隨著汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，越來越多的用戶開始在汽車的基礎(chǔ)功能使用之外追求娛樂功能體驗。在音響技術(shù)不斷進(jìn)步的潮流當(dāng)中，汽車音響也緊隨著大環(huán)境，不斷跟進(jìn)發(fā)展步伐。探究了當(dāng)下中高檔車型中的沉浸式汽車音響技術(shù)，并主要以丹拿公司的汽車音響設(shè)計案例及汽車音響后裝技術(shù)為分析對象，進(jìn)一步探究沉浸式汽車音響技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車音響; 3D 音響; 沉浸式音響; 環(huán)繞聲技術(shù); 丹拿( Dynaudio)

作者：何夢凡，葉思成

01汽車音響中的 3D 環(huán)繞聲技術(shù)———

以 Dynaudio 汽車音響設(shè)計為例

環(huán)繞聲技術(shù)，旨在將重放信號中的各聲源的方向再現(xiàn)，使欣賞者有一種被來自不同方向的聲音包圍的感覺。與普通的雙聲道立體聲不同，環(huán)繞聲至少要有三個聲道以上，并且聽眾需處于各聲道的聲音重放包圍之中［1］。這種方式所產(chǎn)生的重放聲場，除了保留著原信號的聲源方向感外，還伴隨產(chǎn)生圍繞感和擴展感( 聲音擴散或有延時、混響的聽覺感受) 的音響效果。在聆聽環(huán)繞立體聲時，聆聽者能夠區(qū)分出來自前后左右的聲音，即環(huán)繞立體聲可使空間聲源由線擴展到整個水平面乃至垂直面，因此可以逼真地再現(xiàn)演出廳的空間混響過程，具有更為3D 環(huán)繞聲技術(shù)在影院系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，為汽車音響制造者提供了創(chuàng)新的思路。除了上一篇文章［2］中提到的 Bang ＆ Olufsen 公司，Dynaudio 公司同樣也是十分有名的世界級汽車音響設(shè)計品牌，其設(shè)計作品不乏經(jīng)典，為駕駛者與乘客提供了良好的聽感享受［3］。

02Dynaudio 汽車音響設(shè)計理念及相

關(guān)案例分析

丹拿汽車音響的發(fā)展歷史可以追溯到上世紀(jì)九十年代。1994 年，沃爾沃接洽丹拿，致力于合作為 V70 雙門跑車開發(fā)一套高端音響系統(tǒng)。1997 年1 月，全新沃爾沃 V70 雙門跑車在底特律車展上展出，這也使之成為了丹拿研發(fā)的第一款量產(chǎn)車高端汽車音響系統(tǒng)。2001 年，丹拿開始與大眾合作并為它們的汽車開發(fā)新一代高端汽車音響系統(tǒng)。2004年第一款裝配有丹拿音響系統(tǒng)的大眾汽車問世。現(xiàn)如今，市場上的多數(shù)大眾系列汽車都由丹拿為其提供高級的汽車音響系統(tǒng)———即便在遙遠(yuǎn)的中國，大眾的丹拿高級汽車音響系統(tǒng)也獲得了巨大成功。

Dynaudio 的音響重放核心理———“真實而透明”的音樂再現(xiàn)

為豪華車輛打造一套高端音響系統(tǒng)絕非易事。揚聲器單元可用的空間有限，它們被分散布置在內(nèi)飾，而非將它們布置在理想位置，也就是聽者前方。然后更多的是來自噪聲、振動、溫度和濕度等極端條件變化方面的挑戰(zhàn)。丹拿的汽車音響設(shè)計核心理念與“音樂”的真實重放效果相契合，可以概括為對真實而透明的音樂再現(xiàn)效果的追求。

基于“真實而透明”整體設(shè)計理念

為了實現(xiàn)高頻的超高清晰度，丹拿將布質(zhì)材料的高音揚聲器安裝于前部以及座艙后部，確保平衡的聲音分布。依據(jù)音響系統(tǒng)，汽車的前部使用雙路或四路系統(tǒng)，始終與后部專門匹配的雙路系統(tǒng)相結(jié)合。每個型號的“多維”( multi－sub) 概念通過在車門分別布置的 4 個低音單元來重現(xiàn)緊密、動態(tài)的低音。丹拿的這種布置有效避免了單驅(qū)動揚聲器或藏匿于中低音系統(tǒng)常見的低音不均勻的情況。低音揚聲器膜采用鎂硅酸鹽聚合物( MSP) 制作———具有輕質(zhì)、外形穩(wěn)定且無共振的特點。膜片采用強大的雙磁鐵驅(qū)動，在額定荷載下可保證最大的動態(tài)和穩(wěn)定性。

