小星被問起現(xiàn)在汽車音響功能越來越多,不但可以配置各種音效,還有ANC主動降噪技術(shù)。那么什么是主動降噪呢?讓小星來給大家科普一下吧。
什么是主動降噪
傳統(tǒng)的噪音控制方法被稱為被動降噪,它主要由控制噪聲源以及通過隔音棉等材料隔絕噪音源到人耳間的傳播實(shí)現(xiàn)。主動降噪又稱為ANC (Active Noise Cancellation),它通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相等的反相聲波,將噪音中和,從而實(shí)現(xiàn)降噪的效果。
↑主動降噪耳機(jī)
主動降噪這個概念是Bose的創(chuàng)始人Amar G. Bose博士在一次飛機(jī)旅途在由于受不了飛機(jī)噪音而提出的。如果用過主動降噪無線耳機(jī)的朋友一定體驗(yàn)過那種一下子從嘈雜的背景噪音中脫離出來,能夠安靜的享受音樂的感覺。主動降噪耳機(jī)通過采集背景噪音,然后播放反相聲波從而降低和消除不必要的聲音振動。
↑Bose的創(chuàng)始人Amar G. Bose博士
而目前汽車當(dāng)中,類似的黑科技也得到了應(yīng)用。坐在車廂內(nèi),你不用帶上耳機(jī),也可以安靜的享受音樂。來自發(fā)動機(jī)或者路面的噪音都能夠通過汽車主動降噪技術(shù)ANC進(jìn)行有效的削減。
什么是汽車ANC主動降噪的工作原理
↑汽車ANC主動降噪的工作原理
汽車ANC主動降噪的工作原理是所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪音完全一樣,只要相位剛好相反就可以將這噪聲完全抵消掉。
↑反相信號消除引擎諧波噪聲
進(jìn)入乘員艙內(nèi)的噪音主要由引擎諧波噪音、排氣系統(tǒng)脈動噪音和四驅(qū)差速器噪音所組成。汽車ANC主動降噪系統(tǒng)采用反相噪音原理抵消噪音。具體來說,ANC主動降噪系統(tǒng)會操縱音響系統(tǒng)的低音揚(yáng)聲器發(fā)出這種聲響。這種聲響與噪音聲響的頻率相同,振幅與噪音實(shí)時相同但相位差了180度。這樣兩種聲波相遇就可以抵消了。乘員艙內(nèi)聲波的擴(kuò)散取決于不同的車身形式、不同的發(fā)動機(jī)功率和不同的車頂形狀(滑動天窗、全景天窗、硬頂)。盡管有諸多干擾因素,該系統(tǒng)仍能降低噪聲約12分貝,相當(dāng)于降低了75%的噪音。
汽車ANC主動降噪的系統(tǒng)組成
↑汽車ANC主動降噪系統(tǒng)組成
以奧迪S7車型為例,汽車ANC主動降噪系統(tǒng)組成包括包含ANC主動降噪功能的音響控制器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和車頂襯底精心選定的4個拾音麥克風(fēng)作為傳感器和車內(nèi)集成的低音揚(yáng)聲器作為執(zhí)行元件。
↑汽車ANC主動降噪系統(tǒng)傳感器和揚(yáng)聲器
ANC控制單元根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和4個麥克風(fēng)拾取的噪音,計算出4個低音揚(yáng)聲器和1個后備箱重低音揚(yáng)聲器各自的相位、頻率和振幅。計算出的5個ANC低音信號在功放中與音響系統(tǒng)的低音信號相疊加,并傳給揚(yáng)聲器。
汽車ANC主動降噪市場應(yīng)用如何
↑Bang & Olufsen 音響系統(tǒng)
汽車ANC主動降噪系統(tǒng)如之前提到由Bose公司發(fā)明,并在凱迪拉克、英菲尼迪、保時捷等車型上率先應(yīng)用。如今ANC主動降噪成為了音響系統(tǒng)的擴(kuò)展,ANC調(diào)節(jié)單元被集成在車輛音響功放中。目前全球有多家車企都推出了各自的ANC主動降噪系統(tǒng)。例如寶馬、沃爾沃應(yīng)用的寶華韋健音響、現(xiàn)代應(yīng)用的哈曼卡頓音響、奧迪應(yīng)用的B&O音響和雷克薩斯應(yīng)用的馬克萊文森音響。
↑奧迪Bang & Olufsen 先進(jìn)3D音響系統(tǒng)
亞德諾半導(dǎo)體ADI用創(chuàng)新音頻總線A2B技術(shù),通過非屏蔽雙絞線直接連接麥克風(fēng)陣列。可憑借DSP算法確保車內(nèi)不同位置的音區(qū)獨(dú)立性,以及實(shí)現(xiàn)回聲消除、配合麥克風(fēng)和功放進(jìn)行ANC主動降噪。事實(shí)上,利用ADI的A2B與DSP以及振動傳感器和電源管理產(chǎn)品的組合,還可提供很多擴(kuò)展場景比如環(huán)繞聲、音頻分區(qū)、聲音合成、麥克風(fēng)波束成形、超寬帶AEC/NR、主動回聲消除加背景噪音消除、ANC主動降噪、RNC路噪消除、ICC車內(nèi)通信等功能。
↑現(xiàn)代汽車推出業(yè)界首個全數(shù)字路噪降噪系統(tǒng)
現(xiàn)代汽車公司的RANC系統(tǒng)能夠大幅降低車輛座艙內(nèi)的噪聲。該系統(tǒng)可以實(shí)時分析各種噪聲,并生成反相聲波。這種新技術(shù)可以處理多種不同的道路噪聲,如輪胎和車輪之間的共振聲,或者來自路面的轟隆聲等。
綜上所述,ANC主動降噪技術(shù)由于其出色的降噪效果以及在耳機(jī)領(lǐng)域的成熟應(yīng)用逐漸變成汽車音響的一種擴(kuò)展功能。最近有買車計劃的朋友可以考慮一下這個舒適功能哦。
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