物理環(huán)境測試聲環(huán)境工效學(xué)實(shí)驗(yàn)室
一、系統(tǒng)概述
ErgoSIM聲環(huán)境模擬與聲品質(zhì)工效學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可以提供聲環(huán)境模擬仿真、聲品質(zhì)分析與聲環(huán)境工效學(xué)解決方案。支持ErgoVR虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境、ErgoHMI智能座艙駕駛模擬器集成，您可以進(jìn)行聲環(huán)境模擬、分析和設(shè)計(jì)聲源。打造沉浸式 3D 音景以改進(jìn)您的產(chǎn)品或者基于錄音的仿真，CAE 仿真輸出或虛擬現(xiàn)實(shí) (ErgoVR) 環(huán)境，同時(shí)結(jié)合ErgoLAB同步平臺進(jìn)行主客觀的人-機(jī)-環(huán)境測試與分析與可視化評估報(bào)告生成。ErgoSIM聲環(huán)境模擬與聲品質(zhì)工效學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供從聲音設(shè)計(jì)、聲音分析、聲品質(zhì)主觀評估、聲環(huán)境工效學(xué)客觀測試和聲音合成為一體的高級解決方案。
二、系統(tǒng)組成與技術(shù)特點(diǎn)
1、ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步平臺：ErgoSIM SOUND 系統(tǒng)經(jīng)專業(yè)設(shè)計(jì)，配備了仿真軟件和VR 平臺。通過集成仿真軟件和平臺的實(shí)時(shí)音頻生成技術(shù)，可在汽車、飛機(jī)和火車上進(jìn)行聲環(huán)境人因設(shè)計(jì)創(chuàng)建生動的交互式 3D 音景。使用ErgoVR聲環(huán)境虛擬仿真平臺和津發(fā)科技ErgoLAB人機(jī)工效分析平臺，進(jìn)行聲品質(zhì)工效虛擬分析和人因環(huán)境評估，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對的方案可行性進(jìn)行驗(yàn)證，在設(shè)計(jì)前期發(fā)現(xiàn)、反饋和處理問題；
ErgoLAB人機(jī)環(huán)境測試云平臺定制開發(fā)的ErgoSIM聲光環(huán)境模擬仿真同步模塊,可以實(shí)現(xiàn)不同聲光仿真模擬環(huán)境對裝備及系統(tǒng)進(jìn)行客觀定量的人因與工效學(xué)分析與人機(jī)交互評價(jià)，包含云項(xiàng)目管理支持云端測試；場景與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊可以自定義不同聲光環(huán)境或者駕駛模擬環(huán)境并支持跨平臺實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，含PC終端、移動終端、VR終端等；主觀測試模塊包括自定義問卷、量表與實(shí)驗(yàn)范式（系統(tǒng)包含常用量表與實(shí)驗(yàn)范式以及數(shù)據(jù)常模，如NASA-TLX認(rèn)知負(fù)荷量表、PANAS情緒效價(jià)量表、Stroop任務(wù)、MOT多目標(biāo)追蹤、注意力訓(xùn)練任務(wù)等）；人機(jī)環(huán)境同步采集模塊包含大腦認(rèn)知反應(yīng)（EEG/ERP腦電與事件相關(guān)電位、fNIRS高密度近紅外腦功能成像）、視覺（Eyetracking眼動軌跡與視線交互）、生理變化（HRV、EDA、RESP、EMG、PPG、SpO2、ECG、EOG、TEMP/SKT）、行為動作與面部表情變化（A/V行為觀察與表情音視頻、Motion動作捕捉）、生物力學(xué)（拉力、握力、捏力、壓力）、人機(jī)交互數(shù)據(jù)（包含如網(wǎng)頁終端界面交互行為數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的鍵盤操作，鼠標(biāo)點(diǎn)擊、懸浮、劃入劃出等；移動終端界面交互行為數