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豪華從控制噪音開(kāi)始 奧迪都運(yùn)用了哪些聲學(xué)技術(shù)？

作為一家歷史悠久的德國(guó)豪華汽車品牌，奧迪將“聲效”二字奉為整車質(zhì)量的重中之重，并且將這一理念匹配到旗下任何一款車型當(dāng)中。在奧迪看來(lái)，聲效和聲學(xué)遠(yuǎn)不僅僅是娛樂(lè)系統(tǒng)的效果。車主期待車內(nèi)環(huán)境不僅要做到令人心潮澎湃，更要給予無(wú)限靈感。他們需要的是沒(méi)有背景噪聲的聲學(xué)空間，信號(hào)、警示和信息音和諧統(tǒng)一，激活聲效不顯突兀。

人們會(huì)在車?yán)锫?tīng)到什么噪聲？噪聲來(lái)自哪里？

汽車內(nèi)的背景聲音來(lái)自各種混合在一起的噪聲和聲音。一般駕駛員頻繁聽(tīng)到的駕駛噪聲包括發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音、輪胎在道路上滾動(dòng)的聲音，以及底盤(pán)氣流發(fā)出的空氣聲學(xué)噪聲。除此以外，還有一些短暫出現(xiàn)的噪聲源：車窗升降器輕輕的轉(zhuǎn)動(dòng)聲或門(mén)關(guān)緊的聲音。理想狀態(tài)下信號(hào)音和信息音應(yīng)當(dāng)流暢而不突兀地傳達(dá)功能信息，其中就包括信號(hào)燈的咔噠聲和MMI顯示屏觸控操作的聲音反饋。按鍵和開(kāi)關(guān)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生輕柔而明顯的聲響。只有在必要情況下，車輛才會(huì)發(fā)出干擾性警示音，要求乘客注意力高度集中。

奧迪如何對(duì)干擾噪音溯源？

奧迪從整體上考慮減噪問(wèn)題。從整車到底盤(pán)開(kāi)發(fā)到質(zhì)量保證，來(lái)自各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的專家組成“噼里啪啦”團(tuán)隊(duì)（Rustle and Rumble），為了這一目標(biāo)共同協(xié)作。奧迪每一輛新車都會(huì)在道路、振動(dòng)車道和hydropulse設(shè)備上接受“噼里啪啦”團(tuán)隊(duì)專家的測(cè)試和評(píng)估。hydropulse設(shè)備指的是使車輛振動(dòng)的四柱伺服液壓測(cè)試臺(tái)架，在最高50赫茲的低振動(dòng)頻率下，車輛振動(dòng)時(shí)乘客艙會(huì)出現(xiàn)嘎啦聲和吱吱聲。為檢查和找到噪聲來(lái)源，奧迪會(huì)測(cè)試單個(gè)零件或整個(gè)底盤(pán)的振動(dòng)反應(yīng)。噪聲出現(xiàn)處不一定能聽(tīng)到聲音。車輛的聲振平衡對(duì)駕駛者的舒適度有明顯影響。

內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)車在聲學(xué)系統(tǒng)上有區(qū)別嗎？

與內(nèi)燃機(jī)不同，電機(jī)幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何震蕩、振動(dòng)或機(jī)械噪音。在電動(dòng)車環(huán)境中，以前沒(méi)那么容易聽(tīng)見(jiàn)的噪聲可能會(huì)更突出，包括空氣聲學(xué)和輪胎滾動(dòng)聲。奧迪不遺余力，盡量最小化噪聲影響。比如，奧迪對(duì)e-tron車型上所有可能通過(guò)底盤(pán)傳輸?shù)脑肼暥疾扇×颂厥獾母粢舸胧?。底盤(pán)中所有設(shè)計(jì)的開(kāi)口和腔體都填充了超細(xì)纖維絨布，輪艙則鋪設(shè)紡織布料和超細(xì)纖維絨布吸收聲音。除此以外，如地板等相關(guān)表面都覆蓋了能減少金屬板振動(dòng)的特殊材料。

