近日,與非網(wǎng)記者采訪到了聲學(xué)專家,中科聲學(xué)副總經(jīng)理惲毅。惲毅先生在南京大學(xué)專攻聲學(xué),并在香港理工深造,他曾在華為擔(dān)任智能終端音頻的系統(tǒng)架構(gòu)師,負(fù)責(zé)音頻設(shè)計(jì)工作,這段經(jīng)歷豐富了他的技術(shù)積累和業(yè)界視角。現(xiàn)在,他在中科院聲學(xué)所的產(chǎn)業(yè)基地繼續(xù)研究工作,同時(shí)也是中國(guó)聲學(xué)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的委員。惲毅先生對(duì)我們分享了他對(duì)車(chē)載聲學(xué)市場(chǎng)的觀點(diǎn)和深度解讀,以幫助我們更好地理解這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)。
新能源汽車(chē)引領(lǐng)的聲學(xué)市場(chǎng)變革與發(fā)展趨勢(shì)
新能源汽車(chē)正在引領(lǐng)一場(chǎng)聲學(xué)革命。在傳統(tǒng)汽車(chē)中,音響設(shè)備只是為了播放音樂(lè)或廣播而存在的配件,而在新能源汽車(chē)中,它已經(jīng)變得越來(lái)越重要,甚至成為了車(chē)輛的一個(gè)主要賣(mài)點(diǎn)。
在智能座艙中,新能源汽車(chē)的感覺(jué)與傳統(tǒng)汽車(chē)完全不同。主要原因是車(chē)載音頻市場(chǎng)正在經(jīng)歷深刻的變化。以25萬(wàn)元左右的車(chē)型為例,五年前其聲學(xué)電聲設(shè)備的成本大約為200元,而現(xiàn)在這個(gè)價(jià)格已經(jīng)上升到1500元,甚至有更高級(jí)的趨勢(shì)。
這樣的變化背后,一個(gè)重要的原因是新能源車(chē)的電力系統(tǒng)能夠支持大功率音箱。新能源汽車(chē)的電池容量大、集成度高,可以提供更大功率的音響系統(tǒng)。同時(shí),新能源汽車(chē)通常配置有大屏幕和智能系統(tǒng),可以提供更豐富的音樂(lè)和語(yǔ)音交互體驗(yàn)。因此,新能源汽車(chē)廠商和音響廠商需要緊密合作,共同推動(dòng)汽車(chē)聲學(xué)的發(fā)展,滿足用戶的高端化需求。
亞太地區(qū)已嶄露頭角,成為全球車(chē)載聲學(xué)最大的區(qū)域性市場(chǎng)。據(jù)Magna Information Center數(shù)據(jù),2021年,該地區(qū)的市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到172億元。預(yù)計(jì)到2025年,這個(gè)數(shù)字將翻倍達(dá)到333億元,這要?dú)w功于中國(guó)新能源車(chē)的快速增長(zhǎng)和普及。這些發(fā)展趨勢(shì)預(yù)示著亞太地區(qū)的車(chē)載聲學(xué)市場(chǎng)將保持14%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。
技術(shù)的進(jìn)步也推動(dòng)了車(chē)載音響系統(tǒng)架構(gòu)從模擬向數(shù)字化,以及智能化的轉(zhuǎn)變。這一變化體現(xiàn)在支持更多揚(yáng)聲器數(shù)量,音質(zhì)提升,獨(dú)立數(shù)字功放的增加,以及AVAS市場(chǎng)的增速加快。
智能座艙的升級(jí)和消費(fèi)者對(duì)更優(yōu)質(zhì)音質(zhì)體驗(yàn)的需求推動(dòng)了汽車(chē)聲學(xué)系統(tǒng)的高端化。隨著揚(yáng)聲器數(shù)量和品質(zhì)的提升,以及車(chē)載功放滲透率的增加,單車(chē)聲學(xué)價(jià)值量大幅提升。在音質(zhì)提升需求和汽車(chē)智能化的背景下,車(chē)載功放市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將達(dá)到28億元。隨著數(shù)字功放的普及,其穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)、失真小、噪音低、動(dòng)態(tài)范圍大等特點(diǎn)將得到更廣泛的應(yīng)用。
隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)品的強(qiáng)制化法規(guī)推進(jìn),AVAS市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到15億元。AVAS產(chǎn)品的控制模塊會(huì)逐漸集成到功放產(chǎn)品中,而用戶體驗(yàn)的升級(jí)將推動(dòng)AVAS聲音朝向定制化方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)單車(chē)型揚(yáng)聲器配置量快速增加,預(yù)計(jì)到2025年,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將突破40億元。新能源車(chē)型揚(yáng)聲器搭載量明顯大于傳統(tǒng)燃油車(chē)搭載量,車(chē)企配置品牌音響處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位。
主要的全球車(chē)載揚(yáng)聲器市場(chǎng)廠商包括LG電子、JL Audio、索尼、Focal、DYNAUDIO、Bang & Olufsen、BOSE等,他們?nèi)哉紦?jù)市場(chǎng)主流地位。這些品牌商經(jīng)歷了多年的發(fā)展,已經(jīng)形成高度的市場(chǎng)集中度。他們主要采取兩種競(jìng)爭(zhēng)模式:利用聲學(xué)品牌力進(jìn)行差異化競(jìng)爭(zhēng);或者與下游車(chē)廠合作大規(guī)模出貨,利用成本進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。
目前國(guó)內(nèi)車(chē)載聲學(xué)系統(tǒng)供應(yīng)商分為品牌和非品牌兩種,包括哈曼卡頓、燕飛利仕、柏林之聲、BOSE、丹拿、先鋒(華陽(yáng))等知名品牌。非品牌車(chē)載聲學(xué)系統(tǒng)主要是與車(chē)企聯(lián)合開(kāi)發(fā)或直接向車(chē)企供貨但不顯現(xiàn)自身品牌LOGO的其他供應(yīng)商。
在市場(chǎng)需求和技術(shù)驅(qū)動(dòng)下,一些供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,聯(lián)手研發(fā)定制化的音響系統(tǒng)。華陽(yáng)通用與先鋒中國(guó)的合作就是典型的例子。先鋒是擁有近百年歷史的老牌音響供應(yīng)商,具有深厚的技術(shù)積累。華陽(yáng)也在汽車(chē)電子行業(yè)耕耘了20余年,積累了豐富的軟硬件開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)。兩家公司經(jīng)過(guò)多年的合作,已經(jīng)建立了高度的互信關(guān)系。他們聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新的數(shù)字聲學(xué)系統(tǒng)解決方案,已經(jīng)承接了多個(gè)前裝車(chē)廠項(xiàng)目,并于2022年10月實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)出貨。
然而,新能源汽車(chē)制造商考慮地緣政治因素和對(duì)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性的需求,車(chē)載聲學(xué)市場(chǎng)的供應(yīng)商將面臨更大挑戰(zhàn)。與此同時(shí),市場(chǎng)空間的擴(kuò)大也帶來(lái)了許多技術(shù)上的思考和挑戰(zhàn),這迫使相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在強(qiáng)化自身實(shí)力的同時(shí),也要考慮生態(tài)合作。惲毅表示,中科聲學(xué)所位于東莞松山湖華為大學(xué)對(duì)面,是珠三角地區(qū)唯一一家可以進(jìn)行汽車(chē)智能座艙和整車(chē)聲學(xué)測(cè)試的機(jī)構(gòu),目前該所已經(jīng)承接了問(wèn)界M5座艙的聲學(xué)測(cè)試項(xiàng)目。
車(chē)載聲學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化趨勢(shì)
