|
|
Từ Website của phòng thí
nghiệm Toi |
Ý
tưởng cải thiện chất lượng âm thanh và khái niệm về thiết kế
âm thanh thoải mái
"Ngày xưa, tiếng ồn rất lớn. Ngày nay, tiếng ồn đã trở
nên nhỏ hơn nhiều so với ngày xưa ngay cả trong môi trường công
sở."
Có thể nói rằng đây là kết quả từ sự làm việc chăm chỉ để giảm
tiếng ồn. Tuy nhiên, ngược lại, "những tiếng động nhỏ" hiện đang
trở nên rõ ràng hơn. Có tốt không khi giảm âm lượng cho đến khi
không nghe thấy âm thanh? Nếu vậy, không có thông tin âm thanh nào
được ghi nhận, thậm chí là tạo ra những cảm giác kỳ lạ. Sau đó,
giáo sư Toi đã tự hỏi liệu ý tưởng cải thiện chất lượng âm thanh
có cần thiết. Đây chính là động lực để ông bắt đầu nghiên cứu về
lĩnh vực liên quan.
"Ban đầu, chúng tôi đã thiết kế âm thanh thoải mái cho từng sản
phẩm". Sau đó, nó đã được chuyển đổi thành ý tưởng như "hãy tạo
ra âm thanh phù hợp tùy thuộc vào những gì cần thiết trong môi
trường sống hoặc theo múi giờ hoặc mục đích." Giáo sư Toi đã
theo đuổi lập trường giả định rằng mỗi nguồn âm thanh là một
nhạc cụ và phối hợp chúng để mọi người sống ở đó không bị mệt
mỏi hoặc có thể cảm thấy chúng là môi trường âm thanh thoải mái
(thiết kế âm thanh thông minh).
Nói cách khác, cách tiếp cận truyền thống là sản xuất một thứ
gì đó, và nếu âm thanh phát ra không tốt, nó sẽ được coi là âm
thanh khó chịu và được xử lý để giảm tiếng ồn. Ngược lại, ông
định vị sản xuất âm thanh để cải thiện sự thoải mái, gọi đó là
"thiết kế âm thanh thoải mái". Ở giai đoạn đầu tiên của sản xuất
ô tô hoặc thiết bị gia dụng, âm thanh được xác định xem liệu
điều này có đóng góp cho chức năng của chính sản phẩm hay không,
ví dụ, hỏi "bạn có thoải mái khi sử dụng nếu chúng ta tạo ra âm
thanh như thế này không?" Để làm được như vậy, chúng ta cần phải
đánh giá âm thanh hiện tại. Sau đó mới quyết định có thiết lập
âm thanh mới hay không. Một phương pháp đã được hình thành để
xem xét toàn bộ mọi thứ trong suốt quá trình từ đánh giá đến
phản hồi của thiết kế, ví dụ: "Âm thanh sẽ được thay đổi như thế
nào bằng cách thay đổi ở đâu theo cách nào?", Hoặc "Thiết kế nên
được thay đổi như thế nào để tạo ra âm thanh này? ".
|
|
|
Các trường hợp nghiên
cứu trên âm thanh tại phòng thí nghiệm |
Sử
dụng CNTT đa dạng, nghiên cứu độc đáo được phát triển trên
diện rộng
Khi giáo sư thành lập phòng thí nghiệm cách đây hơn 20 năm,
thuật ngữ "âm thanh thoải mái" hầu như không được sử dụng. Do
đó, giáo sư cần phải giải thích định nghĩa của nó ngay cả khi
ông đang trình bày trong các cuộc họp về học thuật. Tuy nhiên,
trong những năm gần đây, khái niệm "cải thiện chất lượng âm
thanh" và "thiết kế âm thanh thoải mái" đã thâm nhập rộng rãi
đến mức chúng thường được sử dụng.
Mặt khác, có khoảng 10 sinh viên đại học, 10 sinh viên khác đã
tốt nghiệp, và một số nhà nghiên cứu có chung mục đích đã đăng
ký tham gia "Phòng thí nghiệm hệ thống âm thanh". Các nghiên cứu
chung với các công ty được phòng thí nghiệm bắt đầu sớm và nghiên
cứu tích cực, hơn 10 chủ đề đang tiến triển cùng lúc trong một
năm. Mỗi chủ đề là một dự án trong 2 đến 3 năm. Cho đến nay tổng
cộng có 200 chủ đề đã được xử lý và khoảng 10 chủ đề đang được
xử lý.
Một trong những cơ sở quan trọng cho các
nghiên cứu này là một phòng cách âm. Phòng thí nghiệm có
nhiều phòng được sử dụng theo mục đích. Bao gồm hai phòng
không cách âm, trong đó có một phòng hình bán nguyệt có
khả năng chứa các phương tiện thực tế và có cấu trúc lớn,
đây là nơi có quy mô lớn nhất cho một trường đại học ở
Tokyo. Phòng thí nghiệm cũng sử dụng CNTT (công nghệ thông
tin và truyền thông) trên phạm vi rộng. Chẳng hạn, họ sử
dụng phần mềm để phân tích dao động, phân tích âm thanh và
các loại mô phỏng số khác nhau; cảm biến để đo thông tin
sinh học, gia tốc và áp suất âm thanh; thiết bị đo lường
để đo dao động hoặc âm học, và các loại mô phỏng. |
Đặc biệt, bằng cách kết hợp và hợp nhất nhiều chương
trình phần mềm theo cách riêng của họ, phòng thí nghiệm
đang cố gắng rút ra các đánh giá từ các quan điểm đã bị bỏ
qua cho đến nay, hoặc phản hồi cho những giải pháp dựa
trên các đánh giá này.
