車(chē)用音響控制技術(shù)研究

趙靜

【摘要】 隨著用戶(hù)對(duì)轎車(chē)聲學(xué)舒適性要求的不斷提高，汽車(chē)音響系統(tǒng)的性能越來(lái)越得到重視，在車(chē)用音響功能日漸智能化發(fā)展的今天，車(chē)用音響控制技術(shù)直接影響到車(chē)用音響的性能及用戶(hù)體驗(yàn)。本文首先簡(jiǎn)要介紹了車(chē)用音響的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)，并基于專(zhuān)利申請(qǐng)梳理了車(chē)用音響控制技術(shù)的主要技術(shù)分支及一些具體技術(shù)，為今后車(chē)用音響控制技術(shù)的研究提供了一定的數(shù)據(jù)支撐和參考。

【關(guān)鍵詞】 車(chē)用音響 控制 聲場(chǎng) 噪聲 用戶(hù)體驗(yàn)

一、引言

現(xiàn)有的汽車(chē)音響中，存在的缺陷主要有以下幾個(gè)方面：一是為了獲得較好的效果，汽車(chē)音響采用多個(gè)喇叭，放置在汽車(chē)的不同位置，但是并不能使車(chē)內(nèi)所有的使用者都獲得較好的臨場(chǎng)效果，而是只有某一個(gè)特定位置的使用者才能得到最佳的臨場(chǎng)效果；二是駕駛室的噪聲和振動(dòng)會(huì)影響到車(chē)體及車(chē)體部件的強(qiáng)度和耐久性，也容易使駕駛員注意力不集中，產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷；三是現(xiàn)有的汽車(chē)音響沒(méi)有充分提升用戶(hù)體驗(yàn)，不能滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化的使用需求。目前，如何改善駕駛室聲學(xué)環(huán)境、降低車(chē)內(nèi)噪聲水平、提高用戶(hù)體驗(yàn)已成為研究的熱點(diǎn)，車(chē)用音響控制技術(shù)正是為了解決此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生而出現(xiàn)。

二、專(zhuān)利申請(qǐng)情況分析

參見(jiàn)下圖1所示，檢索到的車(chē)用音響控制技術(shù)的專(zhuān)利最早出現(xiàn)在1980年，1984年開(kāi)始，申請(qǐng)量出現(xiàn)持續(xù)快速增長(zhǎng)，1994年開(kāi)始到1999年申請(qǐng)的數(shù)量有所下降，1999以后申請(qǐng)的數(shù)量開(kāi)始回升，尤其是從2004年開(kāi)始申請(qǐng)數(shù)量的增長(zhǎng)率很大，由于近兩年的申請(qǐng)的專(zhuān)利還有大量沒(méi)有公開(kāi)，因此2009年到2014年的申請(qǐng)數(shù)量的漲幅顯示比較平緩。參見(jiàn)圖2，進(jìn)一步分析可知排名靠前的國(guó)家依次是日本、中國(guó)、美國(guó)和德國(guó)，并且排名在第一位的日本的申請(qǐng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他各國(guó)，這與日本成為世界上排名前三的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心直接相關(guān)。進(jìn)一步對(duì)申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，日本在車(chē)用音響控制技術(shù)方面的專(zhuān)利申請(qǐng)人集中在各大汽車(chē)公司及音響公司，如富士通公司、本田、馬自達(dá)公司、日產(chǎn)汽車(chē)公司、索尼、松下以及豐田等，充分體現(xiàn)了各大汽車(chē)公司以及音像公司對(duì)于汽車(chē)音響方面的研究能力。

三、車(chē)用音響控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在1984年，日產(chǎn)汽車(chē)公司就首次提出（JPS60145714A）.用于根據(jù)噪聲等級(jí)來(lái)控制車(chē)內(nèi)揚(yáng)聲器的音量大小。隨后，較為具有代表性的專(zhuān)利申請(qǐng)有索尼公司在1999提交的專(zhuān)利（JP2000261879A），提出使用車(chē)廂中的任意位置放置的多個(gè)麥克風(fēng)被測(cè)量和分析聲音特性來(lái)改變揚(yáng)聲器的方向和位置。參見(jiàn)圖3，通過(guò)分析檢索結(jié)果，車(chē)用音響控制專(zhuān)利技術(shù)大體上分為3個(gè)分支，即：車(chē)內(nèi)音響的聲場(chǎng)控制、車(chē)內(nèi)噪聲控制以及用戶(hù)體驗(yàn)的提升。通過(guò)繪制技術(shù)分支發(fā)展趨勢(shì)氣泡圖可知，車(chē)內(nèi)噪聲控制是上述技術(shù)中的熱點(diǎn)技術(shù)，申請(qǐng)量較大，采用的主要技術(shù)是使用產(chǎn)生的反相噪聲信號(hào)來(lái)抵消噪聲。另外，車(chē)內(nèi)音響的聲場(chǎng)控制主要涉及主動(dòng)調(diào)節(jié)音響的音量、調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器的指向性等技術(shù)，用戶(hù)體驗(yàn)的提升主要涉及減少干擾來(lái)提高音質(zhì)、用戶(hù)通話(huà)時(shí)音頻控制、模擬音效等技術(shù)，車(chē)內(nèi)音響的聲場(chǎng)控制與用戶(hù)體驗(yàn)的提升技術(shù)分支申請(qǐng)量總體相對(duì)偏低，可作今后技術(shù)研發(fā)和申請(qǐng)的數(shù)據(jù)參考。

四、小結(jié)

本文通過(guò)對(duì)重用音響控制專(zhuān)利技術(shù)的檢索分析，對(duì)車(chē)用音響控制技術(shù)的技術(shù)分支進(jìn)行了初步的劃分，并針對(duì)各個(gè)技術(shù)分支進(jìn)行了分析比較，便于了解了目前車(chē)用音響控制技術(shù)的主流技術(shù)。通過(guò)對(duì)車(chē)用音響控制專(zhuān)利技術(shù)分支的梳理和分析，可以幫助研究人員對(duì)車(chē)用音響控制技術(shù)領(lǐng)域中的薄弱技術(shù)分支的研發(fā)，使我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地。