JD Power 市場研究公司對美國車主進行年度調查，以解決最常見的投訴。調查結果提供了一個窗口，可以了解預期與績效之間存在的差距。2014年的調查將語音識別系統的問題列為迄今為止美國車主提出的頭號問題。其他常見的抱怨與藍牙連接困難和風噪聲過大有關。

在2017年的調查中，人們預計這些問題中的大部分都會得到解決。有趣的是，與語音識別系統、藍牙連接以及道路和風噪聲相關的投訴仍然是最突出的！事實上，根據這項研究，“音頻/通信/娛樂/導航類別仍然是問題最多的領域，占報告的所有問題的22%，高于去年的20%。” 顯然，還有更多工作要做。

很明顯，解決其中許多問題的傳統方法已經不足。例如，添加更多被動阻尼材料以最大限度地減少外部風/道路噪音并使內部機艙更安靜的傳統方法只能起到這么多的作用。此外，除了增加成本之外，被動阻尼還會增加重量，這對車輛的燃油經濟性產生負面影響。汽車制造商正在轉向技術，尤其是智能軟件驅動的解決方案來解決這些問題。讓我們看一下噪聲消除的示例，以及基于軟件的主動方法如何提供答案。

在車內傳輸音頻

盡管聲學長期以來一直是汽車設計的關鍵考慮因素，但有趣的是，對車內體驗的大多數改進都集中在整體車載信息娛樂 （IVI） 應用上。根據傳統觀點，任何能帶來更好的 IVI 體驗的東西也被認為對音頻來說足夠好。這是有道理的，因為音頻和視頻通常是齊頭并進的。

然而，以聲學為中心的應用的出現，如主動降噪 （ANC）、發動機聲音增強 （ESE）、車輛警報系統 （AVAS） 和其他技術，最近促使設計人員更仔細地研究音頻技術它自己的。

但首先要做的是：啟用這些新音頻應用的一個基本組件是底層總線技術。從被動到基于軟件的方法的轉變需要先進的總線基礎設施來有效傳輸音頻數據。Analog Devices 開發的汽車音頻總線 （A2B） 相對較新，更重要的是，它是唯一專用于音頻的總線。

A2B：通過輕型電纜傳輸的數字音頻

A2B 為汽車制造商提供了一種經濟高效的方式，可通過同一根輕型非屏蔽雙絞線 （UTP） 電纜提供多通道數字音頻、控制數據和電源。A2B 系統的電纜和組裝成本最高可比模擬替代方案低 75 倍，而且更輕的重量還可以降低二氧化碳排放量。A2B 還包括系統級診斷和符合汽車電磁兼容性 （EMC）、電磁干擾 （EMI） 和靜電放電 （ESD） 標準。A2B 具有確定性、低延遲性能 （50 μs） 和 50 Mbps 帶寬，非常適合高質量音頻和其他應用，包括信息娛樂和降噪。

基于 A2B 的連接提供了許多好處，特別是相對于仍在路上的絕大多數車輛中使用的傳統的基于模擬的網絡。由于幻象電源和支持節點菊花鏈的單主/多從線拓撲結構，A2B 系統無需本地組件電源和控制處理器來管理軟件開銷。因此，A2B 提供了一種簡單有效的方式，以可擴展的菊花鏈將主機連接到車輛周圍的揚聲器和放大器陣列，這比實現具有許多獨立、點的高端音響系統要簡單得多。點連接。

與往常一樣，新興技術的普及取決于早期采用者和其他生態系統參與者的接受程度，也可以通過其來衡量。有幾個 A2B 行業采用和生態系統增長的例子，最引人注目的是福特在 2016 年 1 月宣布將使用 A2B 作為其主要的信息娛樂網絡技術。幾個月前，德國通信技術公司 Peiker（自被法雷奧收購后）宣布推出新的 A2B 數字麥克風，內置收發器，支持車內通信和噪音消除。而且，從生態系統的角度來看，西門子旗下的 Mentor 是首批提供關鍵 A2B 測試支持的獨立工具供應商之一，

