像《独行月球》里一样开车是怎样的体验?
主动消噪(ANC)技术流行的今天,这不该是难题呗?!
没错,2020年初,现代汽车公司 (HKMC) 旗舰GV80车型就实现了开创性的全数字式道路噪声主动噪声控制 (RANC)系统,成功消除驾驶舱中的大部分噪声,该车型已经成功量产并投入全球市场!
现代汽车旗舰GV80车型
一直以来,无论是来自发动机、轮胎还是窗外呼啦啦的风声,这些刺激性的声音都会导致驾驶员在长距离驾驶中快速产生疲劳并影响交通安全。过去,大多数汽车制造商都主要是使用被动消音材料来帮助消音,但增加的车辆重量增加了燃料消耗。因此,高端音频降噪耳机中采用的主动降噪技术 (ANC) 开始被数百万辆汽车采用和部署。虽然 ANC 对消除车辆的窄带发动机噪音很有效,但它对抑制轮胎产生的宽带噪音(道路噪音)几乎没有影响。
现代汽车与ADI开展了联合技术研讨,就消除道路噪音进行了探讨。现代汽车希望开发一种可显着降低其车辆噪音的技术,而ADI 是一家以解决最棘手的工程挑战而闻名的全方位解决方案技术公司。两个公司双方团队合作部署了业界首个全数字道路噪声主动噪声控制系统,以一种实用且易于制造的方式实施 RANC。
2020年初,开创性的RANC系统加速量产,并融入现代旗舰GV80车型。在测试中,RANC 将座舱噪音降低了一半。
现代汽车着眼于开辟未来之路——超越降噪技术,使其整体汽车产品线兼顾驾驶员和乘客的感受,提供更具沉浸感、娱乐性和高品质的音响体验。
现代与 ADI 的长期合作关系可追溯到十多年前。从 2012 年开始,ADI 为现代汽车的优质音频放大器提供数字信号处理 (DSP) 技术。在接下来的几年里,双方的合作关系迅速发展到专注于现代的道路噪声主动噪声控制 (RANC)。
现代汽车和ADI公司的长期合作关系可以追溯到十多年前。早在2012年,ADI公司就为现代汽车提供适用于其高级音频放大器的数字信号处理(DSP)技术。随后几年,此合作关系迅速发展为专注于现代汽车的路噪主动噪声控制(RANC)系统。现代汽车提出的 RANC 系统由四个主要部分组成:加速度计、处理器、麦克风、扬声器。
加速计位于每个轮胎附近,可以检测轮胎和悬架的振动。
自适应控制器的(DSP)专有算法通过扬声器传送的等幅反向声波在几毫秒内抵消振动噪声。
麦克风测量座舱内的声音,确保产生精确的降噪信号。
座舱内的扬声器会关闭信号回路,干扰声波也会减少。因此每位乘客周围的内部区域更安静,驾驶时的听觉体验更舒适。
在讨论 RANC 架构时,ADI 了解到现代汽车基于传统模拟连接的解决方案过于昂贵且无法部署。整个行业的汽车道路噪声消除系统的部署一直受到成本效益、低延迟网络技术的限制,通过将ADI的DSP、A2B连接、加速度计和软件IP无缝结合,可针对极具挑战性的声学问题提供高性能、经济高效的解决方案。
值得特别一提的是其中的A2B(汽车音频总线),让超低传播延迟要求的挑战迎刃而解。RANC技术不仅信号时延低,处理速度快,而且比噪音从道路到座舱的传播速度快四倍以上。在短短2 ms内,RANC对路噪进行分析并通过汽车立体声扬声器发送反向声波,在车内任何人听到噪音之前将其抵消。A2B是一种低时延、经济高效的非屏蔽双绞线连接解决方案,可替代昂贵且笨重的点对点同轴电缆。除了通过同一根电缆提供多达32通道的音频、控制和幻象电源,A2B还能够优化菊花链网络拓扑,进一步降低线束的重量和复杂性。
作为一项创新的汽车音频总线,A2B支持串联拓扑,即单个主机最多连接10个菊花链形式的从机。A2B针对音频应用进行优化,速度为50Mbps,非常适合数字麦克风。而非常重要的是,A2B可以保证延时最多2个时钟周期,为ANC/RNC这样的延时敏感型应用提供时间确定性。
特别是随着新能源汽车迅速进入千家万户,更好的驾乘体验已经成为汽车产品差异化的关键,一个越来越明显的趋势是音频、语音和声学相关应用正在迅速增长,例如智能语音交互已经成为当前中高端电动汽车的普遍配置。其中RANC 的重要性也凸显——新能源汽车电力推进系统中没有发动机噪音,因此道路噪音更加明显,强大的噪音消除技术在电动汽车中变得更加重要,以确保车厢安静和舒适度。现代汽车RANC 是一个很好的应用示例,其中需要不同的技术来形成高效的系统解决方案,RANC 和 ADI DSP、A2B以及应用于电动汽车 (EV) 的加速度计技术的未来应用前景非常广阔。
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