車輛前圍有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)防止前方噪音侵入內(nèi)部。車輛后部亦采用類似裝置，因?yàn)樾碌碾妱?dòng)車架構(gòu)額外添加了后軸電機(jī)。另外，電機(jī)以降噪膠囊結(jié)構(gòu)完整包裹。甚至地板下的覆層也有吸聲設(shè)計(jì)。車內(nèi)地板上鋪的腳踏墊背后使用泡沫制作，保持車內(nèi)安靜。奧迪e-tron內(nèi)部舒適氛圍的第二大關(guān)鍵在于空氣聲學(xué)設(shè)計(jì)。一般車速達(dá)到每小時(shí)85公里及以上時(shí)，風(fēng)噪聲最為明顯。但奧迪e-tron噪音極低，并幾乎無(wú)法進(jìn)入車輛內(nèi)部，這是因?yàn)檐囬T(mén)密封條、外后視鏡和排水溝槽等以極致精度打造。即便車輛高速行駛，乘客依然可談笑自若。擋風(fēng)玻璃標(biāo)配雙層結(jié)構(gòu)，若有進(jìn)一步要求，車主可為側(cè)車窗選配隔音玻璃。

奧迪是否也使用了放大車內(nèi)聲音或主動(dòng)抵消聲音的技術(shù)？

近年來(lái)，主動(dòng)聲學(xué)處理技術(shù)愈發(fā)重要。例如，主動(dòng)降噪（ANC）可以減小部分發(fā)動(dòng)機(jī)聲音。該系統(tǒng)以ANC麥克風(fēng)為基礎(chǔ)，這些麥克風(fēng)內(nèi)置在車頂內(nèi)襯，用于測(cè)量車內(nèi)聲級(jí)?？刂蒲b置反轉(zhuǎn)噪音聲波，并通過(guò)重低音揚(yáng)聲器發(fā)射反相聲波。另一方面，奧迪SQ5 TDI甚至在排氣系統(tǒng)中設(shè)有執(zhí)行器，增強(qiáng)所需聲音。性能強(qiáng)大的揚(yáng)聲器使發(fā)動(dòng)機(jī)聲音更加動(dòng)態(tài)飽滿。在奧迪e-tron GT電動(dòng)跑車中，駕駛模式選擇系統(tǒng)下的音頻系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)產(chǎn)生極具運(yùn)動(dòng)感的音效。

車內(nèi)如何營(yíng)造愉快卻不擾人的氛圍？

這就是聲音開(kāi)發(fā)人員的職責(zé)。他們負(fù)責(zé)處理所有聲音，在必要時(shí)調(diào)整、抑制或增強(qiáng)聲音，因?yàn)槊恳惶幝曇舳紝?duì)車內(nèi)的和諧聲場(chǎng)有所貢獻(xiàn)。除了許多噪音源外，每輛汽車本身作為聲學(xué)空間也帶來(lái)了特殊挑戰(zhàn)：乘客坐在不同位置時(shí)，空間容積根據(jù)車內(nèi)人數(shù)的變化而變化。有些車配備全景車頂，有些車則沒(méi)有。另外，織物等內(nèi)飾材料或皮革覆蓋物對(duì)聲音的反射或抑制有所不同。最重要的是，聲音從揚(yáng)聲器傳至聽(tīng)眾的耳朵所需時(shí)間也不同。

3-D音響系統(tǒng)如何運(yùn)作？

3-D音響指在聲學(xué)上能夠重現(xiàn)空間內(nèi)所有三個(gè)維度的音響。錄音技術(shù)剛出現(xiàn)時(shí)，聲音通過(guò)單一揚(yáng)聲器再現(xiàn)——單聲道。無(wú)法實(shí)現(xiàn)立體聲，聲音是扁平的。20世紀(jì)60年代，立體聲出現(xiàn)：兩個(gè)麥克風(fēng)從不同位置記錄音樂(lè)。回放時(shí)，錄制的音頻信息——單聲道信號(hào)分配至兩個(gè)不同的聲道，通過(guò)一左一右揚(yáng)聲器播放。由此聲音出現(xiàn)了空間感，即立體聲效果。“1-D”就是指這種立體聲。