車(chē)載數(shù)字聲學(xué)系統(tǒng)的組成部分,包括揚(yáng)聲器系統(tǒng)、車(chē)載功放、AVAS等,正在從模擬轉(zhuǎn)向數(shù)字,進(jìn)一步邁向智能化。數(shù)字化和智能化不僅帶來(lái)了許多技術(shù)挑戰(zhàn),同時(shí)也為相關(guān)企業(yè)提供了新的發(fā)展機(jī)會(huì)和市場(chǎng)空間。在這其中,數(shù)字功放以其穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)、失真小、噪音低、動(dòng)態(tài)范圍大、體積小等優(yōu)點(diǎn),以及聲場(chǎng)重構(gòu)、音像定位、私密通話、音源智能補(bǔ)償、車(chē)內(nèi)通話補(bǔ)償、主動(dòng)降噪等智能化特點(diǎn),正在受到越來(lái)越多的關(guān)注。
優(yōu)秀的聲學(xué)體驗(yàn)在音樂(lè)、通話、導(dǎo)航等場(chǎng)景至關(guān)重要。用戶對(duì)個(gè)性化和區(qū)域化聲音控制有需求。車(chē)載聲學(xué)系統(tǒng)能識(shí)別用戶情緒,進(jìn)行主動(dòng)關(guān)懷,如提醒疲勞駕駛的用戶休息。隨著車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)復(fù)雜度提升,聲學(xué)系統(tǒng)需配合多屏幕提供聲音效果。新能源車(chē)企開(kāi)始自研車(chē)載聲學(xué)系統(tǒng),推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)。長(zhǎng)期來(lái)看,車(chē)載聲學(xué)系統(tǒng)將與座椅系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、語(yǔ)音系統(tǒng)等深度融合,實(shí)現(xiàn)更好的沉浸式體驗(yàn)。
理想汽車(chē)等主機(jī)廠推動(dòng)車(chē)載聲學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)新。供應(yīng)商如上聲電子、華陽(yáng)集團(tuán)等研發(fā)新技術(shù),提供聲學(xué)系統(tǒng)解決方案。聲學(xué)系統(tǒng)子部件如聲學(xué)功放、AVAS等對(duì)應(yīng)用發(fā)展起決定性作用。聲學(xué)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)是高品質(zhì)、高定制化和高集成化。主機(jī)廠和供應(yīng)商都在推動(dòng)這一趨勢(shì)。在此過(guò)程中,自主研發(fā)和創(chuàng)新精神是關(guān)鍵。
多國(guó)立法要求新能源車(chē)安裝聲學(xué)警示系統(tǒng)AVAS,以保護(hù)盲人或視障人士等弱勢(shì)群體。2019年7月1日后,歐盟規(guī)定所有新型靜音電動(dòng)車(chē)及混合動(dòng)力車(chē)型必須配備AVAS系統(tǒng)。各國(guó)家及地區(qū)法規(guī)也紛紛跟進(jìn)。
不僅如此,車(chē)載音頻設(shè)備也開(kāi)始有了新的應(yīng)用場(chǎng)景。比如在車(chē)內(nèi)開(kāi)線上會(huì)議,或者在野營(yíng)時(shí)使用車(chē)載音響外放音樂(lè)。而這些都需要音頻設(shè)備具備高清、穩(wěn)定的性能。
比亞迪仰望用的車(chē)載音響值50萬(wàn)?
汽車(chē)聲學(xué)已經(jīng)從一個(gè)配件,變成了汽車(chē)的一大賣(mài)點(diǎn)。華為和騰訊音樂(lè)等公司都將其視為一個(gè)重要的市場(chǎng),推出了一系列與汽車(chē)聲學(xué)相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)。比如華為將智能座艙的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)作為一大賣(mài)點(diǎn),騰訊音樂(lè)則表示他們的高清付費(fèi)內(nèi)容最大的使用場(chǎng)景就是車(chē)載。
在最近的上海車(chē)展上,比亞迪的新車(chē)型仰望采用了丹麥Dynaudio(丹拿)的車(chē)載音響,這家公司是全球知名音響品牌,已經(jīng)被歌爾聲學(xué)收購(gòu)。有聲學(xué)專家預(yù)測(cè),如果單獨(dú)銷(xiāo)售,仰望的這套旗艦級(jí)音響的成本可能會(huì)高達(dá)4、50萬(wàn)。這臺(tái)車(chē)只售109萬(wàn),一套音響就值4、50萬(wàn),這樣的性價(jià)比無(wú)疑非常吸引人。新能源汽車(chē)品牌為了快速提高品牌附加值,甚至采取了堆料的方式,將高級(jí)音響系統(tǒng)整合在車(chē)內(nèi),提升用戶體驗(yàn)。