丹拿音響系統(tǒng)的另一個亮點是揚聲器音圈。和普通揚聲器不一樣，丹拿揚聲器的音圈不是用銅制作，而是使用輕質(zhì)的鋁，這樣使得線圈直徑可以更大，振動特性更加精確，從而實現(xiàn)真實、透明的音樂重現(xiàn)。

致力于重現(xiàn)最好音樂的獨特?fù)P聲器技術(shù)

在丹拿汽車音響系統(tǒng)中，所有揚聲器驅(qū)動單元都使用丹拿獨特設(shè)計的鎂硅酸鹽聚合物( MSP) 膜片材料( 如圖 1 所示) 。MSP 具有可以非常精確鑄模的優(yōu)點。這意味著錐體本身可以整塊完美地幾何成形，從而可以完全控制聲頻擴散模式。這樣也省略幾乎所有其他低音揚聲器中都需要使用的單獨防塵罩。除此之外，由于 MSP 材料本身固有的剛性，沒有防塵罩也進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的完整性。

圖 1 丹拿鎂硅酸鹽聚合物( MSP) 膜片材料

改善聲場的中置揚聲器

丹拿公司為了真實再現(xiàn)音樂而做出的另一大努力是將專用的中置揚聲器安裝至音響系統(tǒng)中。額外的中置聲道與汽車兩側(cè)的揚聲器驅(qū)動單元完美地匹配，從而使汽車內(nèi)部聲音達(dá)到十分均勻的平衡狀態(tài)。作為一項特殊功能，中置和后置揚聲器的聲音分布可以由乘客按照其喜好分別調(diào)節(jié)［4］。

先進(jìn)的功放技術(shù)

650 W 的數(shù)字功率放大器完善了丹拿汽車音響系統(tǒng)( 如圖 2 所示) 。該放大器代表了丹拿最新的數(shù)字技術(shù): 全程使用數(shù)字信號處理，與所有單獨揚聲器單元提供完美匹配。對于放大器和相關(guān)線路，使用模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器來保護(hù)其清晰度和保真度。放大器配備 12 聲道來驅(qū)動每個揚聲器，在每個音量水平上都提供干凈、清晰和動態(tài)的聲音。

圖 2      丹拿汽車音響功放模塊

數(shù)字信號處理

使用數(shù)字信號處理( DSP) ，丹拿的工程師們仔細(xì)測繪了內(nèi)部每條曲線和每個表面對聲音的反射，然后在計算機幫助下延遲每只揚聲器的信號，以便與它們的位置距離相匹配。乘客可以體驗到同樣純凈的聲音，仿佛音樂就面前一樣觸手可及。

案例一: 大眾帕薩特———丹拿Confidence 汽車音響系統(tǒng)

新丹拿 Confidence 音響系統(tǒng)特別針對最新一代大眾帕薩特 B8 設(shè)計和制造，由兩個 3 路揚聲器組成，揚聲器配備新設(shè)計的 MSP 中音單元和軟球頂高音單元，新鐵氧體磁鐵系統(tǒng)安裝在前門中，專用全頻中置聲道揚聲器單元安裝在儀表板中，兩個 2 路揚聲器安裝在后門中，還有一個新開發(fā)的雙音圈低音炮;因此總計有 12 個精確定位的高級丹拿單元，最新一代的先進(jìn)數(shù)位信號處理器( DSP) 和一個精密的 16 通道數(shù)字放大器，呈現(xiàn)純粹、自然且強有力的聲音［5］。

為打造純正音樂體驗，在車內(nèi)呈現(xiàn)音樂廳般的3D 環(huán)繞聲效果，Confidence 音響系統(tǒng)在汽車前排區(qū)域布置了全頻中置揚聲器單元、兩個大口徑低音單元、兩個全新設(shè)計的中音單元和兩個蠶絲膜軟球頂高音單元( 如圖 3 所示) 。前排區(qū)域左右車門分別配置由低中高音組成的 3 分頻揚聲器系統(tǒng)，并且特別增加了通常在家庭環(huán)繞聲系統(tǒng)里才會擁有的中置全頻單元。在汽車后排區(qū)域，工程師們布置了兩個低音、兩個蠶絲膜軟球頂高音單元和一個低音炮，提供了家庭環(huán)繞聲設(shè)置的后置聲道和低音炮聲道，從而產(chǎn)生一種從起居室過渡到車內(nèi)環(huán)境的強烈立體環(huán)繞體驗。其相關(guān)配置見表 1。

