ANSYS 블로그
June 16, 2023
EV용 음향 차량 경고 시스템(AVAS)
내연기관 엔진이 있는 자동차는 약간의 소음을 일으킬 수밖에 없습니다. 폭발하는 실린더, 회전하는 벨트 및 기계적 마찰의 소음을 생각해 보십시오. 연소로 인한 굉음을 통해 이동하는 차량이 어떤 소리를 낼지 쉽게 알 수 있습니다. 그러나 휘발유 동력의 소음이 조용한 전기 엔진으로 바뀌었을 때 주행 시 어떤 소리가 날지 상상할 수 있을까요?
AVAS란 무엇입니까?
내연 기관과 달리, 전기차(EV)의 엔진에서는 자연적으로 방출되는 기계적 소음이 거의 없습니다. 즉, 저속에서는 EV가 거의 소리를 내지 않기 때문에 보행자, 특히 시각 장애가 있는 사람들이 EV가 접근할 때 이를 알기가 어렵습니다.
차량 내부에서 사용되는 Ansys Sound
음향 차량 경고 시스템(AVAS)은 보행자, 자전거 타는 사람, 어린이 및 기타 도로 이용자에게 차가 있음을 알리기 위해 EV에 사용되는 음향 생성기입니다. 차체 아래에 위치한 라우드스피커를 통해 재생되는 이 음향은 차량의 실시간 데이터와 조율되어 차량의 속도, 방향 및 거리에 대한 외부 청각 정보를 제공합니다. AVAS는 여러 가지 이유로 모든 전기 자동차에서 중요한 시스템입니다.
- 보행자 안전: AVAS는 주행 및 후진 시 보행자에게 다가오는 EV를 경고하는 청각적 경고 음향을 생성하여 횡단보도 및 기타 도로 사고의 위험을 줄입니다.
- 음향 브랜딩: 자동차 제조업체는 자동차의 시각적 미학이라는 측면 외에도 전기 자동차에 대한 독특한 음향을 생성하여 다른 회사와 차별화하고 브랜드 인지도를 높일 수 있습니다.
- 규정 준수: 많은 국가에서 도로 안전을 개선하기 위해 전기 자동차에 AVAS를 사용하도록 의무화하고 있습니다. 조용한 도로 주행 차량에 대한 유엔 규정은 2017년에 제정되었습니다.
Ansys Sound 소프트웨어는 전기 자동차를 위한 액티브 음향 디자인(ASDforEV)을 예측, 테스트, 최적화 및 검증하는 데 사용할 수 있습니다.
AVAS 규정에는 무엇이 포함됩니까?
차량에 대한 음향 규정이 처음 시행되었을 때는 차량 음향을 더 조용하게 만드는 것이었습니다. 그러나 이제는 EV가 내는 소리가 들리고, 인식되고, 적절한 상황에서 생성되도록 하는 음향 표준으로 마련되어 있습니다.
2019년 현재, 몇몇 국가는 모든 전기 자동차에 AVAS를 요구하고 있습니다. 국가와 지역에 따라 규정이 다르지만, 이러한 의무는 AVAS 기술이 소음 수준 및 구별 가능성에 대한 표준을 충족하도록 제정되었습니다.
대부분의 규정에서는 차량이 최대 20km/h까지 연속 음향을 내야 하며, 속도에 비례하여 볼륨 및 강도가 달라야 합니다. 이런 식으로 보행자는 음향을 듣는 것만으로도 자동차가 얼마나 빨리 이동하고 있는지를 느낄 수 있습니다.
예를 들어,UN 규정 138에 따르면 AVAS가 장착된 차량은 전체 소음 수준이 75dB(A)를 초과하지 않아야 합니다. 또한 AVAS 음향 주파수 범위는 정방향으로 주행할 때 5~20km/h의 속도 범위에서 1km/h당 최소 0.8%씩 변해야 합니다.
음향 조정(좌측) 및 음향 차량 경고 시스템(AVAS) 준수 점검을 보여주는 Ansys Sound의 스크린샷입니다.
