ErgoSIM聲環境模擬與聲品質工效學實驗室

一、系統概述

       ErgoSIM聲環境模擬與聲品質工效學實驗室，可以提供聲環境模擬仿真、聲品質分析與聲環境工效學解決方案。支持ErgoVR虛擬現實環境、ErgoHMI智能座艙駕駛模擬器集成，您可以進行聲環境模擬、分析和設計聲源。打造沉浸式 3D 音景以改進您的產品或者基于錄音的仿真，CAE 仿真輸出或虛擬現實 (ErgoVR) 環境，同時結合ErgoLAB同步平臺進行主客觀的人-機-環境測試與分析與可視化評估報告生成。ErgoSIM聲環境模擬與聲品質工效學實驗室提供從聲音設計、聲音分析、聲品質主觀評估、聲環境工效學客觀測試和聲音合成為一體的高級解決方案。

二、系統組成與技術特點

1、ErgoLAB人機環境同步平臺：ErgoSIM SOUND 系統經專業設計，配備了仿真軟件和VR 平臺。通過集成仿真軟件和平臺的實時音頻生成技術，可在汽車、飛機和火車上進行聲環境人因設計創建生動的交互式 3D 音景。使用ErgoVR聲環境虛擬仿真平臺和津發科技ErgoLAB人機工效分析平臺，進行聲品質工效虛擬分析和人因環境評估，在產品設計階段對的方案可行性進行驗證，在設計前期發現、反饋和處理問題；

       ErgoLAB人機環境測試云平臺定制開發的ErgoSIM聲光環境模擬仿真同步模塊,可以實現不同聲光仿真模擬環境對裝備及系統進行客觀定量的人因與工效學分析與人機交互評價，包含云項目管理支持云端測試；場景與實驗設計模塊可以自定義不同聲光環境或者駕駛模擬環境并支持跨平臺實驗設計，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、量表與實驗范式（系統包含常用量表與實驗范式以及數據常模，如NASA-TLX認知負荷量表、PANAS情緒效價量表、Stroop任務、MOT多目標追蹤、注意力訓練任務等）；人機環境同步采集模塊包含大腦認知反應（EEG/ERP腦電與事件相關電位、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（拉力、握力、捏力、壓力）、人機交互數據（包含如網頁終端界面交互行為數據以及對應的鍵盤操作，鼠標點擊、懸浮、劃入劃出等；移動終端界面交互行為數據以及對應的手指行為如點擊、縮放、滑動等；VR終端界面人機交互行為數據及對應的雙手操作拾取、丟棄、控制，VR空間行走軌跡）、物理環境數據（溫濕度、光照、噪聲、振動、大氣壓力）等客觀量化數據進行人因測試與工效學分析評價，幫助客戶提升研發設計能力，有效指導新產品的研發設計，高效、高精度預測產品性能，降低樣機數量和試驗次數，從而節省成本、縮短周期，大幅度提升產品的市場競爭力。

2、聲音分析和聲音質量

      ErgoSIM SOUND 提供了一套專注于聲音感知的強大分析工具。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，幫助為產品創建聲音信號。借助ErgoSIM SOUND，您可在用戶面板上設立生物聲學測試，并獲得關于聲音的真實感知統計數據。借助以上功能，您可實現并交付優質音效。您還可使用時頻顯示工具來評估聲音感知的方式并加以改進。

3、3D 聲音播放系統：ErgoSIM SOUND 具備* 3D 錄音和播放技術，可在預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或虛擬場景下實現沉浸感。

4、實時虛擬現實3D聲音，用于實時聲音回放和聲源空間化計算的軟件。可用于為虛擬現實平臺創造3D聲場。對播放的聲音進行實時空間化(虛擬空間定位)處理

5、心理聲學指標計算

●穩態、非穩態和脈沖聲心理聲學指標

●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、尖銳度時間歷程

●非穩態聲音的N5和N10

●EPNL(有效感覺噪聲級，飛機和直升機認證必需參數)

●dB SIL3 & 4(會話干擾度，用于飛機內部噪聲級測試)，dB PSIL(憂選語言干擾機)

