安靜、聲浪兩手抓，揭秘BOSE車艙聲音管理技術

車東西（公眾號：chedongxi）

作者 |昊晗

編輯 |曉寒

車內不只聽個“響”，Bose汽車音響神器來了！

隨着車載音頻的高速發展以及消費者對車內聽音的需求不斷提升，車內的聲學體驗已經成為消費者在選車買車時的一個重要指標，各大音響品牌也在車內音效、音質、氛圍感營造等方面“內卷”起來。

目前，智能電動車正在快速發展和逐漸普及，傳統燃油車內聽音環境的頭號敵人——發動機噪音已經從根源上解決。而來自路面的各種噪音就取其代之，成為電動車內聽音環境的最大敵人，也成為各大音響品牌現在的研發課題。

而Bose率先帶來了主動聲音管理技術，其中包括引擎諧波降噪技術、引擎諧波增強技術、主動路噪消減技術等四種技術，可以有效提升車內的聲學表現。

在Bose主動聲音管理技術中，主動路噪消減技術就是路噪的最大剋星，其可以通過加速度傳感器測量來自路面和輪胎的振動，使用Bose的降噪算法生成反相聲學信號，以此達到降噪效果。

除此之外，在Bose主動聲音管理技術中，還包括了電動車引擎聲模擬技術，可以為電動車的駕乘人員提供聽覺上的駕駛享受，併為降噪後安靜的座艙添一份靈動。

Bose作為全球頂級音響及聲學系統研發企業，正在利用業內領先的音頻技術不斷優化車艙的聲學體驗，併為車內音頻場景提供更多的可能性。

相信大部分人認識Bose這個品牌，都是從降噪耳機開始。Bose在消費級主動降噪耳機中的地位不言而喻，其降噪產品也為我們提供了無數次安靜的航程、沉靜的工作以及平靜的思考。

但是，實際上Bose在汽車領域的降噪也擁有20年的研發歷史，其發動機諧波降噪技術早在2010年就搭載在當年款的凱迪拉克凱雷德車型上。

2010款凱迪拉克凱雷德

如果縱觀Bose在汽車降噪技術的發展脈絡的話，Bose首先推出的是引擎諧波降噪技術（EHC），然後是引擎諧波增強技術（EHE），再是QuietComfort主動路噪消減技術（RNC），最後是電動車引擎聲模擬技術（EVSE）。

這四種技術也就組成了Bose主動聲音管理技術。

具體來説，引擎諧波降噪技術（EHC）和QuietComfort主動路噪消減技術（RNC）主要負責噪音降噪，前者負責減弱來自引擎和傳動系統的諧波噪音，而後者負責消減由道路傳遞至車艙內的噪音。

可以在不增加更多隔音材料的情況下，通過這兩項技術改善車內的噪音問題，突破了傳統機械解決方案車重增加、操控性減弱以及燃油效率降低的侷限。

引擎諧波降噪技術

而引擎諧波增強技術（EHE）和電動車引擎聲模擬技術（EVSE）主要負責聲音補強技術，前者可以根據不同汽車製造商的不同需求，改善發動機聲音，並可以大幅縮短車企調校發動機聲音的時間。

而電動車有了模擬引擎聲後，電動車也能擁有豐富的駕駛感受，滿足電動車主對於燃油車聲浪的“懷念”，為駕駛添一份樂趣。

另外，與其他車內被動聲音解決方案相比，Bose主動聲音管理技術能夠自動適應不同的路面、輪胎以及各種變量的車輛特性，在車輛的整個使用壽命期內保持適應性和有效性，而其他車內被動聲音解決方案可能無法適應道路或車輛本身發生的變化。

兩者的區別可以簡單看為“自適應”與“一次性”的區別。

對於車企來説，Bose主動聲音管理技術並不挑車型，可以覆蓋多個級別的不同車型，並且能跟不同級別的音響系統配合使用，也就讓安靜的車內空間以及澎湃的汽車聲浪不再僅是高端車型的標配，可以真正“飛入尋常百姓家。”

除了Bose主動聲音管理技術外，Bose一直以來都非常重視汽車業務。

車東西瞭解到，目前Bose的汽車音頻技術主要包括主動聲音管理技術、聲音信號導向技術、音頻技術、語音技術等，並且Bose已經與保時捷、凱迪拉克、英菲尼迪、紅旗、領克等國內外10餘家頭部車企合作，其技術和產品搭載已經搭載在百餘款車型上。

