上海蔚來汽車:打造極致聽覺盛宴,座艙音場模式的多維度探索與體驗
2024年5月21日,在智能座艙車載聲學(xué)論壇上,上海蔚來汽車音響專家史曉磊表示,蔚來音響系統(tǒng)從設(shè)計到校準(zhǔn)的全過程,包括物理和軟件條件的精心打造,以及先進(jìn)的調(diào)音技巧。蔚來的音響系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)全車模式的均衡低音,還能根據(jù)主駕、前排和后排的不同需求提供個性化體驗。此外,蔚來還推出了環(huán)繞模式和劇院模式等多種音場模式,以滿足用戶多樣化的聽音需求。
他還強(qiáng)調(diào)了優(yōu)化聽音體驗的重要性,通過智能適配技術(shù)減少用戶操作,提供更省心、簡化的設(shè)置。蔚來在音響領(lǐng)域的專業(yè)水準(zhǔn)和創(chuàng)新實力得到了充分展示,為用戶帶來了更高品質(zhì)的聽覺享受。未來,蔚來將繼續(xù)致力于提供簡單、易用的音響設(shè)置,讓每一位用戶都能輕松享受高品質(zhì)的音效體驗。
上海蔚來汽車音響專家
以下為演講內(nèi)容整理:
調(diào)音本質(zhì)與高端混音棚的聲學(xué)設(shè)計
談及調(diào)音,我們需要明確調(diào)音的本質(zhì)目的。為了更直觀地理解,我將采用理想聽音環(huán)境作為類比。下面所提及的混音棚,是由蔚來公司自主建設(shè)的,采用了9.1.6的杜比全音認(rèn)證配置,內(nèi)部配備了16個揚(yáng)聲器,整體配置處于高端水平。在揚(yáng)聲器的布局設(shè)計上,LCR部分采用了真力1237型號,即12寸單元推動,同時配備了7382作為低音炮,為3x15寸。
在調(diào)音過程中,房間內(nèi)的物理設(shè)備如揚(yáng)聲器的擺放至關(guān)重要。每個揚(yáng)聲器都需要精確調(diào)整,確保其指向混音室內(nèi)最重要的聽音點,即混音師工作時的位置。這是調(diào)音過程中最基本的要求,因為整個混音棚內(nèi)最佳的聽音點通常位于中心位置。此外,聲裝也是調(diào)音過程中不可忽視的一環(huán)。
這個混音棚在設(shè)計上采用了多項聲學(xué)優(yōu)化措施。棚頂配備了低頻聲陷,四周是懸浮隔聲墻,地面也同樣是懸浮隔聲。在建造過程中,為了避免房間內(nèi)平行面可能產(chǎn)生的駐波問題,每一個聲學(xué)表面都被精心設(shè)計成非平行的形狀。這一步驟相較于車輛內(nèi)部的聲學(xué)設(shè)計更為精細(xì),能夠有效地通過物理方式規(guī)避掉許多聲音的缺陷。
除硬件條件外,調(diào)音過程中還涉及到軟件調(diào)音的環(huán)節(jié)。也許有人會疑惑,既然揚(yáng)聲器在出廠時已經(jīng)具備了官方的參數(shù),如頻率響應(yīng)范圍為30HZ至16KHZ,那么在如此平的揚(yáng)聲器上,為何還需在房間內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)?