AVAS 사운드는 어떻게 생성됩니까?
전기 자동차용 음향을 생성하기 위해 자동차 제조업체는 음향 디자이너의 전문성을 활용합니다. 자동차 제조업체의 목표와 규제 파라미터 내에서 악기, 소품, 디지털 효과 및 샘플링된 음향을 사용하여 브랜드에 맞는 독특한 음향 경험을 제공합니다.
그런데 브랜드 음향은 어떤 소리입니까? 일부 자동차 제조업체에게 이상적인 음향은 바람과 물 같은 자연적이고 친환경적인 소리입니다. 어떤제조업체는 EV가 강렬하고 영화적인 음향을 내길 원하지만 또 다른 브랜드는 EV가 기존의 휘발유 구동 모델의 대표적인 우르릉거리는 소리를 내는 것을 선호합니다.
이상적인 EV 사운드 스케이프를 생성하려면 음향(인공 및 자연 모두)이 서로 다른 시간에 상호 작용하는 방식을 고려해야 합니다. 여러 주행 상황에서 운전자에게 동시에 음향 정보를 제공합니까? 이러한 음향은 서로를 보완하거나 다른 음을 마스킹합니까? 음향은 언제 조화를 이루고, 언제 불협화음을 내야 합니까? 어떤 음향에 이미 의미가 부여되었습니까? 예를 들어, 재규어의 우주선 음향 AVAS는 테스트 결과 사람들이 그 음향을 들었을 때 하늘을 올려다 보는 것을 확인하고 다시 디자인해야 했습니다.
이러한 복잡성을 해결하기 위해 음향 디자이너는 Ansys Sound를 사용하여 전기 자동차를 위한 액티브 음향 디자인(ASDforEV)을 예측, 테스트, 최적화 및 검증합니다. Ansys Sound를 통해 기본 음향 세트에서 시작한 다음, 음향 속성(예: 음량, 음조 및 음색)을 변경하여 새로운 음향을 생성할 수 있습니다. 또한 속도, RPM, 페달 부하, 가속 및 토크와 같은 주행 파라미터에 따라 음향의 법칙이 어떻게 변화하는지 알아볼 수 있습니다. 음향 디자이너는 차량의 오디오 시스템 또는 내부 주행 시뮬레이터를 통해 실시간으로 재생되는 음향을 들음으로써 미래의 사운드 스케이프를 생성할 뿐만 아니라 실제 주행 조건에서 어떻게 작동하는지도 알 수 있습니다.
AVAS 예 1: 부드럽고 조화로운 음향
AVAS 예 2: 부드럽고 윙윙거리는 음향
AVAS 예 3: 스포티하고 미래지향적인 음향
위의 AVAS 음향 예는 Ansys Sound 소프트웨어를 사용하여 생성 및 녹음되었습니다.
보행자를 위한 AVAS 음향 외에도, ASDforEV를 통해 운전자와 동승자를 위한 다른 유형의 음향을 평가하고 조정할 수 있습니다.
- 가속 피드백(SAF) 음향
- 내연기관 엔진(ICE) 음향
- 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 음향
- 인간-기계 상호 작용(HMI), 주변 환경, 경고 음향
Ansys Sound를 사용하여 여러 유형의 음향을 제어할 수 있습니다.
차량 음향 경고 시스템의 미래
AVAS는 음향 경고 시스템인 보행자 경고 시스템으로 시작되었고, 이 시스템은 이동하는 차량이 근처에 있음을 사람들에게 경고합니다. 그러나 급속히 성장하고 있는 EV 시장에서 제조업체는 브랜드를 차별화하고 기술을 통해 더욱 뛰어난 예술적 음향 기교를 구현할 수 있도록 노력하고, 음향 차량 경고 시스템은 우주선과 전력선의 윙하는 전기 음향부터 음향이 어떤 느낌을 주는지를 새롭게 정의하는 완전히 새로운 음향 경험에 이르기까지 계속 진화할 것입니다.