惲毅認(rèn)為,從智能座艙的角度來(lái)看,它并不再像以前那樣是分立的,而是將音源、環(huán)境、硬件、軟件和后端集成在一起,形成一個(gè)綜合化的體系。這里面涵蓋了許多新的應(yīng)用,比如智能汽車(chē)與聲學(xué)的交互。例如,駕駛者在有路噪的情況下開(kāi)車(chē),需要聽(tīng)清別人說(shuō)的話,同時(shí)也要讓別人聽(tīng)清自己的話。另一方面,也需要能夠在發(fā)生事故的時(shí)候,從遠(yuǎn)端進(jìn)行強(qiáng)制性的互動(dòng),這在嘈雜的環(huán)境下,需要強(qiáng)制移動(dòng)通訊的功能。此外,還有神經(jīng)環(huán)繞聲虛擬現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用,這些技術(shù)將在一個(gè)多層次的嵌入式架構(gòu)中集成,形成具有眾多技術(shù)特性的全閉環(huán)智能音頻系統(tǒng)。
RANC技術(shù)與未來(lái)的汽車(chē)降噪
隨著電動(dòng)汽車(chē)普及和自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展,降低車(chē)內(nèi)噪音和舒適度愈發(fā)重要。從智能座艙的發(fā)展來(lái)看,它并不再像以前那樣是分立的,而是將音源、環(huán)境、硬件、軟件和后端集成在一起,形成一個(gè)綜合化的體系。這里面涵蓋了許多新的應(yīng)用,比如智能汽車(chē)與聲學(xué)的交互。例如,駕駛者在有路噪的情況下開(kāi)車(chē),需要聽(tīng)清別人說(shuō)的話,同時(shí)也要讓別人聽(tīng)清自己的話。
而在這個(gè)變化的過(guò)程中,音頻技術(shù)也在不斷的進(jìn)步。例如,空間音頻技術(shù)可以在車(chē)內(nèi)帶給駕駛者一種臨近感,這是影院級(jí)的體驗(yàn)。但是要實(shí)現(xiàn)這樣的效果,需要對(duì)駕駛者的頭部形狀有一定的了解,才能更好的判別對(duì)聲音特征的傳遞函數(shù),并進(jìn)行個(gè)性化的調(diào)控。還有降噪技術(shù)的應(yīng)用,比如BOSS是做降噪耳機(jī)的鼻祖,也開(kāi)始涉足汽車(chē)降噪平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。這些都在不斷的提升車(chē)載音頻設(shè)備的性能,豐富駕駛者的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。
過(guò)去,汽車(chē)制造商使用被動(dòng)式降噪材料,增加汽車(chē)重量和燃油消耗。現(xiàn)今,制造商借鑒高端音頻降噪耳機(jī)中的ANC技術(shù),但其對(duì)輪胎產(chǎn)生的寬頻帶噪音抑制效果不明顯。
ADI公司與現(xiàn)代汽車(chē)攜手合作,利用DSP、A2B連接、加速度計(jì)和軟件IP為挑戰(zhàn)性聲學(xué)問(wèn)題提供了高性能解決方案。在ADI公司和現(xiàn)代汽車(chē)聯(lián)合研討會(huì)上,兩企業(yè)討論了降低道路噪音問(wèn)題。作為技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,雙方共同開(kāi)發(fā)了全數(shù)字式路噪主動(dòng)噪聲控制(RANC)系統(tǒng),用于現(xiàn)代旗艦產(chǎn)品GV80汽車(chē)。
主動(dòng)降噪(ANC)技術(shù)僅對(duì)恒定低頻噪聲有效,無(wú)法應(yīng)對(duì)隨機(jī)寬帶噪聲。RANC技術(shù)可在2ms內(nèi)分析路噪,通過(guò)立體聲揚(yáng)聲器發(fā)送反向聲波抵消噪音。測(cè)試中,RANC降低座艙噪音一半或3dB。智能座艙整合音源、環(huán)境、硬件、軟件和后端,涵蓋智能汽車(chē)與聲學(xué)交互等新應(yīng)用。音頻技術(shù)如空間音頻和降噪技術(shù)不斷進(jìn)步,提升車(chē)載音頻設(shè)備性能和駕駛者聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。
