家電產(chǎn)品聲音設計與評價研究

房振安 姜雅麗

海信家電集團研發(fā)中心 山東青島 266100

1 引言

隨著消費需求不斷升級，用戶對家電的品質和使用體驗有越來越高的要求，家電產(chǎn)品的用戶體驗已然成為人們在選購時的重要指標。對用戶而言，每個產(chǎn)品都有影響其接受度和需求度的特性，而產(chǎn)品聲音兼具了功能和美學特性，用戶會通過聲音判斷產(chǎn)品是否符合整體設計和功能[1,2]。聲品質也自然成為了用戶體驗中非常重要的一環(huán)。

產(chǎn)品聲品質的研究源于心理聲學理論的發(fā)展[3]，自上世紀90年代以來，聲品質的概念被清晰定義[4-5]，聲品質評價基礎理論迅速發(fā)展[6-8]，極大推動了汽車NVH領域的進步，在評價流程與方法以及噪聲控制方面也都有相對完善的研究[9-11]。聲品質在家電行業(yè)的研究目前相對較少，但也逐漸被重視，集中在空調、冰箱、洗衣機等大家電領域，在噪聲聲品質基本理論、實驗方法以及評價標準等基礎研究方面也有相對清晰的論述，主要彌補噪聲聲功率級評價產(chǎn)品的不足[12-15]。綜上來看，無論汽車還是家電產(chǎn)品領域，聲品質基本應用主要集中在噪聲評價以及改善方面，但是產(chǎn)品聲品質不應只是針對噪聲聲品質，應基于產(chǎn)品的聲音進行全面分析。

產(chǎn)品聲音比視覺更能影響用戶對產(chǎn)品的整體體驗，所以為創(chuàng)造愉悅的產(chǎn)品體驗，設計師應更多關注產(chǎn)品的聽覺特性[16]。將聲品質置于產(chǎn)品整體用戶體驗中分析意義重大，能夠補充基于產(chǎn)品噪聲分析聲品質研究的不足。

本文通過文獻研究，理清了家電產(chǎn)品中聲音的分類，討論了家電產(chǎn)品聲音設計的重要性、理論流程以及復雜性；總結了聲品質的權威定義及評價維度；基于以用戶為中心的設計（UCD）理論，論述了家電產(chǎn)品用戶體驗測評中的聲品質定位及評價；最后從企業(yè)研發(fā)現(xiàn)狀出發(fā)，提出用戶體驗測評驅動產(chǎn)品聲音設計方法的基本構想。為豐富家電產(chǎn)品用戶體驗測評與聲品質評價的理論體系、引入并推廣產(chǎn)品聲音設計理念、提升產(chǎn)品用戶體驗質量奠定堅實的基礎。

2 產(chǎn)品聲音設計

2.1 產(chǎn)品聲音分類

產(chǎn)品的聲音有很多種類，整體來看可以分為兩大類[17-18]：Intentional sounds、Consequential sounds。第一類聲音（Intentional sounds），是為了達到某種功能或者目的而設計的聲音。通常作為人機交互接口應用到產(chǎn)品上，如用戶界面的音樂，主要是為了警示用戶或者傳達操作過程的反饋信息。如洗衣機功能被選中時或洗衣結束時發(fā)出的蜂鳴音。第二類聲音（Consequential sounds），是由于產(chǎn)品為實現(xiàn)某一功能產(chǎn)生的，通常是有關產(chǎn)品功能的信息，是產(chǎn)品的基本屬性，用戶不能干預，只能被動接受。如空調吹風、冰箱壓縮機工作時發(fā)出的聲音。此類聲音通常被歸為產(chǎn)品噪音，是當下產(chǎn)品聲品質的主要研究對象。但它能準確傳達產(chǎn)品操作或運行過程中的狀態(tài)，用戶從聽覺上可正確判斷操作過程。如通過冰箱開關門的聲音判斷其質量的好壞。

因此產(chǎn)品開發(fā)時應考慮產(chǎn)品聲音對用戶體驗的影響，關注用戶的感知與感受，以用戶為中心進行設計?；谟脩舻氖褂铆h(huán)境和對聲音的認知：盡可能減少噪聲；對需要傳達信息、激發(fā)用戶情感體驗的聲音進行精心設計。

