电动汽车声音设计中的认知机制与设计原则

声音设计

声音具有广泛的用途，并且对我们的文化和传统的形成至关重要，因此我们致力于声音设计，努力将声音变成具有广泛影响力的信息传播工具。人类文明的发展史，同时也是日益复杂的声音设计的发展史。

警报声

我们设计了警报声，相比视觉信号，它能在更大的物理范围内提醒我们危险，或传达其他信息。最初的警报声就像用棍子击打原木一样简单，但随着人类聚集成更大的群体，建立更稳定的定居地，警报也被设计得更响亮、更有特色、更具个性化。 仅仅让40个人知道即将被突袭已经不够了，现在你必须让2000个人知道房子着火了，洪水正在上升，或者是一个小偷即将得手。如今，我们每天都会听到几十种警报，包括汽车喇叭、警笛、学校的钟声、智能手机警报等等。

乐器声

长笛是已知的人类发明的最早的乐器，已有超过4万年的历史，比书面语言早了数千年。在学会用文字之前，我们已经学会用声音塑造彼此的情感。早期的乐器被用于公共环境的宗教仪式，现在我们仍然会这样使用它们。

今天，您可能会用欢快的歌曲做闹铃或者作为运动时的背景音。户外音乐会是成年仪式的场所，也是炫耀和社交的场所。一首流行的、引人入胜的夏季歌曲可能定义一个国家甚至全世界的夏天。

音乐的数字化录制是一种进步，使我们能够更容易地制作和分享音乐。我们可以在任何地方播放音乐，也可以注册音乐流媒体服务并在任何时间播放音乐。数字化技术带来方便性的同时也带来了弊端。今天，我们已经很少去室内音乐厅听完整的、未压缩的音乐，大多数人经常听的都是经过后期制作的音乐。它们满足了低比特率和流的要求，质量却下降了。这给我们的大脑带来了隐藏的认知负担，我们的大脑必须填补音乐在压缩过程中留下的微小间隙。

从短期来看，这对于能够即时访问到数百万首歌曲来说是一个很小的代价。但从长远来看，它将音乐变成了一种虚拟的垃圾食品，为我们提供浅层满足感的同时使我们听觉疲惫。尽管如此，压缩处理后的音乐，通常比城市和郊区里遍布的刺耳的噪音还是好一些。

通讯声

在乐器中，声音设计师对“说话鼓”特别感兴趣。这种鼓来自西非，它的独特之处在于它能够模仿人类语言的各种声音，形成一套基本的词汇，这使得它成为村庄之间长距离通信的有效方法。说话鼓的综合性能，包括灵活性、分辨率和音域范围等，远远超出了当时的任何其他可听通信设备。它通过利用该地区常用语言的广泛声调，传达了各种信息，而不仅仅是单一的警报。虽然它在给定时间内传达的信息量仍然远低于人类语言，但比警报高多了。

后来，人类不断开发出越来越复杂的方式来远距离传播信息，其中大部分涉及声音。摩尔斯电码（译者注：又译为摩斯密码）是人类的首个电子远程通信应用，它采用声音实现了通信，这对于军队、公司和政府这样的大型团体来说非常有用。

今天，我们使用的各种通讯媒体已经非常丰富。即使在数百万人能够以1080p快速录制和发送视频的时代，我们也经常使用短短几个字的短信，或者心甘情愿受限于Twitter的140个字符来进行信息通讯。这是有一定智慧的：无论承载信息的形式是声音、文字还是图像，人们通常会选择有限量的信息，尤其是当我们一天内要吸收数千条此类信息时。

标志声

我们经常用声音来改变个人或团体的行为。如果设计得当，声音可以作为一种标志，快速向人群传递明确的固定含义的信息，从而有效规范人群行为。

在中国，各地的购物中心播放萨克斯管演奏家Kenny G的名曲《Going Home》暗示着商场关闭时间到了。在台湾，垃圾车会播放贝多芬的《致爱丽丝》，提示社区居民将垃圾带出来。还有许多其他小范围内存在的例子，但每个都利用了音乐的相同优势：具体的，可识别的，不可忽视的但也相对不具有侵入性。

