[汽車之家 技術(shù)體驗] 對于音響品牌而言,對“聲音”的展現(xiàn)有著千差萬別的方法,但卻有著同樣的追求---“原音重現(xiàn)”,而這一追求對于汽車而言談何容易,面對汽車本身的噪音、電子設(shè)備功率的限制、車上密集的設(shè)備和復(fù)雜的車身結(jié)構(gòu)……想在那點狹小的空間內(nèi)實現(xiàn)劇院級的現(xiàn)場感?一起來看看在汽車音響領(lǐng)域經(jīng)過30多年沉淀的Bose是怎么來搞定這些麻煩的。
● Bose是什么?
Bose是知名的音響品牌,其總部位于美國馬薩諸塞州,以設(shè)計、制造各種專業(yè)音頻設(shè)備而聞名。這個誕生于1964年的音響品牌如今已經(jīng)走過了近半個世紀(jì),雖然在發(fā)燒友當(dāng)中,對Bose產(chǎn)品的聲音風(fēng)格、性價比等頗有爭議,但不可否認(rèn)的是,Bose在音響技術(shù)方面走出了一條只屬于自己的道路。
Bose品牌的名稱源于其創(chuàng)始人Amar Gopal Bose,從小Amar Gopal Bose就表現(xiàn)出對電器的興趣,而且相比同齡人而言,Bose還是個有經(jīng)濟頭腦的孩子,他13歲的時候已經(jīng)能靠維修收音機之類的來貼補家用。10多年后,當(dāng)這個在電子技術(shù)方面獨具天賦的年輕人獲得麻省理工大學(xué)電氣工程博士學(xué)位時,他周圍的人們應(yīng)該不會感到意外。
據(jù)說,Bose先生創(chuàng)立Bose品牌的契機源于一次失敗的購買經(jīng)歷,據(jù)說畢業(yè)后從事助理教授的Bose先生在1956年興沖沖地花了一筆錢將一套當(dāng)時的高端立體聲音響抱回了家,結(jié)果那些搶眼的參數(shù)卻只帶來了讓他失望的表現(xiàn),對音響表現(xiàn)的不滿讓他萌生了“自己干”的想法,他開始投身揚聲器的研究,追求音響對現(xiàn)場感的重現(xiàn)。8年后(1964年),Amar Gopal Bose在昔日同窗、導(dǎo)師及朋友的幫助下創(chuàng)立了Bose音響品牌,依靠在音響領(lǐng)域的深入研究來設(shè)計和制造能讓消費者獲得真實感和現(xiàn)場感的音頻產(chǎn)品。這是不是和蘭博基尼品牌的故事有些相似?只不過是少了一個傲慢的恩佐·法拉利而已。更巧的是,蘭博基尼創(chuàng)立于1963年,和Bose只差一年。
Bose先生還花大量時間去研究人們聆聽聲音的習(xí)慣和偏好,以找到如何讓人們獲得更多真實感的方法,這些研究的成果隨后成為了Bose之后開發(fā)音響的理論基礎(chǔ),被稱之為“心理聲學(xué)”。而Bose先生最初的追求--“Better Sound Through Research”(致力研究,提供更卓越音質(zhì)—編者自譯)也成為Bose一直延續(xù)至今的口號。
當(dāng)然,Bose并不只沉溺于音響領(lǐng)域,相信不少技術(shù)控都知道,Bose開發(fā)了一套采用電磁感應(yīng)原理運作的全主動電磁懸架,雖然在成本、可靠性、耐久性等方面遭到質(zhì)疑,但這套懸架對車身姿態(tài)的控制堪稱完美。
● Bose汽車音響/全球首款原廠定制音響車型
Bose從上世紀(jì)70年代后期就開始了在汽車音響領(lǐng)域的嘗試,但是他們很快發(fā)現(xiàn),每一款汽車的結(jié)構(gòu)和聲學(xué)特性都千差萬別,后裝市場無法控制安裝質(zhì)量,且針對不同車型調(diào)整難度很大,遂放棄了這一想法。
而后成立的Bose汽車系統(tǒng)部拿出了“從零開始”的新模式,他們和汽車廠商合作,在整車研發(fā)階段就參與其中,為車輛提供原廠定制的音響系統(tǒng)。1983年,凱迪拉克與Bose合作推出的1983款Seville便成為了全球首款搭載原廠定制高級音響的車型,開創(chuàng)了這一領(lǐng)域的先河。
如今,Bose對于汽車音響的設(shè)計理念主要體現(xiàn)在以下三點上:
1.頻率完整性:對于高中低頻各種不同音調(diào)的聲音都能夠均衡、完整地重現(xiàn),清晰表現(xiàn)人聲或各種不同音色的樂器。