官方對此給出了解釋:他們提供了自動校準(zhǔn)的聲學(xué)套件,即使揚(yáng)聲器本身性能優(yōu)越,但當(dāng)其放置在一個特定的房間或聲學(xué)空間內(nèi)時,聲音的表現(xiàn)會受到環(huán)境因素的影響而有所不同。因此校準(zhǔn)軟件不是校準(zhǔn)揚(yáng)聲器,而是校準(zhǔn)揚(yáng)聲器在聲學(xué)空間內(nèi)的表現(xiàn)。
在調(diào)音過程中,我們選用了M908監(jiān)聽控制器,用于對聲音進(jìn)行進(jìn)一步校準(zhǔn)和染色。在混音棚內(nèi),由于我們采用的是杜比認(rèn)證系統(tǒng),因此我們會應(yīng)用杜比的調(diào)音曲線。揚(yáng)聲器單元在出廠時本身不一定是完全平直的頻響曲線,揚(yáng)聲器會經(jīng)過分頻處理,并在廠商內(nèi)部進(jìn)行校準(zhǔn),以確保其頻響曲線在整體上呈現(xiàn)出平滑的特質(zhì)。此外還包括套件在聲學(xué)空間的校準(zhǔn)、用戶端控制、用APP進(jìn)行自定義設(shè)置等。
圖源:演講嘉賓素材
揚(yáng)聲器單元在車輛內(nèi)部安置后,其聲音表現(xiàn)會受到車內(nèi)空間、材質(zhì)等多方面因素的影響,從而產(chǎn)生顯著變化。因此,在車上的調(diào)音過程同樣是一個綜合考量、整體校準(zhǔn)的過程,它涵蓋了以上全部步驟。
汽車內(nèi)部音場優(yōu)化與多模式調(diào)音體驗
在汽車內(nèi)部,為了提供優(yōu)質(zhì)的聽覺體驗,我們在全車四個座位上,每個座位選取16個點位,共計64個點位,進(jìn)行了精細(xì)的測量和建模。聲學(xué)校準(zhǔn)的目的分為客觀和主觀兩個方面,要在有較好的客觀參數(shù)前提下,結(jié)合主觀進(jìn)行調(diào)音。
從客觀參數(shù)的角度來看,我們通過對比未經(jīng)校準(zhǔn)和經(jīng)過校準(zhǔn)的瀑布圖,可以清晰地看到校準(zhǔn)前后的變化。經(jīng)過校準(zhǔn)后,頻率響應(yīng)曲線更加挺直,低頻駐波被有效消除,雖然低頻的持續(xù)時間相對較長,但在一個封閉空間內(nèi)屬于正?,F(xiàn)象。同時,中高頻部分也表現(xiàn)得相對平滑。
圖源:演講嘉賓素材
從時間圖的分析中,我們可以看到市面上某款車型的音響系統(tǒng)盡管已經(jīng)過調(diào)音處理,但仍然存在一些難以完全解決的問題。下圖是另一款車型的試聽,觀察低頻部分的表現(xiàn)可以清晰發(fā)現(xiàn)80赫茲附近存在明顯的駐波現(xiàn)象。在聲音剛剛啟動時,揚(yáng)聲器是能發(fā)出這個頻段的,但隨著時間的推移,受到車內(nèi)空間各種反射的影響,最終在聽音位置產(chǎn)生了能量抵消的現(xiàn)象。這種能量抵銷現(xiàn)象,如果不進(jìn)行專門的修正,僅僅依靠調(diào)整音量或均衡器是無法完全解決的。
在音量校準(zhǔn)方面,車內(nèi)環(huán)境由于存在多個聽音位置,與混音棚內(nèi)單一的聽音位不同,其更具挑戰(zhàn)性。當(dāng)聽音位置距離左側(cè)揚(yáng)聲器較近時,聽到的聲音會偏向左側(cè);反之,若離右側(cè)揚(yáng)聲器較近,則聲音會偏向右側(cè)。在立體聲時代,調(diào)音師可以通過一定的技術(shù)手段調(diào)整聲音的方向性,使得左右兩側(cè)的聽眾都能感受到聲音來自前方。然而,在環(huán)繞聲時代,由于每個音響都可以播放不同的內(nèi)容,調(diào)音的復(fù)雜性有所增加。
在714中,水平方向布置了7個音響單元,這意味著聽眾離哪個音響單元更近,就會更清晰地聽到來自該位置的聲音。在混音棚中,由于我們通常處于中央位置,每個方位的音響能量距離和感覺都是經(jīng)過嚴(yán)格標(biāo)定和平衡的,因此能夠獲得均衡且一致的聽音體驗。但在車內(nèi),由于空間限制和聽音位置的多樣性,無法像混音棚那樣實現(xiàn)每個位置的音響能量平衡。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),我們會設(shè)計多種音響模式,以適應(yīng)不同的聽音環(huán)境和需求。之前提到的車輛配備了14種不同的音響模式,之所以設(shè)計如此多,具有一定考量。