但是，声音作为标志声也有不好的方面。曾经心爱的歌曲被不断地重复播放后可能会变得让人烦躁，在歌曲和它所指示的事件之间产生负面联系。对于这种情况，更好的解决方案是定期更改旋律，但始终使用相同的音色和乐器。这样既保留了音乐信号的所有优点，从可识别性到不具有侵入性，又增加了足够的多样性以避免令人厌烦。

为什么声音设计至关重要

我们生活的世界充斥着很多未经设计的声音，这些声音很多是不可避免的，或被视为理所当然的。但很多声音其实可以被设计，我们也应该去设计它们。

声音应该减轻认知负担

我们每年都在制造越来越多的产品，我们的环境更多地是人类而非自然作用的产物。我们的注意力已经超负荷，未经设计的声音不仅没有给我们的大脑减负，反而增加了认知负担。因此，我们必须提高声音设计能力。

声音是强大的品牌差异化因素

好的声音，有助于产品脱颖而出；差的声音，无论是因为笨拙的设计、硬件限制还是糟糕的集成，都会对产品造成不良影响。就像UI（译者注：User Interface，用户界面）的视觉元素一样，产品的声音特征应该保持一致。产品的声音设计，不是为了让我们对特定的声音产生强烈印象，而是为了让我们对产品产生深刻的满足感和品牌认同感。

声音引发情绪反应

听觉是被动的、即时的，它可以超越意志的限制而让我们产生情绪反应。除非你堵上耳朵或听力受损，否则你不可能不听。

我们的许多声音反应都是与我们的生理机能强连接的。突然听到手机刺耳的警报声可能引发人们的惊吓反应，可能只是短暂的分心，也可能引发“战斗或逃跑”反应，这是人类数百万年进化的结果。声音也可以释放许多积极的情绪，人的嗓音、音乐、制造精良的机器运行的声音，甚至新鲜吐司从烤面包机突然弹出的声音，都会引起无意识的积极情绪反应。此外，一些音乐、环境声等不需要释义就能够直接影响我们的情绪。

声音可以影响生产力

我们大脑的一部分总是关注着我们周围的声音。我们期待一定程度的背景噪音，同时也期待一定程度的变化：自然很少沉默，但它也很少吵闹，而吵闹的噪音通常预示着危险。

因此，声音会对我们的行为和生产力产生戏剧性的影响。当你的部分大脑感知到不确定性或潜在的危险时，你很难专注于任务。但是当没有实际危险时，你又很容易忽略这些影响。声音几乎对我们做任何事都具有非凡的影响力，它能够促进或削弱我们的注意力、创造力和决心。

与用户体验设计的可视化组件一样，我们也应该根据现有的设计流程，为声音设计建立模型和框架。声音设计不应放在设计过程的最后才考虑，更不应该由硬件的默认设置来决定。

声音设计从哪里开始

并非每种产品都需要声音设计

如果你生产和销售天然气变电站的阀门，你就会知道没有人真正关心天然气变电站的阀门听起来像什么，但技术人员非常关心每个阀门是否正常运行。当发生问题时，声音警报是必需的，而且必须在技术人员能听到的地方响起。这种情况的声音设计非常简单：只有一个用例，和一个已知的特定受众。

很多产品没有经过声音设计，但是仍然可以通过声音表明它们的行为和状态。例如一个正在击打棒球的棒球棒，或一把正在劈木头的斧子。两者都产生声音，并且提供了关于所执行动作和物体本身性质的大量信息，但它们都没有经过明确的“声音设计”。

从自然或机械世界寻找声音设计的灵感

越来越多的电子设备从自然或机械世界寻找声音设计的灵感。例如，我们解锁智能手机时发出的微妙的机械咔哒声。曾经有一段时间，设计师们一直在争论相机应用程序的快门声应该完全拟物化还是完全数字化，最后发现最佳选择其实介于两者之间——稍微有点压缩的快门声。人类的大脑似乎喜欢熟悉但又不太熟悉的声音。

为声音设计建立模型和框架

声音很重要，而且声音就像用户体验设计的所有方面一样，是需要设计的，无论是有意的还是无意的设计。在大多数情况下，糟糕的声音设计比没有声音设计更糟糕。所以，如果您的产品有声音但您没有设计它，那么有人会替您设计它。