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的手指行為如點(diǎn)擊、縮放、滑動等；VR終端界面人機(jī)交互行為數(shù)據(jù)及對應(yīng)的雙手操作拾取、丟棄、控制，VR空間行走軌跡）、物理環(huán)境數(shù)據(jù)（溫濕度、光照、噪聲、振動、大氣壓力）等客觀量化數(shù)據(jù)進(jìn)行人因測試與工效學(xué)分析評價(jià)，幫助客戶提升研發(fā)設(shè)計(jì)能力，有效指導(dǎo)新產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)，高效、高精度預(yù)測產(chǎn)品性能，降低樣機(jī)數(shù)量和試驗(yàn)次數(shù)，從而節(jié)省成本、縮短周期，大幅度提升產(chǎn)品的市場競爭力。
2、聲音分析和聲音質(zhì)量
ErgoSIM SOUND 提供了一套專注于聲音感知的強(qiáng)大分析工具。ErgoSIM SOUND 可通過將聲音直接可視化顯示，且具備單擊放大控制功能，幫助為產(chǎn)品創(chuàng)建最佳聲音信號。借助ErgoSIM SOUND，您可在用戶面板上設(shè)立生物聲學(xué)測試，并獲得關(guān)于聲音的真實(shí)感知統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。借助以上功能，您可實(shí)現(xiàn)并交付最佳音效。您還可使用時(shí)頻顯示工具來評估聲音感知的方式并加以改進(jìn)。
3、3D 聲音播放系統(tǒng)：ErgoSIM SOUND 具備先進(jìn)的 3D 錄音和播放技術(shù)，可在預(yù)定義空間中高精度還原3D 聲音和原始音色。您可以探究聲音感知是如何在特定真實(shí)或虛擬場景下實(shí)現(xiàn)沉浸感*大化。
4、實(shí)時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)3D聲音，用于實(shí)時(shí)聲音回放和聲源空間化計(jì)算的軟件。可用于為虛擬現(xiàn)實(shí)平臺創(chuàng)造3D聲場。對播放的聲音進(jìn)行實(shí)時(shí)空間化(虛擬空間定位)處理
5、心理聲學(xué)指標(biāo)計(jì)算
●穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)和脈沖聲心理聲學(xué)指標(biāo)
●響度ISO532B，尖銳度，波動度，粗糙度
●特殊響度，譜矩心，脈沖響度
●響度、尖銳度時(shí)間歷程
●非穩(wěn)態(tài)聲音的N5和N10
●EPNL(有效感覺噪聲級，飛機(jī)和直升機(jī)認(rèn)證必需參數(shù))
●dB SIL3 & 4(會話干擾度，用于飛機(jī)內(nèi)部噪聲級測試)，dB PSIL(優(yōu)選語言干擾機(jī))
●TNR和PR，用于純音聽覺評估
●響度均衡：評審試聽準(zhǔn)備中的聲音文件歸一化
●舒適度表達(dá)式(多項(xiàng)式或Zwicker)：自定義舒適度表達(dá)式中的系數(shù)
6、聽音測試與主觀評價(jià)：創(chuàng)建、執(zhí)行和分析聽音測試與主觀評價(jià)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)工具，可度量和理解聲音對主觀感受的影響。3種試驗(yàn)方法
●Direct Scaling
●Comparative Evaluation (MUSHRA)
●Absolute Category Rating
7、駕駛模擬器3D聲音引擎：可接收來自駕駛模擬器或虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(硬件部分)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)聲音數(shù)據(jù)庫，實(shí)時(shí)計(jì)算、生成、發(fā)出立體聲。
8、交互式聲音仿真軟件：ErgoSIM SOUND 系統(tǒng)經(jīng)專業(yè)設(shè)計(jì)，配備了仿真軟件和 VR 平臺。通過集成仿真軟件和平臺的實(shí)時(shí)音頻生成技術(shù)，可在汽車、飛機(jī)和火車上創(chuàng)建生動的交互式 3D 音景。
