ErgoSIM Sound-声环境工效学实验室

一、系统概述

ErgoSIM声环境模拟与声品质工效学实验室，可以提供声环境模拟仿真、声品质分析与声环境工效学解决方案。支持ErgoVR虚拟现实环境、ErgoHMI智能座舱驾驶模拟器集成，您可以进行声环境模拟、分析和设计声源。打造沉浸式 3D 音景以改进您的产品或者基于录音的仿真，CAE 仿真输出或虚拟现实 (ErgoVR) 环境，同时结合ErgoLAB同步平台进行主客观的人-机-环境测试与分析与可视化评估报告生成。ErgoSIM声环境模拟与声品质工效学实验室提供从声音设计、声音分析、声品质主观评估、声环境工效学客观测试和声音合成为一体的高级解决方案。

二、系统组成与技术特点

1、ErgoLAB人机环境同步平台：ErgoSIM SOUND 系统经专业设计，配备了仿真软件和VR 平台。通过集成仿真软件和平台的实时音频生成技术，可在汽车、飞机和火车上进行声环境人因设计创建生动的交互式 3D 音景。使用ErgoVR声环境虚拟仿真平台和津发科技ErgoLAB人机工效分析平台，进行声品质工效虚拟分析和人因环境评估，在产品设计阶段对的方案可行性进行验证，在设计前期发现、反馈和处理问题；

ErgoLAB人机环境测试云平台定制开发的ErgoSIM声光环境模拟仿真同步模块,可以实现不同声光仿真模拟环境对装备及系统进行客观定量的人因与工效学分析与人机交互评价，包含云项目管理支持云端测试；场景与实验设计模块可以自定义不同声光环境或者驾驶模拟环境并支持跨平台实验设计，含PC终端、移动终端、VR终端等；主观测试模块包括自定义问卷、量表与实验范式（系统包含常用量表与实验范式以及数据常模，如NASA-TLX认知负荷量表、PANAS情绪效价量表、Stroop任务、MOT多目标追踪、注意力训练任务等）；人机环境同步采集模块包含大脑认知反应（EEG/ERP脑电与事件相关电位、fNIRS高密度近红外脑功能成像）、视觉（Eyetracking眼动轨迹与视线交互）、生理变化（HRV、EDA、RESP、EMG、PPG、SpO2、ECG、EOG、TEMP/SKT）、行为动作与面部表情变化（A/V行为观察与表情音视频、Motion动作捕捉）、生物力学（拉力、握力、捏力、压力）、人机交互数据（包含如网页终端界面交互行为数据以及对应的键盘操作，鼠标点击、悬浮、划入划出等；移动终端界面交互行为数据以及对应的手指行为如点击、缩放、滑动等；VR终端界面人机交互行为数据及对应的双手操作拾取、丢弃、控制，VR空间行走轨迹）、物理环境数据（温湿度、光照、噪声、振动、大气压力）等客观量化数据进行人因测试与工效学分析评价，帮助客户提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，高效、高精度预测产品性能，降低样机数量和试验次数，从而节省成本、缩短周期，大幅度提升产品的市场竞争力。

2、声音分析和声音质量

ErgoSIM SOUND 提供了一套专注于声音感知的强大分析工具。ErgoSIM SOUND 可通过将声音直接可视化显示，且具备单击放大控制功能，帮助为产品创建最佳声音信号。借助ErgoSIM SOUND，您可在用户面板上设立生物声学测试，并获得关于声音的真实感知统计数据。借助以上功能，您可实现并交付最佳音效。您还可使用时频显示工具来评估声音感知的方式并加以改进。

3、3D 声音播放系统：ErgoSIM SOUND 具备先进的 3D 录音和播放技术，可在预定义空间中高精度还原3D 声音和原始音色。您可以探究声音感知是如何在特定真实或虚拟场景下实现沉浸感*大化。

