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声音——汽车智能交互的新战场?

作者:华一汽车科技    来源:www.itas-hk.com    发布时间:2020-05-20 11:11    阅读:

根据美国哈佛商学院的一份分析资料表明,人的大脑每天通过五种感官接受外部信息的比例分别为:味觉 1%,触觉 1.5%,嗅觉 3.5%,听觉 11%,以及视觉 83%。
 
参照我们的主观感受,在执行绝大多数任务时,视觉在很多时候的确作为交互的主要方式。
 
汽车智能交互
 
但是我们也无法忽视其它感官的重要性。
 
特别是听觉,作为仅次于视觉的第二大感官,虽然在数值上和视觉的比例相差巨大,但依然有不可取代的重要性。特别是在车内,由于汽车结构原因,视觉盲区总是不可避免的。再加上用户的视觉需要在几乎所有时间都集中在路面信息上,听觉作为信息提示和补充的作用就更加重要了。
 
对于车内声音,我们能够想到的往往就是噪音、娱乐音频以及车辆提示音以及导航提示音。很多人对于汽车声音的认知,也仅仅停留在换一套更好的音响来提升音频体验。
 
不过随着汽车内部的声音越来越多,这个看似单一的领域里,又有着哪些关键技术影响着人车交互的体验呢?
 
主动降噪技术
汽车噪音来源复杂,有风噪、路噪、发动机声音以及车辆结构本身碰撞发出的声响等等。一直以来,汽车厂商都在通过各种方法降噪。例如在车底、门板位置增加隔音材料。每家车企的风格不同,甚至「噪音」也开始变成一些品牌的「特性」。
 
不过随着音频技术的进步,各种主动降噪技术逐渐得到了广泛应用。
 
这里简单介绍下 Bose 的 ANC 以及 RNC 技术。
 
ANC 是指(Active Noise Cancellation)主动降噪技术,原理相对简单,即两个频率、幅值相同,相位相差 180 度的正弦波相叠加后会互相抵消,就能实现噪音消除。
 
主动降噪技术
 
BOSE 的 ANC 技术是指通过麦克风拾取发动机噪音频率的波形图,通过音响系统产生与发动机噪音频率和幅值相同,相位相差 180 度的音频信号。当两者交汇叠加后,便会相互抵消实现降噪。迄今为止,BOSE 的 ANC 在汽车领域已经应用超过 10 年,在很多车型上都有搭载。
 
再说说 BOSE 的 RNC 技术,也就是(Road Noise Reduction)降低胎躁路噪的主动降噪技术。这项技术在 ANC 的基础上,通过安装在各个轮胎上的三轴振动传感器,实时把胎噪的波形图传输给车内的音响系统。音响系统随之模拟出与之抵消的波形图从而实现消噪。
 
ANC技术
 
音频分区技术
随着汽车承载的功能越来越多,单一的音频系统逐渐无法满足用户的需求了。在主驾驶位置的人需要优先考虑导航、驾驶辅助提示音等,而副驾及后排乘客则更希望沉浸式的享受音乐或者电影等娱乐功能。
 
在这样的大前提下,汽车的分区音频功能对于体验的提升就有了意义。 理想 ONE 就在最近更新的春季 OTA 中,加入了副驾娱乐屏的独立蓝牙功能,乘客能够单独连接蓝牙使用,避免对主驾驶产生干扰。
 
但其实对于音频分区功能,行业内也早就有了一些探索和尝试。
 
座舱供应商佛吉亚也曾展示过一种特殊的头枕设计,在靠近耳朵处集成扬声器,通过特定算法使得音频向固定方向传播,让每个座位的乘客都能享受独立的音频内容,保证私密性。
 
早在几年前的乐视超级汽车项目中,就有过划分区域实现独立音频体验的功能规划。随着项目的破产,这一技术的量产也就搁置了。时间到了 2019 年,红旗 E-HS3 则搭载了 BOSE 旗下的 SEATCENTRIC 座椅声场技术,成为这项技术量产的首个国产车。
 
全车语音交互系统
智能化座舱带来的一个变化是,语音交互成了很重要的一种交互方式。而整车电子电器架构的升级,也让汽车的更多部件、功能变得可控起来,语音交互也就不再是主驾驶或前排的专属功能了。
 
先不说体验究竟如何,但至少越来越多的新车开始搭载语音交互功能。在一些更人性化的车型上,已经可以通过麦克风阵列来实现主副驾驶甚至前后排的语音区分。
 
在这项功能上,理想 ONE 又成了典型。理想 ONE 和地平线合作的全车语音交互系统,通过车内多个麦克风拾音,能准确的识别不同位置用户发出的声音,从而给出对应反馈。
 
虽然这项功能目前来说有些「鸡肋」,能操作的功能也不多,但是从长远来看,座舱智能化对于全车每个位置的乘坐体验一定会有翻天覆地的变化。先把基础功能的体验做好,一定是有必要的。
 
声音导向技术
 
我第一次注意到这项技术,是在凯迪拉克最新发布的凯雷德上。
 
根据官方描述,凯雷德和著名音频厂商 AKG 合作的 AKG Studio Reference 音响系统,其中包含了 36 个扬声器,能够在指定区域放大声音。因此在导航音频的渲染中,每一句导航音频都会更清晰地触达驾驶者。随着转弯临近,导航声音也会在对应转向侧产生更靠近驾驶者的效果。
 
另外,Bose 的 Aware 声音信号导向技术也有着相同的效果,可将声音的发声位置在车内进行全方位规划。例如盲点警报声从左后方等危险方位发出;「右转」时,导航声音信号从驾驶员右边发出,让安全警示、导航信息及来电等多种声音信号具有可感知的真实空间感。
 
 
(右边是装载声音导向技术的示意图)
 
对于驾驶者来说,这样的音频系统,能够降低大脑对于声音判断的复杂度,通过更直觉式的交互方式来获取车辆的必要信息。
 
独特的提示音
 
提示音包括了转向灯提示音、安全带提示音,甚至驾驶辅助系统的提示音等。独特的声音可以在用户心中建立起品牌形象,最典型的例子就是诺基亚的开机声以及 iPhone 的铃声。
 
为了改善汽车提示音,林肯就和底特律交响乐团合作,定制了全部的提示音和警报。对于车辆体验来说,除了增加高级感之外,对于用户对于品牌形象的认知和记忆都有很大的帮助。
 
更高级的音响系统
 
在这一部分,其实不用说太多。我们可以列举几个传统的豪华汽车音响品牌:Bang&Olufsen、MERIDIAN、柏林之声、DYNAUDIO、哈曼卡顿、BOSE、Bowers&Wilkins。
 
一套优秀的音响系统,除了通过音质提升体验之外,对于整车豪华感的提升也至关重要。
 
声音作为仅次于视觉的交互方式,在车内的重要性正在飞速增加。仔细回想在车内的场景,我们都希望有更好的静谧性、更好的音频体验,更亲切悦耳且有效的提示音以及更好的语音交互体验。而这一切的背后,需要一套从硬件设计到软件优化都非常优秀的音频系统。
 
但音频系统在视觉上可感知的部分并不多,这也导致厂商往往不会把太多精力放在这部分的创新上。
 
不过值得开心的是,我依然见到音频厂商、主机厂都在默默提升音频系统的交互体验。随着更多新技术应用到车内,整车的交互体验也一定会有可观的提升。

 

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