Bose做降噪耳機是個好手，車內降噪一樣優秀。

與降噪耳機的原理一樣，車內降噪的原理也是通過分析環境噪音，再用揚聲器產生反相聲學信號，以此實現降噪效果。但是，上述兩者的相似性也僅僅停留在原理上，因為在車內要解決的降噪問題要遠比降噪耳機要複雜得多。

通常來説，如果把進入車內的噪音按照發聲源頭進行分類的話，大致可以分為三類，第一是動力系統噪音，包括髮動機，變速箱、排氣系統的噪聲；第二是路噪，由路面起伏導致輪胎和底盤振動傳遞過來的噪聲；第三是風噪，開車過程中由空氣動力導致的噪音。

並且，由於車內駕乘者的耳朵與車內揚聲器的位置無法保持相對固定的位置，所以需要以座椅頭枕為中心形成一個更大的Quiet Zone（安靜區域），才能覆蓋車內各種人耳位置的相對變化。

Bose汽車系統部中國區工程負責人徐徐表示，如果用一個高爾夫球的大小來形容降噪耳機的Quiet Zone（安靜區域），那麼車內的Quiet Zone（安靜區域）至少要有2~3個籃球這麼大。

更大的Quiet Zone（安靜區域）也就意味着算法需要更多的運算，同時需要更好地從人耳到麥克風再到車內揚聲器的匹配程度，所以實現車內降噪的難度也就隨之提升。

對於汽車來説，車內最大的噪音源就是發動機噪音和路噪。在Bose主動聲音管理技術中，引擎諧波降噪技術（EHC）和QuietComfort主動路噪消減技術就是發動機噪音和路噪的最大“剋星”。

其中，引擎諧波降噪技術（EHC）可以使用汽車CAN總線提供的引擎相關信息，通過在車內佈置麥克風，從而連續監測和測量窄頻引擎和傳動系統的諧波噪音，利用專有的算法找出特定的諧波，通過生成反相聲音信號來抵消諧波噪音。

引擎諧波降噪技術（EHC）工作原理

而QuietComfort主動路噪消減技術則是在底盤振動產生的噪音進入車艙前，通過分佈於車輛四根懸掛上的四個加速傳感器檢測振動信號，再通過Bose的降噪算法進行運算分析，使車內的音響系統發出反相聲音信號，消減駕乘人員聽到的低頻噪音。

QuietComfort主動路噪消減技術工作原理

而對於車內降噪系統來説，降噪算法是排名第一技術能力。“加速度傳感器都可以從市面上買到，降噪算法才能代表實力。”Bose汽車系統部中國區工程負責人徐徐告訴車東西。

相較於其他品牌的同類型技術來説，Bose降噪算法能夠應對的噪聲頻率更寬，降低幅度更大，這也就可以覆蓋多的應用場景，為消費者帶來更好的降噪體驗。

具體來説，QuietComfort主動路噪消減技術可以使工作頻率範圍內的路面噪音平均下降3~6個分貝，而在某些特定的頻率可以達到10~15個分貝。如果從能量的角度來説，能消減工作頻率範圍內一半的噪音能量。

過去，售價在幾十萬甚至上百萬的豪華車大部分都是通過大量隔音棉、雙層加膠玻璃等機械手段對車艙內進行被動降噪。而有了Bose這兩個車內降噪技術，駕乘人員能明顯感受到開啓降噪與關閉的差異，可以讓售價在十幾萬的車型也能擁有媲美豪車的NVH表現。

當然，車內降噪並不是所有人的剛需，也少不了澎湃發動機聲浪的簇擁者。

對此，Bose主動聲音管理技術中也有兩大“法寶”，分別是引擎諧波增強技術（EHE）、電動車引擎聲模擬技術（EVSE）。換句話説，不管是油車還是電車，Bose都能車輛“真假”聲浪更好聽了。

首先，對於燃油車來説，隨着多國環保排放法規日漸嚴格，小排量、少缸數、帶渦輪的發動機已經成為現在燃油車的標準配置，越來越多的車企將2.0T四缸發動機作為旗下車型的主銷配置，3.0T六缸發動機開始變成高檔車的專屬，像是V8、V10等大排量發動機更是變成了奢侈品，僅限少數人擁有。

保時捷V8發動機

雖然小排量發動機在匹配上渦輪和混動系統後，其動力足可以達到大排量發動機的水平。但是，小排量發動機的聲音由於缸數和排量的短板，仍無法與大排量自吸發動機媲美，這也是其被詬病最多的問題之一。