4、实时虚拟现实3D声音，用于实时声音回放和声源空间化计算的软件。可用于为虚拟现实平台创造3D声场。对播放的声音进行实时空间化(虚拟空间定位)处理

5、心理声学指标计算

●稳态、非稳态和脉冲声心理声学指标

●响度ISO532B，尖锐度，波动度，粗糙度

●特殊响度，谱矩心，脉冲响度

●响度、尖锐度时间历程

●非稳态声音的N5和N10

●EPNL(有效感觉噪声级，飞机和直升机认证必需参数)

●dB SIL3 & 4(会话干扰度，用于飞机内部噪声级测试)，dB PSIL(优选语言干扰机)

●TNR和PR，用于纯音听觉评估

●响度均衡：评审试听准备中的声音文件归一化

●舒适度表达式(多项式或Zwicker)：自定义舒适度表达式中的系数

6、听音测试与主观评价：创建、执行和分析听音测试与主观评价实验的专业工具，可度量和理解声音对主观感受的影响。3种试验方法

●Direct Scaling

●Comparative Evaluation (MUSHRA)

●Absolute Category Rating

7、驾驶模拟器3D声音引擎：可接收来自驾驶模拟器或虚拟现实平台(硬件部分)的数据，并根据声音数据库，实时计算、生成、发出立体声。

8、交互式声音仿真软件：ErgoSIM SOUND 系统经专业设计，配备了仿真软件和 VR 平台。通过集成仿真软件和平台的实时音频生成技术，可在汽车、飞机和火车上创建生动的交互式 3D 音景。

9、引擎声音设计：ErgoSIM SOUND 提供主动式音效设计 (ASD) 综合解决方案，助力实现电动车辆 (EV) 和内燃引擎 (ICE) 车辆的引擎声音增强 (ESE)。

10、结合Ansys Mechanical 仿真效果： 结合Ansys Mechanical 仿真效果，进行声音修改，以及评估音量变化对组件的影响，然后将修改后的声音嵌入到仿真系统，开展声音质量研究。

●分析EV 引擎，实现电噪声与电磁噪声的分离。汽车制造商可以对会改变整体引擎声音的设计修改进行快速测试。

●*美还原驾驶舱和客舱的声音环境，并根据舒适度和安全要求进行优化。同时，可以进行隔离和改进会造成起飞和飞行噪声的声音。

●适用于火车的生物声学指标和阈值计算。然后，供应商可以将这些阈值集成至部件和组件的标准中。

●擅长声源检测。可基于评审团听力测试进行声音塑造，以获得最佳客户体验。

四、同步方案

ErgoSIM声环境模拟与声品质工效学实验室通过结合ErgoLAB人机环境同步云平台可以实现在不同驾驶舱声光环境条件下对智能化人机系统进行主观和客观定量的人机交互测试、人因与工效学分析与评价：通过ErgoLAB人机环境同步云平台与广泛的数据同步，包括常用的生理数据GSR皮肤电，呼吸和心率等、EEG脑电，眼动、fNIRS近红外脑成像，人体动作，行为观察、面部表情、生物力学、人机交互，以及其他物理环境数据均在同一个平台软件实时同步采集数据，实现极低延迟的同步水平同时确保您的整体方案的便携性。

数据分析平台：如果研究人员希望得到比实时观察更深入、全面的结论， ErgoLAB平台可提供数据后期分析的强大工具。

ErgoLAB人机环境同步平台综合统计分析模块包含多维度人-机-环境数据综合分析、EEG脑电分析与可视化、眼动分析与可视化、行为观察实时编码分析、面部表情分析与状态识别、动作姿态伤害评估与工效学分析、交互行为分析（ErgoLAB/ErgoVR人机交互测试版本）、时空行为分析、车辆与驾驶行为分析（ErgoHMI驾驶版本）、HRV心率变异性分析、EDA/GSR皮电分析、RESP呼吸分析、EMG肌电分析、General通用信号分析（如TEMP/SKT皮温/体温分析、EOG眼电分析以及其他环境与生物力学信号分析）。系统具备专门的信号处理模块以及开放式信号处理接口，可以直接导出可视化分析报告以及原始数据，支持第三方集成与定制开发。津发科技提供定制开发服务，与人因工程与工效学分析评价领域相关的算法模型、软硬件产品与技术可深入研发，详情咨询津发科技！