●TNR和PR，用于純音聽覺評估

●響度均衡：評審試聽準備中的聲音文件歸一化

●舒適度表達式(多項式或Zwicker)：自定義舒適度表達式中的系數

6、聽音測試與主觀評價：創建、執行和分析聽音測試與主觀評價實驗的專業工具，可度量和理解聲音對主觀感受的影響。3種試驗方法

●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實平臺(硬件部分)的數據，并根據聲音數據庫，實時計算、生成、發出立體聲。

8、交互式聲音仿真軟件：ErgoSIM SOUND 系統經專業設計，配備了仿真軟件和 VR 平臺。通過集成仿真軟件和平臺的實時音頻生成技術，可在汽車、飛機和火車上創建生動的交互式 3D 音景。

9、引擎聲音設計：ErgoSIM SOUND 提供主動式音效設計 (ASD) 綜合解決方案，助力實現電動車輛 (EV) 和內燃引擎 (ICE) 車輛的引擎聲音增強 (ESE)。

10、結合Ansys Mechanical 仿真效果： 結合Ansys Mechanical 仿真效果，進行聲音修改，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，開展聲音質量研究。

三、實際工程應用：

●分析EV 引擎，實現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計修改進行快速測試。

●完美還原駕駛艙和客艙的聲音環境，并根據舒適度和安全要求進行優化。同時，可以進行隔離和改進會造成起飛和飛行噪聲的聲音。

●適用于火車的生物聲學指標和閾值計算。然后，供應商可以將這些閾值集成至部件和組件的標準中。

●擅長聲源檢測。可基于評審團聽力測試進行聲音塑造，以獲得優質客戶體驗。

四、同步方案

ErgoSIM聲環境模擬與聲品質工效學實驗室通過結合ErgoLAB人機環境同步云平臺可以實現在不同駕駛艙聲光環境條件下對智能化人機系統進行主觀和客觀定量的人機交互測試、人因與工效學分析與評價：通過ErgoLAB人機環境同步云平臺與廣泛的數據同步，包括常用的生理數據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、人機交互，以及其他物理環境數據均在同一個平臺軟件實時同步采集數據，實現極低延遲的同步水平同時確保您的整體方案的便攜性。

數據分析平臺：如果研究人員希望得到比實時觀察更深入、全面的結論， ErgoLAB平臺可提供數據后期分析的強大工具。

ErgoLAB人機環境同步平臺綜合統計分析模塊包含多維度人-機-環境數據綜合分析、EEG腦電分析與可視化、眼動分析與可視化、行為觀察實時編碼分析、面部表情分析與狀態識別、動作姿態傷害評估與工效學分析、交互行為分析（ErgoLAB/ErgoVR人機交互測試版本）、時空行為分析、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境與生物力學信號分析）。系統具備專門的信號處理模塊以及開放式信號處理接口，可以直接導出可視化分析報告以及原始數據，支持第三方集成與定制開發。津發科技提供定制開發服務，與人因工程與工效學分析評價領域相關的算法模型、軟硬件產品與技術可深入研發，詳情咨詢津發科技！

七、廠家介紹

北京津發科技股份有限公司旗下包含北京人因智能工程技術研究院和津發人因工程技術創新中心多個前沿實驗室，是國家高企、科技部認定的科技型中小企業、中關村高企、北京市知識產權試點單位，具備進出口經營權；自主研發的人因工程與工效學相關技術、產品與服務榮獲多項省部級科學技術獎勵、省部級新技術新產品認證、國家發明zhuanli、軟件著作權等完整自主知識產權；通過了歐洲 CE、美國 FCC、歐盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多項認證和國家防爆認證。

津發科技設立人因工程專業的學術科研團隊、技術團隊及研發團隊，并通過多年與科研機構及高校的產學研合作，積累了人因與工效學領域多項核心技術，是國內的人因工程技術創新中心！津發科技技術與科研團隊提供全面的技術支持及學術服務，從實驗室建設的規劃與布局，到技術與學術培訓與指導，全面多角度提供實驗室建設全生命周期的服務；同時具備保密資質可以承接裝備承制和定制開發服務。