2.2 產(chǎn)品聲音設計

產(chǎn)品的聲音設計是一個相對較新的概念，亦是一個相對復雜的過程。聲音設計是系統(tǒng)工程，部分聲音是產(chǎn)品運動部件的間接產(chǎn)物，需要平衡聲音與系統(tǒng)結構設計；在聲音設計的前期缺少實物輔助，設計師需要依靠想象力來傳達聲音對用戶的心理影響，在設計溝通上會存在障礙。因此在產(chǎn)品設計早期應盡早加入聲音的設計交流。Langeveld等學者在2013年提出了產(chǎn)品聲音設計的基本流程，聲音設計流程應開始于產(chǎn)品的規(guī)劃，從屬于產(chǎn)品主設計流程并與之并行，包含四個階段：基于情景的聲音分析、聲音設計概念、聲音模型、聲音原型[18]，如表1所示。

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聲音設計最大的困難是在聲音具體設計階段缺少聲音的設計素材，如果此時能獲得聲音素材，設計師將會非常容易創(chuàng)建聲音模型并優(yōu)化。解決此問題的關鍵在于建設聲音庫，方便選取素材和模擬聲音，聲音庫包含錄制的產(chǎn)品部件的聲音，能夠使設計師通過調整聲音的物理參數(shù)創(chuàng)造理想的產(chǎn)品聲音，并可實現(xiàn)初步的聲品質客觀評估。

3 產(chǎn)品聲音的評價

3.1 產(chǎn)品用戶體驗測評中的聲品質評價

聲品質是對產(chǎn)品聲音質量的評價，是聽者對產(chǎn)品聲音本身以及對相應產(chǎn)品整體或某些特征的主觀判斷。被國際學術界廣泛認同的聲品質定義由Blauert提出：特定的技術目標或任務內涵中聲音的適宜性[4,5]。聲品質與特定的產(chǎn)品及其任務有關，因產(chǎn)品而異，是產(chǎn)品屬性；聲品質是聽者對產(chǎn)品聲音的知覺反應，反映了產(chǎn)品聲音的適宜性，聽者對聲音的接受度越高，聲品質越好。

產(chǎn)品用戶體驗測評是產(chǎn)品生命周期內所有用戶體驗測試活動的統(tǒng)稱，目的在于量化產(chǎn)品不同階段、不同形態(tài)的用戶體驗，包含用戶對產(chǎn)品的視覺、嗅覺、聽覺、觸覺感受，精確定位問題并指導設計開發(fā)，持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品質量[19]。在產(chǎn)品開發(fā)各環(huán)節(jié)引入用戶參與不同形態(tài)產(chǎn)品或模塊的測評，圍繞產(chǎn)品可用性及用戶滿意度展開，發(fā)現(xiàn)問題、定向改善，提升產(chǎn)品用戶體驗質量，滿足用戶需求。產(chǎn)品聲品質是用戶聽覺體驗的重要衡量指標，亦是產(chǎn)品用戶體驗非常重要的組成部分。在產(chǎn)品開發(fā)過程中應足夠重視，其評價應置于產(chǎn)品整體用戶體驗中進行，階段、流程及高階的體驗維度應與用戶體驗測評保持一致，從產(chǎn)品規(guī)劃到上市，覆蓋產(chǎn)品的全生命周期，在產(chǎn)品各階段收集用戶對產(chǎn)品聲音（前文所述兩類聲音）的反饋，并依此改善產(chǎn)品聲音設計，提升產(chǎn)品聲品質。

基于心理聲學的聲品質評價方法，主要有問卷分析法、成對比較法與語義分析法[20,21]，測試聲音是否反映產(chǎn)品屬性（如人因工程學、安全、情感等屬性）與產(chǎn)品的可識別性。其基本方法與用戶體驗測評方法具有相通性，但是由于聲音本身的特性，除專業(yè)的用戶體驗實驗室（實景家居環(huán)境）外，在某些節(jié)點需要專門的測聽室，對測試環(huán)境亦有較高要求[22]。

3.2 產(chǎn)品聲音評價指標

產(chǎn)品的聲品質不僅取決于產(chǎn)品使用情況和聲音本身，而且跟用戶的期望、體驗和態(tài)度等主觀因素相關。現(xiàn)在對家電產(chǎn)品聲音的直接約束為噪聲的A計權聲功率級，并有執(zhí)行標準（GB/T 4214.1）。主要是從聲音對人耳聽覺的直接物理損傷角度對聲音進行評價，屬于聲音在人因工程學領域的基礎要求。而關于聲品質評價，則基于心理聲學的基本理論形成通用指標。

