Het oor wil ook wel wat

Ward
Jonckheere

"The most beautiful sound in the world is silence."
- R.S. Hichens



Maar, om de contradictio in terminis verder te zetten: is stilte ook het meest aangename geluid? Bestaat ’s werelds meest aangename geluid überhaupt wel? Op beide voorgaande vragen kan negatief geantwoord worden; zo simpel zit de zaak niet in elkaar. Een geluid wordt als aangenaam ervaren in functie van het object dat het geluid voortbrengt. Omdat dit een factor is die bepalend kan zijn voor de verkoopbaarheid van het product in kwestie, wordt er in de industrie intensief op gewerkt. De Sound Quality van een product wordt onderzocht en verbeterd teneinde zijn geluid van storend naar aangenaam te brengen, zonder de associatie ervan met het product te verliezen. Het geluid van een product geeft namelijk informatie over het functioneren ervan als een deel van de communicatie tussen het product en zijn gebruiker.

Bij het industrieel ontwerp van producten kunnen drie doelen onderscheiden worden. Het eerste is functionalisme, wat draait rond het bedenken van het product en maken dat het werkt. Het tweede, esthetiek, gaat over de vorm en verschijning van een product en het derde, ergonomie, houdt de communicatie met en de relatie tussen het product en zijn gebruiker in. De drie doelen worden chronologisch in rekening gebracht bij de evolutie van het ontwerp van een product omdat de markt de eisen eveneens chronologisch hoger legt. Typevoorbeeld hierbij is de wagen. Het wordt voor de automobielconstructeurs alsmaar moeilijker zich als merk te differentiëren van de concurrentie. Tegenwoordig rijden namelijk alle wagens goed en zien ze er alle degelijk uit. Het verschil moet gemaakt worden in het derde ontwerpdoel. Het geluid van het product is daar een onderdeel van. Het hoeft dan ook niet te verwonderen dat de automobielindustrie de eerste was die Sound Quality testen deed en dit op wagenportieren. Een blikken geluid bij het dichtslaan ervan roept negatieve associaties op bij de gebruiker. Dat is dodelijk in de showroom, waar de wagenkeuze van dergelijke ogenschijnlijke details afhangt.

Product Sound Quality evaluatie is dan ook het sterkst ingeburgerd in de transportmiddelensector (automobiel, motorfiets, trein, vliegtuig, helikopter), in het ontwerpproces van huishoudtoestellen (wasmachines, mixers, stofzuigers, koelkasten…) en in kantoorapparatuur (airco, computer, printer…). Ook ontwerpers van onderdelen van bovenstaande producten moeten met het aspect van Sound Quality rekening houden. Het Sound Quality onderzoeksdomein zelf is opgebouwd uit de disciplines trillingen, akoestiek, fysiologie, psychologie, musicologie, communicatieleer en signaalverwerking. 

De ergerlijkheid en aangenaamheid van een geluid zijn twee objectief haast onmogelijk meetbare beoordelingscriteria. Net als bij de andere zintuigen verschillen ook op auditief vlak smaken van mens tot mens en van tijd tot tijd. Dit stelt een productontwerper voor enorme uitdagingen, met als risico een onverkoopbaar product. Aan de andere kant is er –bij bestaande producten– altijd een verwachtingspatroon wat het geluid betreft, denk bv. aan Harley-Davidson, dat zijn karakteristieke uitlaatgeluid als troef uitspeelt en er bij het ontwikkelen van een nieuw motormodel over waakt dat dit geenszins verandert. Prototypes van wagens waarbij de bestuurder geen enkel geluid waarneemt, worden niet gecommercialiseerd omdat zaken als de staat van de weg en de rijsnelheid ook auditief ingeschat worden. Het summum is hier, in tegenstelling tot de boodschap van het citaat bovenaan, niet de absolute stilte, maar een goede Sound Quality. 

Aangezien Sound Quality niet met een klassieke decibelmeter te meten valt, moet geluid op een andere manier beoordeeld en gewaardeerd worden. Daarbij kan een panel van luisteraars ingeschakeld worden (subjectieve evaluatie) of kan er beroep gedaan worden op computerberekeningen (objectieve evaluatie). Beiden hebben hun voor- en nadelen maar worden complementair aangewend. Enkel als de objectieve berekeningen resultaten gelijkaardig aan de (gemiddelde) menselijke waarderingen geven, kunnen ze deze vervangen. De berekeningen op een geluid gebeuren door verschillende parameters van dat geluid te waarderen.

Die parameters zijn ontwikkeld in de wetenschappelijke discipline genaamd psychoakoestiek. What you hear, is namelijk niet altijd what you get. Een psychoakoesticus tracht dan ook vast te leggen wat het auditief systeem, dat is het oor samen met een stukje van de hersenen, van (combinaties van) inkomende geluidssignalen overhoudt. Op basis van die waarnemingen kunnen verscheidene psychoakoestische parameters onderscheiden worden. De belangrijkste is luidheid, niet te verwarren met geluidssterkte. Ook relevant voor sound quality evaluatie is scherpte, een parameter die aangeeft hoe schril een geluid is. Verder zijn er ook nog fluctuatiesterkte en ruwheid, waarbij eerstgenoemde de mate kwantificeert waarin een geluid fluctueert (zoals een alarmsirene). Ruwheid vindt zijn oorsprong in de beschrijving van motorgeluid. Een laatste interessante parameter is tonaalheid. Daarmee kunnen eventueel aanwezige zuivere tonen in het geluid aangewezen worden. 

Voor een grondige Sound Quality analyse van een bepaald product schieten bovenstaande psychoakoestische parameters echter tekort. Er worden best nieuwe, productspecifieke parameters ontwikkeld. Zo gebruikt men parameters als gedreun, gejauw en gekletter voor de waardering van uitlaatgeluid. 

Om die, zowel psychoakoestische als productspecifieke, parameters te berekenen is gespecialiseerde software voorhanden. Meerdere fabrikanten hebben een Sound Quality programma op de markt. Deze analyseren een geluidssignaal en berekenen de waarden van de psychoakoestische en eventueel productspecifieke parameters. De hoge aankoopprijs van dergelijke hoogtechnologische software moedigt echter aan om een eigen poging tot ontwikkeling van een automatische berekening van de psychoakoestische parameters te ondernemen. De implementaties van de wiskundige formules in een eigen programma gebeurde met behulp van Matlab, dat over een specifieke technisch georiënteerde programmeertaal beschikt. Die implementatie ligt echter niet voor de hand omdat gespecialiseerde softwarepakketten verschillende berekeningswijzen hanteren en karig zijn met informatie over de niet-gestandaardiseerde formules. De opzet is dan ook maar deels geslaagd. Niettemin stelt het Sound Quality Evaluation Program, kortweg SQEP, de gebruiker in staat een partiële Sound Quality analyse uit te voeren. Getuige daarvan zijn testen op een dampkap en verschillende types ventilatoren.

Weinig mensen hebben weet van het bestaan van Product Sound Quality evaluaties en kunnen haast niet geloven dat op dergelijke zogenaamde futiliteiten zo intens onderzoek gevoerd wordt. Het belang van Sound Quality evaluatie zal echter enkel nog toenemen; geen enkele producent van consumentenapparatuur kan deze uitdaging dan ook ongestraft links laten liggen.

 

Download scriptie (2.84 MB)
Winnaar Scriptieprijs
Universiteit of Hogeschool
Hogeschool West-Vlaanderen
Thesis jaar
2008
Promotor(en)
dhr. Bruno Vanslambrouck
Kernwoorden