Toner i brus: En studie om hur motorljudet upplevs i en elbil

Abstract: El- och hybridbilar blir ett allt vanligare tillskott i dagens biltillverkares flottor. Dessa bilars ljud- och vibrationsegenskaper skiljer sig åt gentemot bilar med förbränningsmotorer. Vad som kännetecknar ljudkvalité för en bil med förbränningsmotor har tidigare undersökts i ett flertal studier. Vad som kännetecknar ljudkvalité i en elbil är dock ett mycket mindre utforskat område. Denna studie har undersökt upplevelsen av de tonala komponenter som skapas av en elmotor i en elbil. Hur störande och hur välljudande tonerna var bedömdes av 30 personer i ett lyssningstest. I lyssningstestet undersöktes även vid vilken nivå över bakgrundsbruset dessa toner blev hörbara. Subjektiva bedömningar har kopplats till ett psykoakustiskt mått som heter prominence ratio. Detta mått är framtaget för att användas i IT-industrin för att klassificera tonala komponenter i IT-produkter. I lyssningstestet användes ljudfiler inspelade med ett konsthuvud inuti en Volvo C30 electric på slät och grov asfalt, vid 50 km/h och 80 km/h konstant fart samt en 0-100 km/h acceleration. Ljudfilerna har filtrerats på ett sådant vis att befintliga tonala komponenter har undertryckts. Till de filtrerade ljudfilerna har sedan syntetiserade toner, skapade i Pure Data eller Artemis, adderats. Resultatet från lysningstestet visar att hörbara toner från elmotorn inuti bilen leder till ett mer störande ljud än om tonerna ej hade hörts. Studien visar också att toner under 1 kHz är svårare att uppfatta än högre toner. De lägre tonerna uppfattas av mer än 50% av försöksdeltagarna vid en prominence ratio på 1-4 dB medan de högre tonerna uppfattas vid en prominence ratio på 0 dB. Resultat ifrån lyssningstestet visar med 95% konfidensnivå att de toner som var högre än 1 kHz var mer störande än de toner som var lägre än 1 kHz.