而Bose的引擎諧波增強技術（EHE）就可以通過使用汽車的音響系統和傳感器來放大特定頻段下的引擎諧波聲和其他聲音，從而在座艙內部優化傳動系統聲音，在滿足排放法規的前提下，達到汽車製造商理想的聲音效果，為消費者帶來澎湃的引擎聲浪。並且該技術僅針對車內環境，可以從源頭上解決由於車輛聲音過大而擾民的問題。

除此之外，對於汽車製造商來説，引擎諧波增強技術還可以大幅縮短調校汽車發動機聲音的時間，並更好地展示各個品牌發動機聲音的DNA。

據瞭解，車企以往在調校車輛發動機聲音時，通常需要不斷調整排氣系統中的部分腔體容積等參數，之後再去跟整個排氣系統、動力系統進行匹配。這樣一來，調校一輛車的發動機聲音的週期就會非常長。

而Bose的引擎諧波增強技術（EHE）可以讓工程師更為直觀和快捷地調整汽車的發動機聲音。Bose汽車系統部中國區工程負責人徐徐告訴車東西：“大部分車企一個星期就能完成對整車發動機聲音的調校，如果複雜一些的模式，可能會兩個星期。”

引擎諧波增強技術（EHE）工作原理

如果説小排量汽油車的引擎聲還可以靠增強的話，那麼電動車想要擁有引擎聲浪就只能靠模擬了。

Bose的電動車引擎聲模擬技術（EVSE）通過分析車輛數據，並應用Bose專有算法來生成可以動態調節的模擬發動機聲音。

在這套技術中，算法仍是Bose的最大優勢。車輛的功放系統可以與車輛進行實時通訊，獲得車輛實時的“電門”位置、車輪轉速以及電機轉速等信息，並根據這些數據優化算法，從而將模擬的引擎聲更加自然地播放出來。

舉個例子來説，當你踩電門踩得更深更猛，車輛的聲浪也會更激烈。

電動車引擎聲模擬技術（EVSE）工作原理

總的來説，引擎諧波增強技術（EHE）和電動車引擎聲模擬技術（EVSE）都是在環保排放法規日益嚴格的當下，儘可能地給燃油車型和電動車型帶來更好的聲音體驗，豐富駕駛樂趣。

如果追溯汽車與音頻的淵源，從最早在汽車上安裝無線電收音機，到現在車輛上豐富的音頻系統，可以説車載音頻一路陪伴着汽車產業不斷髮展。

過去，各大車企以及音響品牌在車內聲音體驗上比拼的都是音質、功率、隔音材料等參數，而在未來智能電動車時代，主動聲音管理技術將成為判斷汽車是否智能的重要標準之一。

在2018年IHS Markit發佈的汽車技術消費者調查中，其曾邀請超過1000名車主就14種高級汽車音響功能的重要性給出意見，並分為三個意見等級，分別為重要、無所謂、不重要。

IHS車載音響調查結果

在全球受訪的車主中，普遍認為高級汽車音響中最重要的三個項目為優秀的音質、環繞聲以及主動降噪技術，其中主動降噪技術更是有超過56%的受訪車主認為重要，其重要程度與環繞聲一致，屬於並列第二名；如果只聚焦中國的車主，那麼有接近80%的受訪車主都認為主動降噪技術是重要的，僅有8%的受訪車主認為不重要。

IHS車載音響調查結果

在高級汽車音響中，音質、環繞聲的重要性當然不用多説，可以算是各大車載音響廠商的“基本功”，而主動降噪技術則更像是bose的“獨門絕技”。從上述數據來看，車輛的主動降噪技術的重要性已經遠超音響的功率、音量、3D音效等配置。

並且，用主動降噪的方式解決車內噪音問題，由於可以減少隔音材料的使用，那麼就可以在一定程度上提升車輛的續航水平，更符合電動車未來的發展趨勢。

目前，除了Bose之外，眾多國內外音頻廠商也在積極研發車內降噪系統，並已經逐步開始進行量產上車前的測試與準備。

相較於其他競爭對手，Bose早在2010年就已經將EHC引擎諧波降噪技術量產。在QuietComfort主動路噪消減技術（RNC）上，Bose憑藉在降噪領域多年的工程經驗以及較為領先的軟件算法優勢，該技術將在未來幾年內逐步實現量產上車。

隨着QuietComfort主動路噪消減技術的加入，Bose的主動聲音管理技術將更加完善，降噪這塊Bose的金字招牌將在汽車行業繼續閃耀。

除了降噪技術外，Bose在語音技術，輔助駕駛等方面也有相應佈局。憑藉40年的研發經驗和多項技術創新，Bose在這個新戰場顯然已經取得領先地位，也將為Bose在智能電動車時代帶來新的增長機會。