最基本的全車模式是基于全車64個點位的參數(shù)進(jìn)行妥協(xié)后得出的,旨在確保車內(nèi)每個位置的聽音體驗都能達(dá)到相對較好的平衡。在此基礎(chǔ)上,我們提供了更多細(xì)分的音響模式以滿足不同乘客的個性化需求。比如設(shè)計了專門為主駕駛位置優(yōu)化的模式,以及針對前排和后排乘客的特定模式。這些模式的開發(fā)目標(biāo)是一致的,即在確保客觀聲學(xué)參數(shù)達(dá)標(biāo)的同時,主觀聽感上也要追求音質(zhì)、音色、聲場寬度以及低頻表現(xiàn)等方面的卓越表現(xiàn)。
在全車音場模式下,無論乘客位于前排還是后排,都會感受到一個集中且明確的聲像。未來的調(diào)音理念旨在實現(xiàn)一種流派,即確保在主駕駛和副駕駛位置上的乘客聽到的聲音都來自前方,同時保持一定的寬度和包圍感,避免聲音偏向一側(cè)而顯得不均衡。
對于5.1和714,我們將整個汽車座艙視作一個標(biāo)準(zhǔn)的聽音室,對人聲進(jìn)行單獨處理。在某些歌曲中,人聲可以被放置在中央位置,而有些歌曲則可以采用虛中處理,即將人聲分布在左右兩側(cè),當(dāng)兩側(cè)音響的能量相同時,主駕駛聽到的聲音會偏向左側(cè),而副駕駛聽到的聲音會偏向右側(cè)。
如果單獨將人聲放置在中央位置,雖然能確保聲音集中在中央,但可能會限制聲場的寬度,使聲音顯得較為單薄。為了解決這一問題,我們進(jìn)行了精細(xì)的處理,綜合考慮了上述兩個因素。在播放音樂時,無論人聲是放置在中央位置還是采用虛中處理,我們都會通過統(tǒng)一處理來確保乘客聽到的聲音始終位于前方,這樣,乘客在欣賞歌曲時,感受到的差異會相對較小,從而獲得更好的聽音體驗。
主駕模式是一種專為駕駛者設(shè)計的音響調(diào)音模式。在這種模式下,我們忽略了車輛內(nèi)其他三個座位的聲學(xué)建模,專注于主駕駛位置的聲學(xué)特性。在實際體驗中,可以明顯感受到,當(dāng)切換到后排模式時,前排的低音會顯著減少,因為所有的音響能量都集中到了后排。反之,如果調(diào)整為主駕模式,主駕駛位置的低音會顯得非常充實有力,但在其他位置則可能不盡如人意。
我們設(shè)計主駕模式的目的在于,一方面在音色上追求更加平衡的效果,確保低音更加有力;另一方面,在聲音定位上追求更加準(zhǔn)確,因為所有的揚(yáng)聲器都針對主駕駛位置進(jìn)行了優(yōu)化,使得聲音聽起來更加接近,為用戶帶來更加真實的聽覺體驗。
在主駕模式下,聲卡的寬度可以設(shè)計得更寬,因為此時我們主要關(guān)注主駕駛位置的聲學(xué)體驗,而無需過多考慮副駕駛位置,對于5.1和714也會有較大差別。我們會根據(jù)揚(yáng)聲器的位置和距離,對延時和聲強(qiáng)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。例如主駕駛位置距離左側(cè)揚(yáng)聲器距離更近,我們就會通過調(diào)整環(huán)繞揚(yáng)聲器的音量和延時,使右側(cè)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音更大、延時更小,從而在聽覺上營造出聲音更加接近聲場中心的效果。
前后排音響模式的設(shè)計也是遵循類似的原則。前排模式主要側(cè)重于提升前排乘客的聽音體驗,它與全車模式在某些方面相似,但整個調(diào)音焦點和聲音焦點會更加集中在前車區(qū)域。同時,后方音響可以作為增強(qiáng)環(huán)繞感的一部分,使得聲場的寬度更加寬廣。
后排模式則呈現(xiàn)出較大的差異。以ET7行政版為例,它在后排新增了兩個顯示屏,這兩個顯示屏與音場模式進(jìn)行了良好的結(jié)合。在之前的全車模式下,由于后方揚(yáng)聲器位于車門兩側(cè),而中央揚(yáng)聲器距離后排乘客較遠(yuǎn),聲音很容易聽起來偏向前方且較為模糊。在后排模式下,我們會通過特定的調(diào)音技術(shù),將聲音清晰地拉向前方,確保左右兩側(cè)的乘客都能感受到聲音來自前方。對于714而言,其改變顯著。由于許多揚(yáng)聲器位于車輛前方,我們不僅會將前方的聲音元素拉得更近一些,還會將某些元素放置在后環(huán)繞揚(yáng)聲器上,讓后環(huán)充當(dāng)714頂部的效果,讓后排用戶盡量處于聲場中心。