"Trên thực tế, không có quá nhiều yếu tố để xử lý âm
thanh trong hệ thống cơ học."
Nói về thế giới âm thanh, những gì thường được biết đến
bao gồm âm học kiến trúc cũng như âm điện để xóa hoặc
tạo âm thanh (kiểm soát tiếng ồn chủ động và kiểm soát
âm thanh chủ động, v.v.). Dựa trên cơ học chính xác, Phòng
thí nghiệm bắt đầu với một nghiên cứu về tiếng ồn xảy ra
từ máy móc, phản ánh sự đặc biệt của nó. Trong việc mở
rộng các đối tượng của mình một cách ổn định, Phòng thí
nghiệm đã đề cập đến các vấn đề về âm thanh trong các
lĩnh vực xe cộ, ngoại ô, không gian sống, và chăm sóc y
tế và phúc lợi.
|
|
|
Giải thích thiết kế âm thanh cho môi trường sống |
|
Giới
thiệu UC-win/Road
cho các nghiên cứu về phương tiện, phát triển trong tương lai
và những thách thức của nghiên cứu
Trong những năm gần đây, Phòng thí nghiệm hệ thống âm thanh có
xu hướng thực hiện nhiều loại nghiên cứu về âm thanh liên quan
đến ô tô sử dụng mô phỏng lái xe DS thông qua nghiên cứu chung,
v.v. Giáo sư Toi tiết lộ rằng ấn tượng thẳng thắn đầu tiên của
ông về UC-win / Road là "có khả năng tạo ra hình ảnh chuyển động
độc đáo, với mức giá tương đối phải chăng so với các chương
trình phần mềm khác mà chúng tôi đang có ".
Cách đây vài năm, ông đã nảy ra một ý tưởng nghiên cứu như sau:
"Có ổn không khi ghế lái, ghế hành khách và ghế sau có cùng môi
trường âm thanh, hoặc có cần phải có môi trường âm thanh khác
nhau cho mỗi hàng ghế không?" Khi cố gắng xây dựng môi trường
thử nghiệm để đánh giá âm thanh cho từng loại như "chỉ có âm
thanh", "âm thanh và thị giác" và "âm thanh, tầm nhìn và hoạt
động lái xe" trong phòng thí nghiệm, giáo sư thấy thật khó để xử
lý nếu không sử dụng công cụ như UC-win/Road trong phần liên
quan đến tầm nhìn và hoạt động lái xe. Đặc biệt, khi cố gắng
thêm một số điều kiện lái xe, màn hình và âm thanh sẽ được yêu
cầu thay đổi vì nó liên quan đến khả năng tăng tốc và giảm tốc
của xe. Điều này khiến họ cân nhắc việc giới thiệu UC-win/Road
để đáp ứng nhu cầu như vậy.
Như đã đề cập lúc đầu, khi nghe nhóm nghiên cứu đánh giá âm
thanh trong khi lái xe sử dụng thông tin sinh học, điều mà họ muốn
là thể hiện điều kiện lái xe thực tế hơn, giáo sư đã giới thiệu
UC-win / Road cho ủy ban kỹ thuật đánh giá chất lượng âm thanh
(Hiệp hội Kỹ sư ô tô Nhật Bản) nơi ông đã tham gia từ khi thành
lập, kết quả đã được thông qua.
|
|
|
Môi trường thử nghiệm để
đánh giá âm thanh báo động phù hợp được tạo ra từ
UC-win/Road
(mô phỏng được thực hiện bằng cách chuyển đổi ngày và
đêm, nắng và mưa) |
Ví dụ, đối với cảnh một người lái xe ra khỏi đường phụ,
UC-win/Road được sử dụng để tạo môi trường xem thời điểm nào nên
phát ra âm thanh báo động để người lái xe nhận biết cảnh báo an
toàn. Giáo sư nói rằng ông nhận ra sự tiện lợi của phần mềm ở
chỗ có thể dễ dàng chuyển đổi giữa ngày và đêm hoặc thời tiết giữa
nắng và mưa. Hơn nữa, phần mềm còn tạo ra nhiều môi trường khác
nhau, điều khác biệt so với trước đây. Ngoài ra, do môi trường
lái xe giả lập được tạo có thể thay đổi theo gia tốc (nhanh và
chậm) hoặc dựa trên hoạt động lái xe, v.v. nên các kịch bản/ sự
kiện khác nhau đều thể hiện được sự đồng nhất tuyệt vời. Hơn
nữa, giáo sư đánh giá rằng phần mềm có thể là một công cụ rất
mạnh vì tất cả các bản ghi được lưu giữ. Đặc biệt, khi có sự
thay đổi trong môi trường âm thanh đi kèm với hệ thống vận hành,
UC-win/Road rất dễ sử dụng và hữu ích để xây dựng thiết kế âm
thanh thông minh thoải mái và tiện dụng.
Mặt khác, ông kỳ vọng từ quan điểm của một chuyên gia âm thanh,
phần mềm có thể nâng cao mức độ tự do cho âm thanh như kiểm soát
chất lượng âm thanh. Hiện tại, một trong những thách thức lớn là
giám sát thông tin của con người. Ví dụ, nếu cảm xúc có thể được
theo dõi, môi trường âm thanh và môi trường dao động thích hợp
sẽ được tạo ra dựa trên điều này. Ông nói rằng những gì họ nên
làm từ bây giờ liên quan đến lĩnh vực ô tô là xây dựng môi
trường phản ánh các giác quan dựa trên sự giám sát như vậy.
|
Các thành viên phòng thí nghiệm quanh DS khi áp dụng
môi trường thử nghiệm của UC-win/Road trong phòng cách
âm |
|