"2-D"指環(huán)繞聲。這種多聲道技術(shù)大約從千禧年伊始就已廣泛應(yīng)用。音樂(lè)出自一個(gè)重低音揚(yáng)聲器和位于前面、后面和側(cè)面的幾個(gè)揚(yáng)聲器，根據(jù)揚(yáng)聲器數(shù)量不同，有5.1和8.1標(biāo)準(zhǔn)之分。盡管如此，在此技術(shù)層面，每個(gè)聲音效果都只分配給一個(gè)揚(yáng)聲器或只分配給一個(gè)特定的揚(yáng)聲器組。

要達(dá)到3-D音效，需要一個(gè)技術(shù)水平更高的附加聲源。當(dāng)前的奧迪Q7車型自2016年推出以來(lái)，已搭載提供3-D音效的Bang & Olufsen音響系統(tǒng)，能夠再現(xiàn)高度上的空間維度。該音響系統(tǒng)為此使用了幾個(gè)附加的寬帶揚(yáng)聲器，內(nèi)置在A柱中，與A8和Q8一樣，揚(yáng)聲器也內(nèi)置于B柱以及車頂內(nèi)襯。車內(nèi)成為一個(gè)大舞臺(tái)，提供音樂(lè)廳一般身臨其境的音質(zhì)。這項(xiàng)技術(shù)背后的算法由奧迪與弗勞恩霍夫研究所共同開(kāi)發(fā)。Symphoria 2.0 3-D算法使用立體聲或5.1錄音來(lái)計(jì)算第三維信息，并為3-D揚(yáng)聲器進(jìn)行處理。這使得聲音效果在空間內(nèi)可以靈活呈現(xiàn)。在Bang & Olufsen高級(jí)音響系統(tǒng)中，作為全尺寸級(jí)別的最高配置水平，1920瓦的強(qiáng)大功放系統(tǒng)由數(shù)字信號(hào)處理器、24個(gè)聲道、23個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成。這項(xiàng)技術(shù)為乘客艙提供更廣闊的聲學(xué)空間。但奧迪在緊湊級(jí)車型中也毫不吝嗇對(duì)聲音質(zhì)量的追求。相反，它只為空間條件量身定做技術(shù)概念。例如，奧迪A1中有四個(gè)內(nèi)置于儀表板的中音揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器垂直向上，將擋風(fēng)玻璃作為反射面。由此，即使是緊湊級(jí)汽車也能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的3-D音效，在同級(jí)別車型中出類拔萃。

數(shù)字化在聲學(xué)發(fā)展中扮演什么角色？

與對(duì)應(yīng)的車型相協(xié)調(diào)是聲學(xué)發(fā)展的一個(gè)核心要素。奧迪針對(duì)這些特殊要求開(kāi)發(fā)了soundCUBE音響系統(tǒng)。這一音頻軟件解決方案大大減少了多版本問(wèn)題和相應(yīng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間。通過(guò)soundCUBE系統(tǒng)，奧迪為其合作伙伴公司提供了框架，該框架具有自己的功能配置以及統(tǒng)一的操作和聲學(xué)理念，簡(jiǎn)而言之：一個(gè)絕佳的開(kāi)發(fā)環(huán)境。合作伙伴公司只需整合該框架，從某種程度上說(shuō)，它定義了奧迪的DNA。由此，通過(guò)持續(xù)優(yōu)化的軟件，奧迪可以一步一步從現(xiàn)有的硬件中獲取最優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代聲音。