心理聲學的基礎研究方面，上世紀9 0 年代，Hugo Fastl與Eberhard Zwicker用愉悅度P（Sensory Pleasantness）、聲音的煩惱度PA（Psychoacoustic Annoyance）綜合評價聲品質[3]。聲音的響度N、尖銳度S、粗糙度R、音調T、波動度F均與聲品質相關，它們之間的相對關系可用公式近似表達：

公式（1）中，P/P0，是感官愉悅度的相對值，使用這個公式，在一種聲音的尖銳度S、粗糙度R、響度N、音調T被測量或計算后，即可計算感官愉悅度。公式（2）中，煩惱度PA與響度N直接相關，與尖銳度S、波動度F、粗糙度R的均方根相關。聲音的感官愉悅度受尖銳度影響最大，受粗糙度與音調影響相對較?。宦曇舻臒蓝葎t受響度的影響較大。因此，影響聲品質的最重要的兩個物理參量為尖銳度和響度，在產(chǎn)品聲音設計與分析時應重點關注。

以上模型將人的聽覺系統(tǒng)特征與聲音的物理參量結合起來，為聲品質的客觀評價提供非常重要的指導。通過計算聲音的愉悅度和煩惱度，能夠對某種聲音形成初步評價，指導后續(xù)產(chǎn)品聲音品質的改善。

在產(chǎn)品聲品質研究方面，Lyon R.H.在2003年提出了產(chǎn)品聲品質的評價維度[23]：

（1）強度或幅度。代表性的指標有響度、A加權聲功率級、會話干擾度等。此為聲音的客觀物理評價?？梢杂脙x器測量并計算得出。

（2）煩惱度（聲音中令人煩惱的方面）。噪度、粗糙度、尖銳度（聲音中令人煩躁的主要因素）。

（3）舒適度（聲音中令人愉悅的方面）。聲音的規(guī)律性，協(xié)調性，適宜性，為無量綱參數(shù)。

（4）信息內容。表征產(chǎn)品的識別特征（可根據(jù)聲音識別空調與冰箱）、性能和運行狀態(tài)等，為無量綱參數(shù)。

表2 產(chǎn)品聲音評價指標明細產(chǎn)品聲音評價絕對指標 客觀指標 主觀指標適宜性響度 規(guī)律性粗糙度 協(xié)調性音調 可識別性波動度 信息反饋性實驗法 實驗法/用戶測試法 用戶測試法尖銳度A計權聲功率級 愉悅度煩惱度 接受度

對產(chǎn)品而言，其聲音首先應滿足國標的噪聲基礎要求，進而應以用戶為中心，以主客觀結合方式對聲品質進行評價。主觀方面主要邀請用戶進行測評（如評審團測試），客觀方面主要是使用儀器以實驗方式進行。如此總結形成產(chǎn)品聲音的三方面評價指標：絕對評價、主觀評價、客觀評價；絕對指標為產(chǎn)品噪聲國標要求，主觀指標為愉悅度和煩惱度，主觀指標為接受度，如表2所示。

4 測評驅動聲音設計

產(chǎn)品聲音的評價只是質量監(jiān)控的手段，并不是目的，真正目的在于通過各種手段的測評，了解用戶對產(chǎn)品聲音的可接受程度，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品聲音存在的問題，進而通過技術手段加以改善，提升產(chǎn)品聲品質。因此家電產(chǎn)品的聲音需要從產(chǎn)品開發(fā)的源頭進行把控，用聲音向用戶定向傳達內容，就如產(chǎn)品的外觀設計一樣，使聲音成為產(chǎn)品的符號。