利用主動降噪

與使用物理降噪材料的被動降噪不同，主動降噪是使用 DSP 技術實現的。主動降噪背后的想法非常簡單——精心放置的麥克風拾取外部噪聲，然后對其進行處理，并生成 180 度異相抗噪聲信號以消除不良噪聲。一些車型已經可以使用主動降噪功能，盡管它通常針對周期性的低頻發動機噪音。盡管每臺發動機都是獨一無二的，但噪音行為是可預測的，并且通常取決于發動機的性能 （RPM）。因此，可以相當確定地對發動機噪聲進行建模，然后進行后續處理。

但發動機噪音只是整體情況的一部分。第二個更棘手的噪聲源來自道路——本質上是寬帶，不可預測，幾乎不可能建模。與發動機噪音不同，道路噪音也隨著路面的變化而變化。目前可用的大多數噪音消除解決方案僅處理發動機噪音，無法處理道路噪音。隨著電動汽車 （EV） 的出現，解決道路噪音問題變得更加重要，電動汽車以電動機代替汽油發動機。盡管電動汽車不會產生發動機噪音，但仍然必須解決道路噪音和風噪音問題。

盡管從根本上消除道路噪音的前提與消除發動機噪音的前提相同，但挑戰的復雜性需要額外的組件來實時可靠地跟蹤和消除噪音。精心布置的加速度計、麥克風和揚聲器組合在一起工作，以獲取道路振動，處理產生的聲音，然后產生針對汽車乘員的所需抗噪聲。專有的高性能算法可確保快速收斂，從而快速適應和響應不斷變化的路面噪音。

更大的挑戰是如何部署具有成本效益的麥克風、加速度計、硬件和軟件組合，以消除隨機寬帶道路噪聲。到目前為止，技術和成本挑戰一直阻礙汽車制造商提供寬帶噪聲消除。然而，A2B 網絡技術、強大的 DSP、現成的基于 A2B 的組件（加速度計、麥克風）和軟件 IP 的結合使道路噪聲消除解決方案更加接近現實。通過提供確定性延遲，A2B 非常適合網絡麥克風、加速度計和其他組件。

Mentor 的寬帶 XSe 主動噪聲控制 （ANC） 解決方案等先進的主動噪聲消除技術旨在精確解決消除發動機噪聲和道路噪聲的雙重問題。以 XSe ANC 為例，一種先進的算法有效地消除了發動機和道路噪音，從而在車廂內創造了一個周圍環境。在駕駛員和乘客周圍創建的安靜區域涵蓋了發動機、變速箱和道路噪聲的穩態、動態和非周期性組件，而不會干擾音樂的享受、基于音頻的導航系統的實用性或緊急車輛的警報器。 XSe ANC 等高性能解決方案以最少的硬件組件實現高級功能。

有點自相矛盾的是，其他新興的音頻應用涉及聲音增強，以提高駕駛員的享受和安全性。例如，高端跑車發動機的可控隆隆聲是該車標志性吸引力的重要組成部分，這就是為什么可以通過先進的工具對發動機噪音進行數字增強并通過管道傳輸到機艙，以分析聲音的傳輸和汽車車廂內的振動。其他聲音生成應用包括各種聲音警報，從汽車啟動或停車時播放的鈴聲，以及其他安全警報，這些警報結合起來形成汽車的個性、品牌標識以及與駕駛員和乘客的關系。不用說，這些多個音頻應用程序在同一輛車上共存是可取的，甚至是必需的。

釋放支持軟件的汽車音響的承諾

隨著基于軟件的噪聲消除和增強解決方案的出現，工程師的武器庫中多了一種工具來解決與噪聲相關的問題。但是，如前所述，汽車音頻系統設計直到最近一直是專注于信息娛樂和主機系統的工程師的領域，而降低汽車中的外來噪音和振動的挑戰傳統上由 OEM 的噪音、振動和粗糙度來處理。 NVH） 團隊。因此，為了從轉向基于軟件的聲學解決方案中獲得最大優勢，汽車制造商及其供應商將需要跨越傳統的組織界限，以釋放軟件音頻的真正承諾。

未來的汽車正在發生深刻的變化，因此音頻終于從陰影中走出來，作為新想法的關鍵推動者以及汽車制造商的差異化因素，這是有道理的。隨著這些支持軟件的解決方案開始在生產車輛中持續推出，人們可以期望在未來的調查中看到客戶滿意度反映在更高的分數中。

審核編輯：郭婷