NVH User Group Meeting 2006 - head- .HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006 20 Jahre HEAD acoustics

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  • NVH User Group Meeting 2006

    Kerpen 02.11.2006

  • 20 Jahre HEAD acoustics Immer noch nicht leiser?

    Dr.-Ing. Klaus GenuitHEAD acoustics GmbH

    Herzogenrathklaus.genuit@head-acoustics.de

    HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Die Entwicklung der SQ und ein Ausblick in die Zukunft

    Aufgrund der Adaptivitt des Gehrs eine unendliche Geschichte.

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    20 Jahre HEAD acoustics GmbH1986 Grndung der HEAD acoustics GmbH1987 KMS, Kunstkopf-Mess-System, und HPS: Kopfhrerwiedergabesystem fr die

    originalgetreue Wiedergabe von Kunstkopfaufnahmen1989 BAS: Binaurales Analysesystem unter DOS fr die gehrgerechte

    Geruschanalyse1990 HMS II erhlt mehrere Auszeichnungen fr gutes Produktdesign1994 MAS: Mehrkanal-Analysesystem als Erweiterung zum BAS1995 SQlab I: Erstes mobiles Sound Quality Labor fr Mehrkanal-Messungen und

    Analysen vor Ort1997 HMS III und HPS IV: Vollstndig digitales Kunstkopf-Messsystem und Kopfhrer-

    wiedergabesystem; SQlab II1997 SoundCar: Wiedergabesystem in Fahrzeugumgebung (Sound und

    Vibrationswiedergabe)1997 H3S (ADS): Interaktive Simulation des Fahrzeuginnengeruschs sowie

    Vibrationen an Sitz und Lenkrad1998 ArtemiS:Multikanal-Analysesystem unter Windows NT fr die Gerusch- und

    Schwingungsanalyse2001 HMS untersttzt als erstes Kunstkopf-Messsystem USB2003 SQuare, SQlab III, SQuadriga2004 PRONS, Online Analysis2005 Pass-by System SENSE, PEQ V, ArtemiS in der 7. Generation2006 BTPS 3.0, OctoBox+, Brake Observer, SoundPower, 2007

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Vielfltige Einsatzgebiete der Kunstkopf-Technologie

    ATZ/MTZ-FachkonferenzAkustik 2006

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Fahrsimulatoren

    SoundCar 1997

    Photo provided by DaimlerChrysler 1999

    Mobile H3S 2004

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Akustik-Ingenieure Gestern wie Heute

  • Die Entwicklung der Sound Quality

    Aufgrund der Adaptivitt des Gehrseine unendliche Geschichte

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Von der Notwendigkeit der SQ

    "Des Menschen Geist wohnt in den Ohren:Wenn er etwas Gutes hret,so erfllet er den Leib mit Wohlgefallen;hret er aber das Gegenteil, so brauset er auf.Xerxes I.

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Die Verbreitung der SQ

    In den 80-er Jahren erste Untersuchungen zur Geruschqualitt Heute anerkanntes Forschungsfeld: z.B. ber 70 Vortrge zum

    Thema Sound Quality auf Inter-Noise 2006

    Sound Quality Evaluations of Small Fans in Audio Visual Equipment

    Sound Quality Evaluation of Exhaust Note of Motorcycles

    Acoustic Comfort in Dining Spaces

    Just Noticeable Difference of Sound Quality Parameters of RefrigeratorNoise in living environment

    Construction of Sound Quality Index for the Vehicle HVAC SystemUsing Regression Model and Neural Network Mode

    Sound Quality Evaluation for a Passenger Car Based onCustomer Preference Index

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Sound Quality

    Die Kaufentscheidung und die Zufriedenheit vonKunden ist im hohen Mae von subjektiven - auchakustischen - Eindrcken abhngig

    Die steigenden Ansprche der Kunden im BereichNVH knnen dabei oft nicht durch eine einfachePegelsenkung erfllt werden

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Wie "spricht" ein Gerusch zu uns?

    Gerusche beinhalten InformationenQualitt, Funktionalitt, Gefahr, Umgebung, ...

    Gerusche implizieren ein bestimmtes ImageLuxuris, sportlich, einfach,

    Gerusche knnen identifizierenAnalog zum optischen EindruckCorporate Sound, Produktsound

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Der Akustik-Ingenieur hat die Aufgabe, einenangemessenen, zum Produkt passenden Sound zuerzeugen

    Entspricht ein Gerusch nicht den Erwartungen desBenutzers, knnen Kunden das Produkt sogar generellablehnen oder assoziieren intuitiv mit dem Geruscheine Fehlfunktion

    Sound Quality

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Subjektive GeruschbewertungSubjektiver

    Geruscheindruck

    S

    PersnlicheErwartung

    E

    Geruschkomfort

    K

    S - E = K

    S > E => guter Komfort - Kunde ist sehr zufrieden

    S = E => Erwartung erfllt - Kunde ist zufrieden

    S < E => schlechter Komfort- Kunde ist unzufrieden

    - =>

    Daraus folgt:

    Die subjektive Beurteilung eines Gerusches hngt von derUmgebung und von der Erwartungshaltung der Betroffenen ab.