2.空間感:在車廂內(nèi)營造劇院級的環(huán)繞感,能夠讓聆聽者感受到演唱/演奏者實際的位置。即便沒有環(huán)繞聲音源,使用Bose的CenterPoint模擬環(huán)繞聲技術(shù),也能夠?qū)㈦p聲道的立體聲音源(如手機、MP3中的各種格式數(shù)字音樂)轉(zhuǎn)化為模擬環(huán)繞聲輸出。同時,Bose還通過頭枕/肩部揚聲器為敞篷車型或車廂內(nèi)指定座椅提供更強的聲音包裹感。
『通過頭枕/肩部揚聲器可提供更強的聲音包裹感』
3.大信號表現(xiàn)能力:在大響度下不失真,實現(xiàn)原汁原味呈現(xiàn)。
接下來,我們就一起看看Bose這30年來在汽車音響方面積累的各種技術(shù)。
● 平定“混亂”,Bose噪音控制技術(shù)
Bose主動聲音管理技術(shù)
汽車本身在運行中會產(chǎn)生振動和噪音,這些都會直接影響到車內(nèi)的音響環(huán)境,來自發(fā)動機及路面的振動由發(fā)動機懸置、平衡軸以及懸架系統(tǒng)和車內(nèi)的座椅等等解決,不過發(fā)動機噪音、風(fēng)噪和胎噪等噪音仍然會通過各種途徑傳入車內(nèi),其中一部分噪音嚴(yán)重影響車內(nèi)聽覺環(huán)境,想要車內(nèi)擁有好的音響品質(zhì),就需要首先搞定那些搗亂的噪音。
Bose的主動聲音管理技術(shù)也就是我們所說的主動降噪技術(shù),說到主動降噪,Bose可是這一領(lǐng)域的先行者,20多年前,就是Bose將軍用領(lǐng)域的降噪技術(shù)拿到了民用音頻產(chǎn)品上,目前降噪技術(shù)已經(jīng)廣泛使用在Bose的各類降噪耳機上,而主動降噪技術(shù)在汽車當(dāng)中的應(yīng)用,Bose也同樣是行業(yè)內(nèi)的先驅(qū)之一。
Bose在車輛上使用的主動聲音管理技術(shù)主要用來消除發(fā)動機的二次諧波噪音(這類噪音會造成聽覺不適),使發(fā)動機的聲音更安靜平順、并且高轉(zhuǎn)速時的聲音更加悅耳。(二次諧波噪音的定義)目前英菲尼迪M系列以及凱迪拉克XTS等車型都使用了Bose的主動聲音管理技術(shù)。
『英菲尼迪M系列以及凱迪拉克XTS車型都搭載了Bose主動聲音管理技術(shù)』
主動聲音管理技術(shù)的核心部件是麥克風(fēng)、功放及車內(nèi)揚聲器。它通過車廂內(nèi)特定區(qū)域安裝的麥克風(fēng)實時收集噪音信號,加上發(fā)動機轉(zhuǎn)速等信息一并輸入車載功放,功放按照預(yù)設(shè)算法,使車載揚聲器發(fā)出一個與噪音反相位的波形。與噪音的聲波互相干涉抵消,達到減少噪音的目的。用于車輛的主動聲音管理技術(shù)主要用于消除低頻噪音,噪音的頻段通常由廠商指定,以使車輛擁有理想的聲學(xué)特征。
可能有人會問,那高頻噪音怎么辦呢?相比于聲音環(huán)境僅限于耳罩內(nèi)的降噪耳機,車內(nèi)的空間要大的多,噪音環(huán)境更加復(fù)雜,所以如果想要精確的消除較高頻率的噪音,就需要增加麥克風(fēng)的數(shù)量,同時短波長的高頻噪音很容易出現(xiàn)此消彼長的效果,即局部噪音降低、局部噪音增強,因此主動聲音管理技術(shù)主要用來處理我們前面所說的二次諧波噪音。
AudioPilot噪音補償技術(shù)
『保時捷911 Carrera的音響同樣由Bose定制,具備AudioPilot噪音補償技術(shù)』
目前AudioPilot已經(jīng)發(fā)展到了第二代,如果單憑聽感,大多數(shù)人可能認(rèn)為這一技術(shù)不過就是“隨速音量調(diào)節(jié)”功能,實際上它的技術(shù)要更復(fù)雜一些,它在天花板控制面板或方向盤右側(cè)這類位置會布置一個麥克風(fēng),來采集車內(nèi)噪音信息,分析噪音各頻段的響度,然后通過功放將被噪音遮蓋或影響的那部分頻率單獨拉高,使音響表現(xiàn)更加均衡。
● 小能見大?局促空間與音響效果的矛盾
由于布滿了管路、機械和電子設(shè)備,汽車的結(jié)構(gòu)中的富裕空間可謂“寸土寸金”,能夠留給音響系統(tǒng)的空間如車門、中控臺、車尾等位置也非常局促,同時還要照顧到整車實用性、重量等等方面的要求,盡可能簡單、輕量化。而想要好的音響表現(xiàn),往往需要更大功率的音響設(shè)備、數(shù)量更多、更大尺寸的揚聲器等等,這個矛盾要如何化解?