9、引擎聲音設(shè)計(jì)：ErgoSIM SOUND 提供主動式音效設(shè)計(jì) (ASD) 綜合解決方案，助力實(shí)現(xiàn)電動車輛 (EV) 和內(nèi)燃引擎 (ICE) 車輛的引擎聲音增強(qiáng) (ESE)。
10、結(jié)合Ansys Mechanical 仿真效果： 結(jié)合Ansys Mechanical 仿真效果，進(jìn)行聲音修改，以及評估音量變化對組件的影響，然后將修改后的聲音嵌入到仿真系統(tǒng)，開展聲音質(zhì)量研究。
三、實(shí)際工程應(yīng)用：
●分析EV 引擎，實(shí)現(xiàn)電噪聲與電磁噪聲的分離。汽車制造商可以對會改變整體引擎聲音的設(shè)計(jì)修改進(jìn)行快速測試。
●*美還原駕駛艙和客艙的聲音環(huán)境，并根據(jù)舒適度和安全要求進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)，可以進(jìn)行隔離和改進(jìn)會造成起飛和飛行噪聲的聲音。
●適用于火車的生物聲學(xué)指標(biāo)和閾值計(jì)算。然后，供應(yīng)商可以將這些閾值集成至部件和組件的標(biāo)準(zhǔn)中。
●擅長聲源檢測。可基于評審團(tuán)聽力測試進(jìn)行聲音塑造，以獲得最佳客戶體驗(yàn)。
四、同步方案
ErgoSIM聲環(huán)境模擬與聲品質(zhì)工效學(xué)實(shí)驗(yàn)室通過結(jié)合ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺可以實(shí)現(xiàn)在不同駕駛艙聲光環(huán)境條件下對智能化人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行主觀和客觀定量的人機(jī)交互測試、人因與工效學(xué)分析與評價(jià)：通過ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺與廣泛的數(shù)據(jù)同步，包括常用的生理數(shù)據(jù)GSR皮膚電，呼吸和心率等、EEG腦電，眼動、fNIRS近紅外腦成像，人體動作，行為觀察、面部表情、生物力學(xué)、人機(jī)交互，以及其他物理環(huán)境數(shù)據(jù)均在同一個平臺軟件實(shí)時(shí)同步采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)極低延遲的同步水平同時(shí)確保您的整體方案的便攜性。
數(shù)據(jù)分析平臺：如果研究人員希望得到比實(shí)時(shí)觀察更深入、全面的結(jié)論， ErgoLAB平臺可提供數(shù)據(jù)后期分析的強(qiáng)大工具。
ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步平臺綜合統(tǒng)計(jì)分析模塊包含多維度人-機(jī)-環(huán)境數(shù)據(jù)綜合分析、EEG腦電分析與可視化、眼動分析與可視化、行為觀察實(shí)時(shí)編碼分析、面部表情分析與狀態(tài)識別、動作姿態(tài)傷害評估與工效學(xué)分析、交互行為分析（ErgoLAB/ErgoVR人機(jī)交互測試版本）、時(shí)空行為分析、車輛與駕駛行為分析（ErgoHMI駕駛版本）、HRV心率變異性分析、EDA/GSR皮電分析、RESP呼吸分析、EMG肌電分析、General通用信號分析（如TEMP/SKT皮溫/體溫分析、EOG眼電分析以及其他環(huán)境與生物力學(xué)信號分析）。系統(tǒng)具備專門的信號處理模塊以及開放式信號處理接口，可以直接導(dǎo)出可視化分析報(bào)告以及原始數(shù)據(jù)，支持第三方集成與定制開發(fā)。津發(fā)科技提供定制開發(fā)服務(wù)，與人因工程與工效學(xué)分析評價(jià)領(lǐng)域相關(guān)的算法模型、軟硬件產(chǎn)品與技術(shù)可深入研發(fā)，詳情咨詢津發(fā)科技！
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