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    good"

    annoying"

    Sound Quality LeiseGeschirrspler

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Geschirrsplmaschine vs. Springbrunnen

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Mustererkennung

    Das menschliche Gehr reagiert sehr sensitiv aufGeruschmuster (zeitlich, spektral)

    WSEIO KNNEN SIE DEIESN STAZ LSEEN,OWHOBL DIE BCUTHSAEBN NCHIT IN DER

    RITHCIEGN RIEHNEFOGLE SHETEN?

    Spektrum verdeutlicht nichtgehrten Effekte

    Ein dem Gehrangepasster Algorithmus zeigt

    die hrbaren Effekte

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    AntriebsschlupfregelungKopfbgelaufnahme auf dem Fahrersitz

    gut

    schlecht

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    linkes Ohr rechtes Ohrgut Variante

    schlecht Variante

    AntriebsschlupfregelungFFT vs. time

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Adaptivitt des Gehrs

    AntriebsschlupfregelungRelative Approach

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Die Quadratur des Kreises

    Die Optimierung einer Geruschquelle in einem Systemerlaubt dem Hrer die Identifikation einer anderenGeruschquelle

    OptimierungMotorengerusch

    BeanstandungMotorengerusch

    Identifikation undBeanstandung

    Reifen-/Rollgerusch

    OptimierungRollgerusch

    Identifikation undBeanstandungWindgerusch

    OptimierungWindgerusch

    Identifikation undBeanstandung

    GeruscheNebenaggregate

    OptimierungGerusche

    Nebenaggregate

    Sound Design eine unendliche Geschichte

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Schrittweise steigende Tonhhe

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Die unendliche Entwicklung

    Zunchst wurde der Powertrain akustisch optimiert Dann das Reifen-Rollgerusch Danach das Windgerusch Es folgten die zahlreichen Zusatzaggregate Jetzt hrt man wieder das Powertrain-Gerusch

    Ein Hinterachsheulen von maximal 60 dB(A) fhrte vor 20Jahren zu keiner Beanstandung mehrheute muss es bei 50 dB(A) liegen

    Fahrzeuge sind heutzutage so leise geworden, dassman alles hren kann

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Menschliche Gehr operiert im Langzeitgedchtnis nichtmit absoluten Werten, sondern speichert nurGeruschmuster ab

    In A/B-Vergleichen kann das Kurzzeitgedchtnisgeringfgige Deltas zwischen den dargebotenen Stimulierkennen

    In der Realitt beurteilt der Hrer Geruschqualittallerdings nicht im absoluten Sinn, ohne Anker

    Die Adaptivitt des menschlichen Gehrs

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Die Adaptivitt des menschlichen Gehrs

    Der Erfolg des Sound Designs von heuteist die Herausforderung von morgen!

    Die zunehmende Sensibilitt der Kunden fr dieGerusche der Produkte erfordert die permanenteVerbesserung der Product Sound Quality

  • Ausblick

    Vom Troubleshooting zurgezielten Geruschgestaltung

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Sound Engineering der Zukunft

    Vom Troubleshooting zum Sound Design von der reaktiven zuraktiven Herangehensweise

    Simulationswerkzeuge, Fahrsimulatoren, neue Verfahren zurZielgeruschdefinition ermglichen neue Formen des SoundEngineering

    FahrdynamikPedal-

    stellungen,Gang

    Geschwindigkeit,Drehzahl, Last

    Input-Datenreal und/oder

    simuliert

    Datenbasis

    Einsatz div. Filterzur Modifikation

    Fahrsimulator

    Evaluation

    Reale Messungen

    Simulationen

  • HEAD acoustics NVH User Group Meeting 2006

    Binaurale Transfer Pfad Analyse undSynthese

    Mit Hilfe der BTPA Bestimmung der Quellsignale und derbertragungsfunktionen im Fahrzeug

    Die BTPS erlaubt mittels spezieller Synthese-Modelle die BTPA-Daten zukombinieren und das Schalldrucksignal am Fahrerohr als Summe allerEinzelpfade oder von ausgewhlten Pfaden zu bestimmen

    ++

    XX

    YY

    ZZ

    bodybody

    XX

    YY

    ZZZZ

    XX

    YY

    ZZ

    engine mount left

    engine mount right

    transmission mounttransmission mount

    mountmount

    mountmount

    mountmount

    mountmount

    mountmount

    mountmount

    mountmount

    mountmount

    mountmount

    ++++

    Structure-borne noise (acceleration signals)Structure-borne noise (acceleration signals)

    bodybody

    bodybody

    bodybody

    bodybody

    bodybody

    bodybody

    bodybody

    bodybody

    ++

    coherenceconsiderations

    K4K4

    K2K2

    K2K2

    K2K2

    K2K2

    K2K2

    K2K2

    K2K2

    K2K2

    K2K2

    K2K2airborneairborne

    airborneairborne

    airborneairborne

    airborneairborne

    airborneairborne

    airborneairborne

    airborneairborne

    airborneairborne

    airborneairborne

    Airbor