備胎低音箱
備胎低音箱充分利用了備胎倉內(nèi)的空間,我們在國內(nèi)的樓蘭、馬自達睿翼轎跑等車型上都已經(jīng)能見到Bose的備胎低音箱。
『備胎低音炮在日產(chǎn)樓蘭、馬自達睿翼轎跑等車型上都能見到』
這種低音箱的好處是,箱體本身作為共鳴腔,使得雖然只使用了較小尺寸的揚聲器,卻也能達到更大尺寸低音箱的效果,以樓蘭的低音箱為例,低音箱內(nèi)有兩只低音揚聲器,看起來尺寸小巧,但箱體內(nèi)部7.7升的密閉空間提供了充足的共鳴空間,使其擁有足夠的響度表現(xiàn),該音箱還配備一個獨立功放,使得主功放的尺寸和功率都可以更小,減少對安裝空間的需求。
導(dǎo)波管低音箱
Bose的導(dǎo)波管技術(shù)(Waveguide)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于Bose的各類家用音響產(chǎn)品當(dāng)中,它和前面的低音箱目的一致,都是為了提高低音的響度,不過這一技術(shù)進一步利用了有限的空間。其原理與教堂中的管風(fēng)琴相仿,空氣在導(dǎo)波管內(nèi)被反復(fù)擠壓使聲波被不斷疊加增強,進而發(fā)出的聲音被放大。通過下面的視頻我們可以看到導(dǎo)波管的效果。
在實際產(chǎn)品上,導(dǎo)波管被設(shè)計成曲折的蛇形管路以充分利用音箱內(nèi)的空間,使用更緊湊揚聲器的同時帶來更響亮的音響效果。英菲尼迪的JX車型就在車尾地板下安置了一臺導(dǎo)波管低音箱,內(nèi)置兩個揚聲器,同樣像備胎低音箱一樣由獨立功放驅(qū)動。
新一代釹磁鐵低音揚聲器
傳統(tǒng)揚聲器的磁石都被安置在音盆之后,Bose的新一代釹磁鐵低音揚聲器則將磁石布置在了音盆凹陷的前面,使揚聲器厚度降低到僅有6厘米。厚度上的優(yōu)勢使其更加便于布置,并且降低了濕氣吸收能力,使揚聲器的防水性能得到大幅提升。
50毫米導(dǎo)波管揚聲器
這款小巧的揚聲器與導(dǎo)波管結(jié)合使用,僅50毫米的尺寸能夠輕松安裝到車內(nèi)狹窄的空間中,通過二級磁鐵的設(shè)計,使其擁有14毫米的振幅,加上新設(shè)計的折環(huán),能夠減少音盆的扭曲,減少失真,并且特殊的設(shè)計使其面對大振幅也能有更高的耐用度。
● Bose VideoWave娛樂系統(tǒng) “一臺電視”搞定環(huán)繞家庭影院?
在非汽車音響方面,Bose的音響技術(shù)同樣值得我們關(guān)注,Bose推出的VideoWave娛樂系統(tǒng)對于傳統(tǒng)的“家庭影院”而言是一種顛覆,因為傳統(tǒng)家庭影院中那些大大小小的各種揚聲器、功放全部消失不見,只需一臺電視,就完成了一個“家庭影院”的布置!難道,一臺電視就能搞定環(huán)繞聲?怎么可能?
學(xué)問全在電視機內(nèi)部,低音炮的工作,交給電視及內(nèi)部的導(dǎo)波管低音箱來完成,這個不難理解,那么環(huán)繞聲的問題如何解決?這就要依靠Bose PhaseGuide揚聲器技術(shù)了。
如果這樣的技術(shù)能夠應(yīng)用到車內(nèi),可以預(yù)期帶來的結(jié)果同樣會是顛覆性的,對于汽車的結(jié)構(gòu)、空間和重量都能夠做出重大的貢獻,不過車內(nèi)的空間小、環(huán)境復(fù)雜、部件數(shù)量過多、材質(zhì)也多種多樣,要把VideoWave娛樂系統(tǒng)移植到車內(nèi)難度很大,目前來看實現(xiàn)的可能還比較低。
小結(jié):
從30多年老音響的活力依舊到主動降噪和新時代的各種揚聲器技術(shù),Bose讓我們窺見了其實力的一斑,使包括我在內(nèi)的大多數(shù)人了解到“聲音”是多么復(fù)雜的一門功課,這也讓我們對開發(fā)和匹配原廠定制音響的過程更感興趣。據(jù)說原廠匹配的調(diào)音工作就要做上千項測試,讓一輛車的聲音品質(zhì)把耳朵伺候舒服,究竟是多復(fù)雜的一件事?(文/圖 汽車之家 范鑫)
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