声音设计不应该在设计过程的最后才考虑，更不应该由硬件的默认设置来决定。与用户体验设计的可视化组件一样，我们也应该为声音设计建立模型和框架。声音设计受一些基本原则的指导，不同情况的产品的声音设计遵循不同的模式，声音设计的流程涵盖一些特有的环节。（了解更多详细情况请阅读作者的著作《Designing with Sound》）

电动汽车的声音设计

汽车内燃机的隆隆响声人们已经太过于习惯，声音能帮助人们意识到汽车的存在，这意味着声音能带来安全。ustwo工作室的Kobayashi 和他的同事们，花了两个月的时间来考虑电动汽车声音设计问题。这个项目，更多是一种技术实验，为「电动汽车应该发出什么样的声音」这个命题，做出了大胆设想。

电动汽车发出的声音是什么样的？

目前人们的普遍共识是，电动汽车行驶时太过安静，这种安静对于行人来说是一种危险。美国公路交通安全管理处（NHTSA）发布了一份安全标准，要求新上市销售的电动汽车必须安装发声装置，在运行速度低于 30km/h 时，能自动发声。与此同时，该管理处还发布了一份相关报告，显示与传统燃油车相比，电动汽车与行人引发的安全事故的比例要高 37%。

加州大学圣地亚哥分校设计实验室主任 Don Norman 认为，电动汽车发出的声音，应该与刹车灯和转向灯所承载的功能一样，向行人传达出某种意图。「不要让发出的信号仅仅只是告诉行人情况紧急，还应该告诉对方我将要做什么。」

驾驶员对汽车状态的感知-设计车内声音

设计车内声音大致遵循这样的原则：

• 符合用户的心智模型。用户在燃油车的驾驶习惯中已经形成了对多种声音的心智模型，在声音设计时要符合用户的认知习惯，比如数字引擎声音大小要和原有燃油车的音量大小保持一致。
• 根据车内声音的重要等级，设计不同提醒等级的声音。在不同的情况下会发出不同的声音，如车载系统的就绪、等待、错误及驾驶员疲劳提醒、导航及触屏反馈等声音时，汽车内部的声音交互应该设计不同的音量及音色的等级。
• 一致的声音设计语言。电动汽车的智能化使车内声音更加多元化，对多种声音进行组群划分，在整个品牌车型中设计一致的声音组，在单车内部多种声音进行设计分组，从而让用户形成对品牌的一致性声音设计语言。
• 重新定义电动汽车的“声音世界”。用户体验中声音具有传递情感的作用，当驾驶员接近、打开、进入一辆电动汽车时，可以通过声音传递一种情感，这种情感除了满足法律要求外，还涉及到汽车的特性和身份。

与行人的声音交互-设计车外声音

汽车内燃机的隆隆响声和多种行人警报声音人们已经太过于习惯，声音能帮助人们意识到汽车的存在，这意味着声音能带来安全，然而电动车普遍噪声小，其向外界行人传达危险的作用明显降低，包括特斯拉在内的多个电动汽车厂商通过多种途径解决上述问题，其解决方案大致遵循了这样的原则：

• 根据不同危险状况，设计不同的危险等级，区间为「低危险」到「极度危险」，在不同的情况下会发出不同的声音。比如，当汽车靠近行人时，它发出的声音不仅大，而且急促。在极端状况下，汽车发出的声音能震耳欲聋。
• 汽车将能处理越来越复杂的环境，多样的音效库对环境的匹配度越来越高，车内车外的声音设计将会更有辨识度。

Ustwo 工作室设计的声音与以往汽车发出的声音非常不同，这使其非常具有辨识度，行人不可能忽视这种声音的存在。这种声音不能太具有旋律性，因为旋律无法传达情况紧急的信息。Man Made 公司创始人 Joel Beckerman 表示，「我们希望发明一种声音，能让行人最快做出反应。」

然而，他们的想法仍处于实验室阶段。因为需要考虑的方面实在太多了，比如当有多辆汽车同时发声时，会产生什么样的影响；甚至这种影响在纽约和上海，会不会有文化上的不同。不过，我们应该看到，尽管设计师们现在所做的仅是一种设想，但对汽车制造商和城市管理者而言，它却是一个严肃而意义深远的命题。