核心技术 | 打造电动汽车完美声浪,重塑驾驶乐趣

       随着汽车工业的不断发展，电动汽车（EV）和混合动力车（HEV）逐渐占据了越来越多的市场份额。 然而，与传统燃油车相比，新能源车在驾驶体验上有一个明显的不同——那就是声浪。由于电动机的静音特性，它们在行驶过程中几乎不会发出声音，这可能会影响驾驶者的体验，同时对行人安全构成潜在威胁。为了应对这一问题，主动声浪设计技术应运而生，它旨在提升驾驶体验，为电动汽车创造出独特的、吸引人的声音特征。

那么，这项技术是如何实现的呢？接下来我们将深入探讨新能源车主动声浪背后的技术原理与实际操作步骤。

一、什么是主动声浪

 ‌      主动声浪‌是一种通过技术手段模拟或增强车辆引擎声音的方法，旨在为驾驶者提供更加真实和沉浸式的驾驶体验。这种方法通常涉及到汽车声学、电子声学、音乐声学、声音信号处理等多个学科的知识，通过复杂的跨学科技术来实现。主动声浪的目的是为了保持发动机声音的独特性，通过主动发声控制设计汽车引擎声，这是最有效的方法之一。

二、ESE发动机声浪增强技术

       ESE（Enhanced Sound Environment）是一种用于补偿发动机声音的算法。它通过傅里叶变换分析发动机原始声音信号，提取出关键特征，并对其进行放大和优化，最后根据车速、加速度等参数调整声音的特性，营造出与实际驾驶状态相匹配的声音环境，实现更加丰富、饱满的声音效果。在汽车主动声浪设计中，ESE技术可以帮助我们模拟出更加逼真的发动机声音，让驾驶者在享受电动汽车带来的环保出行的同时，也能感受到传统燃油车的激情与魅力。

三、ASD主动式声浪设计

       ASD（Active Sound Design）是一种利用粒子合成算法、谐波合成算法和移频变调算法等方法，对电动汽车的声音进行实时调整和优化的技术。

       粒子合成算法：是一种基于物理模型的声音合成方法，它将采集到的声源在时域下按照发动机发火特性将全转速段声音分割成细小的声音片段，再按规则建立索引及转速或车速关联，最终通过索引调用进行合成。通过调整粒子的数量、速度和方向等参数，我们可以模拟出不同的声音效果。这种方法更加注重细节和真实感的还原，能够提供更加精细的声浪模拟。

       谐波合成算法：‌是通过正弦波来模拟不同阶次的声音，最终将所有正弦信号线性叠加进行合成。这种方法能够模拟出不同频率和幅度的声音，从而合成出接近真实车辆声浪的效果。通过调整不同谐波的比例和振幅，我们可以改变声音的色彩和质感。此外，我们还可以通过调整每条谐波在左右声道的分布位置，实现声音的立体化效果，提高驾驶者的沉浸感。

       移频变调算法：是一种在保持原始音频时长不变的基础上，独立调整音频音高的技术。这种技术可以更精确地模拟引擎声音的变化，同时保持自然的音调和音色，即使在大范围速度变化时也能保持声音的真实感。通过这种方式，算法能够提供更加细腻的声音效果，尤其是在模拟汽车加速和减速过程中的声音变化时，能够保持音高与速度之间的自然关系，从而提供更加真实的驾驶体验。

四、主动声浪与驾驶工况的匹配

       系统利用电子控制设备实时侦测车辆运动状态，根据采集车辆的各项参数（如速度、加速度、扭矩、踏板等），再结合驾驶员的操作习惯和当前行驶状态，计算出最佳的声浪输出方案，之后经过功放放大的声浪通过车内环绕声音响系统播放，主要控制方式如下图所示。这种方式能够根据车辆的行驶状态实时调整声浪输出。例如，在低速行驶时，我们可以增加低频成分，使声音更加沉稳；而在高速行驶时，我们可以减少低频成分，使声音更加尖锐。这样，驾驶者就可以根据声音判断车辆的行驶状态，提高驾驶的安全性与沉浸感，为驾驶者创造一种更加愉悦、动感的驾驶感受，以满足不同驾驶工况下的听觉体验‌。

五、综合运用与实车效果

       在实际的应用中，ESE和ASD往往不是孤立存在的。通过巧妙地结合两者的优势，我们可以根据不同车型的定位、用户的喜好以及特定的驾驶场景，量身定制出独一无二的声音方案。比如，在一款追求运动感的电动跑车上，我们可以重点突出ESE技术带来的强劲发动机轰鸣；而在一款注重舒适性的豪华电动车上，ASD的粒子和谐波算法则能更好地营造出宁静而不失动感的驾乘氛围。通过灵活运用，未来的电动汽车不仅能拥有更加逼真的声浪效果，还可能实现完全个性化定制的声音主题，甚至与车内娱乐系统无缝集成，成为智能座舱体验的一部分。主动声浪技术的发展，不仅解决了电动汽车静音特性带来的情感空缺，更开辟了一片新的创新领域，让电动汽车的驾驶体验变得更加丰富多彩。 相信不久的将来，每一位电动汽车车主都将享受到属于自己的独特“音乐之旅”。

关于我们

       浙江塞特仑科技有限公司专注智能座舱的智能声学控制（发声、主动降噪、声场分区，声场复现等）及智能座舱人员实用性产品开发。

       公司与浙江大学、武汉工程大学等单位达成战略合作，在智能座舱声学的声场开发、降噪、声场分区及人员舒适性等多方面进行前沿技术研究和产业化开发。

       塞特仑拥有2个专业研发团队----1个研发中心（公司级），一个联合研发中心（浙江大学合作）。建立自设计生产线若干条，能够实现在线自动烧录、自动检测功能，年产能20万套；拥有完整的控制器类生产链车间（SMT、组装、测试等）。