在2.0和5.1原始調(diào)音模式的基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步增加了兩種新的模式:環(huán)繞模式和劇院模式,以滿足不同用戶的聽音偏好。環(huán)繞模式是為那些習(xí)慣于使用耳機(jī)并偏好環(huán)繞音效的用戶設(shè)計的。通過采用先進(jìn)的虛擬環(huán)繞算法,我們能夠顯著拉寬聲場,同時結(jié)合714中的頂部揚(yáng)聲器,使聲音更加高亢明亮,為用戶帶來更為強(qiáng)烈的3D包圍感。劇院模式則側(cè)重于增強(qiáng)混響效果,為用戶帶來如同置身劇院般的聽音感受。目前我們的第二代技術(shù)提供了小、中、大三個不同級別的混響參數(shù)可調(diào),用戶可以根據(jù)不同的音樂類型,如交響樂等,選擇不同的效果。
Fade/Balance功能優(yōu)化與智能音場適配
我們注意到一些車輛配備了Fade/Balance功能。在項目初期,我們也曾考慮過這一功能。用戶可以通過拖動圓點改變Fade/Balance的設(shè)置,這是傳統(tǒng)汽車音響系統(tǒng)中相對常見的功能之一。
在實際應(yīng)用過程中,我們注意到用戶對于該功能存在誤解。他們往往認(rèn)為將Fade/Balance的控制點拖至主駕位置即為對主駕駛區(qū)域的音頻進(jìn)行最優(yōu)化調(diào)整。然而,這樣操作實際上僅會降低車輛另一側(cè)的揚(yáng)聲器音量,這并非實現(xiàn)最佳聽音體驗的方法。因此,在開發(fā)過程中,我們并未采用傳統(tǒng)的Fade/Balance功能。
我們深入思考了Fade/Balance功能對用戶帶來的實際效益,并探討了除傳統(tǒng)用途外的其他潛在應(yīng)用。經(jīng)過分析,我們認(rèn)為該功能在特定場景下具有實用價值。例如,當(dāng)后排有兒童在聽兒歌或觀看動畫時,前排駕駛員可能希望減少干擾。在尚未普及獨立音頻分區(qū)技術(shù)的當(dāng)前階段,用戶可以通過調(diào)整Fade/Balance控制點至后排位置,降低前排揚(yáng)聲器的音量,從而確保兒童能夠享受兒歌或動畫的音頻內(nèi)容,同時減少對前排駕駛員的干擾。我們將其替換為前后排靜音模式。用戶只需一鍵操作,即可實現(xiàn)前排或后排的靜音,從而更便捷地控制車內(nèi)音頻環(huán)境,滿足不同場景下的需求。
我們?yōu)橛脩籼峁┝?4個音場模式以滿足不同場景下的聽音需求。盡管這14個模式為用戶提供了豐富的選擇,但在日常使用中,頻繁調(diào)試音場模式可能會給用戶帶來不便。因此,我們引入了智能適配功能,當(dāng)用戶選擇該功能時,車輛將根據(jù)車內(nèi)的傳感器自動判斷乘客的數(shù)量和位置,并自動調(diào)整至最符合當(dāng)前乘客分布的音場模式,無需用戶進(jìn)行任何額外操作。
在揚(yáng)聲器單元設(shè)計上,雖然技術(shù)不斷變革,但揚(yáng)聲器設(shè)計始終需要考慮到房間環(huán)境、低頻與房間的耦合等因素。以往,揚(yáng)聲器需要經(jīng)過繁瑣的校準(zhǔn)過程才能投入使用,而現(xiàn)在通過自動校準(zhǔn)技術(shù),揚(yáng)聲器可以迅速適應(yīng)不同環(huán)境,為用戶提供最佳的聽音體驗。我們通過預(yù)設(shè)多個音場模式,減少了用戶的操作復(fù)雜度,同時保留了一些簡單的設(shè)置選項,如EQ,以便用戶根據(jù)個人喜好進(jìn)行微調(diào)。未來,我們還將繼續(xù)升級和優(yōu)化這些功能,讓用戶能夠在享受優(yōu)質(zhì)聲音的同時,感受到更為便捷和貼心的服務(wù)。
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