這僅僅是開(kāi)始?,F(xiàn)代汽車(chē)著眼于開(kāi)辟未來(lái)之路——超越降噪技術(shù),使其整體汽車(chē)產(chǎn)品線兼顧駕駛員和乘客的感受,提供更具沉浸感、娛樂(lè)性和高品質(zhì)的音響體驗(yàn)。
主動(dòng)降噪(ANC)是一種可以消除窄帶噪聲的簡(jiǎn)單且出色的解決方案。類似于湖泊中的漣漪與波谷結(jié)合,ANC的作用是使聲波變平或抵消聲波。但其局限性在于,ANC技術(shù)僅對(duì)可預(yù)測(cè)的恒定低頻噪聲有效,如引擎轟鳴的窄帶噪聲。隨機(jī)出現(xiàn)的寬帶噪聲(如凹坑)會(huì)滲透進(jìn)來(lái)。因?yàn)锳NC的信號(hào)和計(jì)算速度不足以迅速反應(yīng)生成反向波?,F(xiàn)代汽車(chē)正在尋求更好的解決方案。
RANC技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景令人充滿期待。隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及,降低車(chē)內(nèi)噪音將成為各大汽車(chē)制造商競(jìng)相追求的目標(biāo)。此外,隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,駕駛員和乘客可以更多地專注于享受行程和互動(dòng),因此舒適、安靜的駕駛環(huán)境將變得越來(lái)越重要。
除了降低車(chē)內(nèi)噪音外,RANC技術(shù)還可以為其他應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)巨大價(jià)值。例如,航空和鐵路領(lǐng)域也可以從RANC技術(shù)中受益,使乘客在飛行或乘坐高鐵時(shí)可以享受到更舒適的旅程。此外,建筑領(lǐng)域也可以利用這種技術(shù)減少室內(nèi)噪音,提高居住者的生活品質(zhì)。
點(diǎn)評(píng):從上海車(chē)展看汽車(chē)音頻的變化
作為一種提升駕駛體驗(yàn)、提高汽車(chē)附加值的重要組成部分,車(chē)載音響系統(tǒng)的市場(chǎng)前景十分廣闊。未來(lái),隨著新能源汽車(chē)的普及,以及消費(fèi)者對(duì)音質(zhì)和駕駛體驗(yàn)需求的提高,車(chē)載音響行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將是數(shù)字化、智能化,同時(shí),供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)和合作將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
筆者認(rèn)為,車(chē)載音響的爭(zhēng)奪戰(zhàn)正在打響。從這次上海車(chē)展可以看出,各大主機(jī)廠都開(kāi)始將車(chē)載音頻作為重要賣(mài)點(diǎn),比如華為就公布了汽車(chē)聲學(xué)產(chǎn)品的方向和概念。車(chē)載音頻作為智能座艙的重要用戶體驗(yàn),將會(huì)成為各家新入局者尤其強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)類基因玩家關(guān)注的焦點(diǎn)和突破點(diǎn)。
目前來(lái)看,作為車(chē)載體驗(yàn)最為重要的一環(huán)和智能駕艙的重要組成部分,聲音體驗(yàn)?zāi)壳斑€無(wú)法滿足絕大部分客戶需求。其中包括絕大部分汽車(chē)無(wú)法承擔(dān)品牌音響的售價(jià),即使是高端品牌音響,在娛樂(lè)、交互、辦公、私密性等方面仍然滿足不了用戶需求。另一方面,車(chē)廠也無(wú)法有效的提供差異化的車(chē)載音頻體驗(yàn)。
要解決這一點(diǎn),各大主機(jī)廠有必要打造新一代的智能車(chē)載音頻系統(tǒng)。通過(guò)軟硬件結(jié)合的創(chuàng)新性音頻整體解決方案提供高品質(zhì)、高性價(jià)比體驗(yàn),讓20萬(wàn)售價(jià)的車(chē)也能體驗(yàn)傳統(tǒng)燃油車(chē)60萬(wàn)+的聲音體驗(yàn)將成為趨勢(shì)。此外,車(chē)廠有必要通過(guò)創(chuàng)新型的技術(shù)以及音頻資源和服務(wù)運(yùn)營(yíng),提供場(chǎng)景化、差異化的體驗(yàn),尤其是車(chē)內(nèi)娛樂(lè)、通話、辦公和休憩體驗(yàn)。