另一項(xiàng)創(chuàng)新是使用通過(guò)統(tǒng)一音頻總線操作的功放器。背景：聲音由當(dāng)前MIB 3信息娛樂(lè)系統(tǒng)主單元中的軟件產(chǎn)生。在高級(jí)音響系統(tǒng)中，功放器提供控制高性能揚(yáng)聲器的附加服務(wù)，這也簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)。

在超現(xiàn)代的數(shù)字聲音實(shí)驗(yàn)室中，奧迪正在通過(guò)虛擬技術(shù)完善新的聲音解決方案。利用仿真模擬，專家甚至在樣車出現(xiàn)之前就能夠?qū)Ω鬈囅档穆曇粽{(diào)諧進(jìn)行調(diào)整，由此分析虛擬參考空間中每個(gè)座位的聲音配置，以確保每位乘客在所處位置獲得最佳的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。

奧迪如何從與Sonos的新伙伴關(guān)系中獲益？

通過(guò)奧迪Q4 e-tron，奧迪開(kāi)啟新的高保真合作關(guān)系，同時(shí)忠實(shí)于其自然、未加修飾的聲音。奧迪為高端音響系統(tǒng)做出這一選擇，以更好地滿足客戶所想。盡管Bang & Olufsen以其出色的聲音模式完美適配中型和全尺寸車型，但作為奧迪的新合作伙伴，Sonos以其重低音集中吸引了年輕目標(biāo)群體。因此，該音響品牌與新款緊湊型SUV完美契合，這也是奧迪進(jìn)入電動(dòng)未來(lái)的起點(diǎn)。與Sonos相聯(lián)結(jié)的動(dòng)態(tài)聲場(chǎng)和調(diào)音理念將在今年年中推出的緊湊型級(jí)別其他車型上呈現(xiàn)。

下一個(gè)重磅：奧迪的聲音開(kāi)發(fā)人員目前正在研究什么？

即便此時(shí)，奧迪的聲學(xué)專家們也在聲音實(shí)驗(yàn)室中緊鑼密鼓地研究未來(lái)的整體音響體驗(yàn)。我們所說(shuō)的沉浸式3-D音響便是其中的核心。在傳統(tǒng)的3-D環(huán)繞聲中，聲音根據(jù)特定的算法分配至特定的揚(yáng)聲器。與這種基于聲道的播放模式不同，沉浸式3-D聲音是面向?qū)ο蟮?。在此過(guò)程中，音頻文件中的聲音已與元數(shù)據(jù)連接，這些元數(shù)據(jù)涵蓋精準(zhǔn)信息，負(fù)責(zé)聲音在實(shí)際空間中的對(duì)應(yīng)播放方式和位置，完美再現(xiàn)了錄音時(shí)的聲學(xué)場(chǎng)景。沉浸式音效是全新娛樂(lè)體驗(yàn)中的重心，調(diào)動(dòng)體驗(yàn)者的所有感官。但只有當(dāng)未來(lái)人們坐進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車，無(wú)需再為駕駛?cè)褙炞r(shí)，他們才能夠解放所有感官，全身心享受此般聽(tīng)覺(jué)盛宴。

下一個(gè)大動(dòng)作：5G高速移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的未來(lái)分布正在開(kāi)辟全新、高質(zhì)量的流媒體渠道。此前，很多人在車上使用智能手機(jī)作為音頻流媒體服務(wù)的主要接收器。如今更為便捷：只需用藍(lán)牙將音頻傳輸至汽車。但由于藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)的帶寬有限，因此有時(shí)會(huì)遭遇音質(zhì)受損的瓶頸。在不久的未來(lái)，奧迪將通過(guò)內(nèi)置的SIM卡和高性能接收器模塊，首次把汽車本身作為接收器，實(shí)現(xiàn)真正的多聲道音頻流。奧迪聲學(xué)工程師認(rèn)為，這是未來(lái)道路上的另一里程碑。