但是如果要實現(xiàn)理想的產(chǎn)品聲音的正向設計，聲音庫是最關鍵的工具，需要長期的聲音設計技術積累和實踐，在現(xiàn)實的產(chǎn)品開發(fā)流程中應用具有較大難度。而且在聲音設計流程中，如表1所示，有關聲音的評價出現(xiàn)在聲音原型階段，明顯后置，無法適時引入用戶評價，不利于對設計過程質量的把控。鑒于現(xiàn)有產(chǎn)品聲音設計理論的局限性和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設計流程的獨特性，聲音設計實踐應是基于問題的解決方案，而不是嚴格遵守既定的理論和方法。因此，將產(chǎn)品聲音設計引入產(chǎn)品設計開發(fā)流程中并產(chǎn)生有效影響，則應綜合聲音設計理論流程以及企業(yè)實際，因地制宜。基于產(chǎn)品聲音設計理論流程，結合現(xiàn)行的用戶體驗測評流程，提出用戶體驗測評驅動的產(chǎn)品聲音設計方法，將產(chǎn)品聲音設計快速引入并適應當前產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，依托現(xiàn)有技術條件，有效提升產(chǎn)品聲音設計能力，增強產(chǎn)品的綜合體驗。

用戶體驗測評驅動的產(chǎn)品聲音設計方法有別于技術（聲音庫）驅動，是以終為始的設計方法。它更聚焦于用戶需求與對聲音的心理反應和適時評價，并能根據(jù)用戶的建議及時優(yōu)化設計；適合企業(yè)現(xiàn)狀，循序漸進，梯度投入，能夠與企業(yè)現(xiàn)行產(chǎn)品開發(fā)流程的良好結合。

在產(chǎn)品規(guī)劃階段，應獲得用戶對規(guī)劃產(chǎn)品聲音特性及品質的意見，了解用戶痛點與期望，以此為基礎設定產(chǎn)品聲品質基線并形成產(chǎn)品規(guī)格；在設計階段，隨著產(chǎn)品原型的建立，產(chǎn)品的聲音特征即可與產(chǎn)品組件產(chǎn)生聯(lián)系，依據(jù)用戶對原型聲音的測評評估整體和部分聲音的重要性和敏感性，并尋找技術的優(yōu)化方案。如此在測評與優(yōu)化間循環(huán)迭代，直至產(chǎn)品上市。用戶在真實的環(huán)境中使用產(chǎn)品一段時間后，再次以測評方式收集用戶反饋，形成用戶與設計師的間接溝通，發(fā)現(xiàn)問題點，為下一代產(chǎn)品開發(fā)指明方向。

5 結論

本文重點回顧了家電產(chǎn)品中聲音的設計與評價的研究成果，總結了家電產(chǎn)品聲音評價的指標，提出了用戶體驗測評驅動產(chǎn)品聲音設計方法的基本構想。

研究發(fā)現(xiàn)：聲品質是家電產(chǎn)品用戶體驗非常重要的組成部分，其研究不應只針對傳統(tǒng)噪聲聲品質，應立足產(chǎn)品用戶體驗，全面關注用戶對產(chǎn)品聲音的聽覺體驗。家電產(chǎn)品的聲音需要被精心設計，設計流程應平行于產(chǎn)品主設計流程，且過程中需要用戶的及時評價以完善設計。聲音評價以國標要求的噪聲技術標準為基礎，主觀方面以接受度為核心指標，客觀方面以愉悅度和煩惱度為核心指標；應在用戶體驗測評的基本框架下進行，其階段、流程與產(chǎn)品設計開發(fā)中的用戶體驗測評保持一致。在各階段收集用戶反饋，改善產(chǎn)品聲音設計，提升產(chǎn)品聲品質。為減少技術驅動聲音設計流程的限制，可應用測評驅動的產(chǎn)品聲音設計方法，便于企業(yè)引入并實踐產(chǎn)品聲音設計流程。

產(chǎn)品聲品質的研究目的是給用戶以愉悅的體驗，提升產(chǎn)品的用戶體驗質量。因此未來研究中應從以下方面著力：基于企業(yè)實際情況實踐聲音設計流程。深度融合產(chǎn)品聲品質評價與用戶體驗測評，細化不同聲音類型的評價指標以及要點。尋找聲音的物理參量和用戶心理反應的映射關系，建立聲音設計素材庫，探索產(chǎn)品聲音設計的約束條件；強化交互設計、心理聲學、音頻和音樂等學科的交叉學習，不斷完善聲音設計理論和測評驅動聲音設計方法，為聲音設計實踐奠定扎實的理論基礎，積極推動家電產(chǎn)品聲品質和用戶體驗質量的提升。