车上的天籁之音,Bose是这样还原的

  • 2014/07/04
  • 车云网

磁体、线圈和纸盆,音响的三个基本组成部分,三者如何结合才产生了美妙的音乐?这就得看音响工程师的电子技术和音乐水平了。

不久前,车云菌试驾了保时捷Panamera,不过,这里就不打算细聊车子如何,想聊聊一个很多人都喜欢的功能,那就是Panamera搭载的Bose音响系统,14只扬声器组成的音响系统发出的天籁之音,现在还在耳边萦绕。对于音乐,Bose是怎么样把这些动听的声音,还原到耳边呢?

技术宅+音乐高手

对于音乐,什么音阶、音色、音符得问专业人士。不过车云菌可是上过物理课的,知道声音是由于空气震动而产生的。所以一个音响就必须具备三要素——磁体、线圈和纸盆,当通电以后,线圈产生磁场,根据磁场同性相吸、异性相斥原理,改变电流方向,就能够让纸盆震动空气,从而产生声音。注意,这是声音,而不是音乐,更不是天籁之音。

天籁之音,Bose是这样还原的(建议标签加车载音响,Bose)
震动发音模拟(小纸人因为纸盆的震动而虚化)

要想纸盆震动空气发出的是天籁之音,就必须改变纸盆的震动频率,所以,可玩音乐的专业人士,如酒吧DJ等,就造不出一个个还原天籁之音的音响了。因为音响工程师们还需要懂得更多,除了有音乐才能以外,还需要有深厚的电子工程技术功底。

Bose公司的创始人——Bose博士,他除了是麻省理工学院的高材生以外,还是一名小提琴手和古典音乐爱好者,对声音的品质异常敏感,在发现所购买的高级音响不足以满足自己对声音的追求的时候,就自己捣腾起了音响,这才有了Bose公司,原来技术宅改变世界,在Bose博士那个时代就存在了。所以音响工程师们,就是技术宅和音乐高手的结合体,这样才能把天籁之音,还原到每个人的耳边。

音响上车,没那么简单

很多人认为,车载音响嘛,不就是把音响搬上车吗?就好像国内某个汽车自主品牌的老总说的,汽车就是四个轮子+两张沙发的事,实际上,事情没那么简单。因为汽车本身就会发出声音,如发动机噪音;汽车行驶在路上的时候,还有各种路噪,这些声音都会对车内声音质量产生影响,就是车内的材料也会影响音响的表现,如车窗玻璃会强烈发射声音,皮质座椅会大量地吸收声音等等,所以音响工程师还有很多工作要做。

一个好的音响工程师,需要就车辆开发之初就介入音响系统的设计,根据仔细测量的车内声学指纹,量身定制最适合这款车的音响系统。除了考虑车内材料的“静态因素”以外,还得考虑车主使用车辆时的“动态因素”,如不同车速下的风噪、路噪、车窗的开闭情况等等,都会影响驾乘者对车载音响的体验效果。

天籁之音,Bose是这样还原的(建议标签加车载音响,Bose)

对于这些“动态因素”的影响,Bose采用了同样动态的处理方式,那就是信号处理来解决。如开发了AudioPilot®噪音补偿技术,就能够自动提高被噪音所覆盖的部分音量;而主动声音管理技术,则可以直接消减传入车内的发动机噪音;CenterPoint®模拟环绕声技术,则可通过立体声音源获得模拟的环绕声效果,提高驾乘者的音乐体验效果。甚至,Bose还可以安装座椅头枕或肩部扬声器,来提供一个更具包裹感的声场,即便是敞篷跑车,也能享受到出色的音响,而不至于让动人的音乐随风飘散。

技术宅,音乐爱好者的救星

什么AudioPilot®噪音补偿技术、主动声音管理技术、CenterPoint®模拟环绕声技术、高级声场定位技术(AST)这些专业名词让人晕菜,技术宅的世界不是那么容易明白的。所以车云菌挑个自个觉得简单点的来说说。就拿主动声音管理技术来说吧,因为车云菌觉得没英文的名词,可能会容易用中文解析清楚点。

一辆车,最重要的部分是什么,有人说是发动机,有人说的底盘,其实这些都很重要嘛,缺了哪块,车辆就跑不动了。但是,如果说,车子哪个部分的噪音最大,那必须是发动机了。

理想发动机的声音,会随着发动机转速的提高而线性增加,这正是汽车制造厂商不断调节所追求的发动机声音线性目标。但是,发动机声音会由于二次谐波的存在,让声音时高时低,完全背离了线性的特性,让人觉得听觉不适,甚至是很恼人的。所以这些二次谐波的声音,是需要消除的。

技术宅想到的解决方法就是,在车舱内的特定区域安装麦克风,把麦克风接收到的噪音信号、发动机的转速信息输入到车载功放里面,并开发出功放的算法,令车载扬声器发出一个与引擎二次谐波噪音相反的波形。由于波的干涉效果,两个反相波形的声波在空气重相遇就会相互抵消,从而降低车舱内的二次谐波噪音水平,保障驾乘者对音乐的欣赏。等等,车云菌听到有童靴问什么叫“反相波形相遇相互抵消”,回去翻翻中学课本去吧!

上面说了那么多,其实就是一个概念,就是主动声音管理技术。通俗点说呢,就是自己发出点声音,去把一些别的声音抵消掉。唉,技术宅的世界真心不好懂啊,不过,看疗效还是挺好的。

车云小结:

对于汽车来说,音响系统只是很小的一部分,但也是技术活。实际上,发出声音本身并不复杂,如果要追求还原天籁之音的话,那就是复杂的系统工程了,光是Bose就拥有着100多项科技发明专利。车辆的复杂情况,更是加大了还原天籁之音的难度,幸好,世界上总有那么一群深信技术可以改变世界的人。

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