圖 3    Confidence 音響系統(tǒng)具有特殊涂層軟罩的60 mm 高音揚聲器

表 1 大眾帕薩特———Dynaudio Confidence 汽車音響系統(tǒng)相關(guān)配置

案例二: 大眾輝騰———Temptation 音響系統(tǒng)

Temptation 音響系統(tǒng)配備了 12 個高精密度丹拿揚聲器，通過先進(jìn)的 12 通道的 1 000 W 數(shù)字功放進(jìn)行驅(qū)動，可呈現(xiàn)非常純正而自然的聲音，它的面世重新定義了人們對新型豪華汽車音響系統(tǒng)的印象，如表 2 所示。除此之外，該套音響系統(tǒng)的特點之一就是創(chuàng)新的位于前座乘客周圍的 4 通道揚聲器系統(tǒng)，它一共包括 4 個獨立設(shè)置的低音單元，可表現(xiàn)強勁且密集、細(xì)節(jié)而豐富的聲音，并且，不會造成高音和中音頻率的不均衡［6］。Temptation 音響系統(tǒng)幫助乘客無論坐在車的什么位置，都能在數(shù)字信號處理技術(shù)的輔助下獲得最佳音效體驗。當(dāng)揚聲器判定將一個或多個座位作為聲音聚焦點之后，DSP 會為該特定設(shè)置計算出最準(zhǔn)確的聲場，因此，系統(tǒng)可以為駕駛座、前排或后排乘客的位置進(jìn)行優(yōu)化，而不會對音質(zhì)或聲壓水平產(chǎn)生任何影響。

表2      大眾輝騰———Temptation 音響系統(tǒng)相關(guān)配置

案例三: 大眾高爾夫———Excite 音響系統(tǒng)

大眾高爾夫丹拿 Excite 音響系統(tǒng)( 見表 3) ，由9 個高性能揚聲器單元組成，車輛前排和后排區(qū)域有 2 路揚聲器，汽車后備箱內(nèi)獨立安裝的雙音圈低音炮，都由一個精密的 400 W 數(shù)字功放驅(qū)動。每套2 路系統(tǒng)都配備了一對丹拿軟球頂高音單元和 MSP中音/低音揚聲器單元，與低音炮完美地進(jìn)行了整合，為整個車輛內(nèi)部提供均衡的聲音，低音表現(xiàn)力驚人，不僅強勁，且細(xì)節(jié)豐富。除此之外，丹拿創(chuàng)新的揚聲器單元技術(shù)和強大的電子元件進(jìn)行了完美的結(jié)合，可以發(fā)出清晰而精準(zhǔn)的聲音，即使在聲壓水平很高的情況下，亦具有逼真的動態(tài)效果，丹拿 Excite 為緊湊型高級汽車音響系統(tǒng)樹立了新的標(biāo)桿。

表 3   大眾高爾夫———Excite 音響系統(tǒng)相關(guān)配置

案例四: 大眾途銳———Confidence 音響系統(tǒng)

大眾和丹拿唯一的目標(biāo)是在越野車細(xì)分市場中，實現(xiàn)高端音質(zhì)的新層面，而為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，丹拿公司為途銳打造了丹拿 Confidence 音響系統(tǒng)( 見表 4) 。該系統(tǒng)擁有獨特的高性能 3 通道系統(tǒng)，專為前置聲道而研發(fā)，每扇前車門都分別配備一個8 in MSP 低音單元、一個專用中音單元和一個軟球頂高音單元，每扇后車門都配備一個高音單元和一個中/低音單元的 2 通道系統(tǒng)，而儀表板中則安裝了一個專用 2 通道中置聲道揚聲器。同時，工程師將 12 個獨立高性能丹拿揚聲器單元完美整合到途銳的豪華內(nèi)飾中，并根據(jù)車輛進(jìn)行了聲學(xué)優(yōu)化，使得音響系統(tǒng)可根據(jù)路況實時校正。因而途銳的乘客無論選擇哪種音樂類型，都可以享受到平衡的、最真實的聆聽體驗。

表 4    大眾途銳———Confidence 音響系統(tǒng)相關(guān)配置

丹拿汽車后裝市場揚聲器技術(shù)

隨著汽車音響設(shè)計的成熟與發(fā)展，丹拿公司還看到了另一個汽車音響領(lǐng)域的商機———汽車后裝市場。越來越多的汽車發(fā)燒友追求優(yōu)質(zhì)的汽車音響體驗，這也意味著后期汽車音響改裝市場的發(fā)展前景十分樂觀。針對此發(fā)展趨勢，丹拿提出了 Esotec 系列高端后裝市場汽車音響揚聲器。此系統(tǒng)包括 MD 102 軟球頂高音單元、MD 142 軟球頂中音、MW 152 低音單元、MW 162 低音單元、MW 162 GT低音單元、MW 172 低音單元、MW 182 低音單元等;此外，還 擁 有 Esotec X252 雙 通 道 分 頻 器、EsotecX362 三路分頻器，Esotec System 222，242，242 GT雙通道組件套，并擁有 Esotec System 342，362 三路組件系統(tǒng)等組件組合方式，滿足駕駛者的高品質(zhì)音響追求( 如圖 4 所示) 。

圖4         Esotec System 362 三路組件系統(tǒng)( 包括一對 MD 102軟球頂高音單元、一對 MD 142 軟球頂中音單元、一對MW 172 低音單元以及 X 362 分頻器)

在 Esotec 系列高端后裝市場汽車音響揚聲器成功推廣的基礎(chǔ)上，公司又推出了后裝市場汽車基準(zhǔn)旗艦系列: Esotar2 系列。此系列增加了 Esotar2110高音單元、Esotar2 430 中音單元、Esotar2 650 低音單元、Esotar2 1200 低音炮以及 Esotar2EX2－430 分頻器、EX2－650 分頻器和 EX3－650 分頻器，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的揚聲器性能與換能器效率?？梢哉f，Esotec 和 Esotar2 系列，為汽車音響后裝系統(tǒng)提供了更加多樣化的改裝方案，使得汽車音響愛好者們能夠根據(jù)私家車輛的特點進(jìn)行選擇與配置，從而擁有更為精準(zhǔn)而真實的環(huán)繞聲體驗。

03結(jié)語

本文在上篇《沉浸式汽車音響技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用( 上) ———以 Bang ＆ Olufsen 公司汽車音響設(shè)計為例》文章的基礎(chǔ)之上，結(jié)合代表性汽車音響設(shè)計品牌———Dynaudio 的核心技術(shù)以及音響設(shè)計案例，通過對沉浸式汽車音響技術(shù)進(jìn)行簡要分析，繼續(xù)深入了解國內(nèi)外的汽車 3D 環(huán)繞聲的現(xiàn)狀，從而對當(dāng)下沉浸式汽車音響技術(shù)高端化、精密化的發(fā)展現(xiàn)狀和愈加廣泛而普遍的應(yīng)用前景有了一定程度的了解。希望筆者的梳理與分析能給讀者提供一些思考，對文章不足之處也期待相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者給予批評指正。

【參考文獻(xiàn)】

［1］ 王鑫，唐書巖． 數(shù)字聲頻多聲道環(huán)繞聲技術(shù)［M］． 北京:人民郵電出版社，2008．

［2］ 葉 思 成． 沉浸式汽車音響技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用( 上) ———以 Bang ＆ Olufsen 公司汽車音響設(shè)計為例［J］． 電聲技術(shù)，2016，40( 10) : 43－48．

［3］ Dynaudio． Dynaudio 官方網(wǎng)站．［2106 －04 －20］． http: / /www． dynaudio． com/ car－audio /technology /

［4］ 林達(dá)悃． 影視錄音聲學(xué)基礎(chǔ)———當(dāng)代影視聲音系列叢書［M］． 北京: 中國廣播電視出版社，2005．

［5］ 葉思成． 淺述虛擬環(huán)繞聲技術(shù)在汽車音響系統(tǒng)中的應(yīng)用———以 Pro LogicII 與 Logic7 系統(tǒng)為例［J］． 電聲技術(shù)，2015，39( 6) : 86－88．

［6］ 葉思成． 淺談汽車音響的定位與空間塑造及發(fā)展構(gòu)想［J］． 電聲技術(shù) 2015，39( 4) : 50－53．

相關(guān)知識

創(chuàng)維汽車
汽車黑科技研究：車載健康的五個發(fā)展階段
關(guān)注車內(nèi)健康，倡導(dǎo)健康出行 中國汽車健康指數(shù)引領(lǐng)汽車行業(yè)加速發(fā)展
汽車安全性
近30款合作車型集中亮相上海車展，商湯絕影打造智能汽車量產(chǎn)落地新范式
常用汽車內(nèi)飾材料的健康效應(yīng)及控制策略
汽車防滑墊
無線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2024動感單車趨勢：如何讓你的汽車生活更動感？
健康汽車怎么看？汽車健康指數(shù)：數(shù)據(jù)告訴你全文

網(wǎng)址: 沉浸式汽車音響技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用(下)——以 Dynaudio 汽車音響為例 http://www.u1s5d6.cn/newsview846032.html