雖然音響設備對于汽車來講,只是一種附屬設備,對車輛的運行性能沒有直接影響,但隨著人們對享受的需求越來越高,汽車制造商也越來越重視車輛的音響設備,并將它作為評價車輛舒適性的重要依據之一,尤其在豪華轎車上,出色的音響系統已經成為一項重要指標。
汽車音響的發展史也是電子技術的發展史,正是電子技術的進步推動著轎車音響的發展。早在1923年美國首先出現了裝配無線收音機的轎車,隨后許多轎車都在儀表板總成上安裝了無線電收音機。70年代初,卡式收錄機出現在轎車上,與一對揚聲器成為音響組合。當時收放兩用機輸出功率多在20W左右。進入上世紀90年代后,車載CD音響系統才逐步在汽車領域盛行起來。
汽車音響技術要點有5點:音響系統布局、音響本身的避振技術、音質的處理技術、抗干擾技術,還有主動降噪技術。
主機就好像是大腦
音響系統之所以可以稱為音響,最基本的條件就是有回放聲音的功能。汽車音響的主要組成部分是主機、功放和揚聲器三部分。主機是汽車音響中最重要的組成部分,就好像人的大腦,要發出什么樣的聲音得由大腦來控制。因為汽車的振動比較大,CD部分通常采用多級減振方法。汽車音響的音質處理已朝數碼技術發展,高級汽車音響帶有DAT數碼音響、DSP數碼信號處理器等技術,形成了數字化、邏輯化、大功率的Hi-Fi上體聲系統。
判斷音響主機的最直接的技術指標是:1.輸出功率:現在的主機所標的功率絕大多數為音樂功率,在40W~60W之間,功率不能太大。2.頻率響應:人耳所能聽到的頻率范圍在20Hz~20KHz之間,因此該指標最少要達到這個數值,而且越寬越好。3.信噪比:它是指音樂信號和噪聲的比例,一般高檔汽車音響都在90DB以上,該數值越大越好。4.諧波失真(THD):該指標體現聲音再現的還原度,數值越小說明還原度越高,音響效果也就越好。
前級訊號控制
對于當前的汽車音響來說,前級訊號控制能力也是越來越強大。前級就是在后級之前,我們一般將功率放大器稱為后級,所以在音源與功放之間,所有對于音樂訊號的處理機件,都稱為前級。例如汽車音響主機上對于音量大小的控制,就是屬于前級的部分,它控制的就是訊號的強弱度。其他音響器材中,較常看到的前級控制部分,還有高音與低音的調整、左右平衡、前后音量調整、音頻均衡器(EQ)等控制。另外,數字音效處理器DSP也成為了現在許多主機的標準配備,它的作用就是模擬體育館、影院或是音樂廳等空間的聲音特性。隨著電子集成化的不斷提高,前級訊號控制的功能也是越來越強大,也為車上乘員帶來了更逼真的現場般的聽覺享受。
功放是音響系統的心臟
功放是音響系統的心臟,功放功率的大小,質量的好壞對音樂的播放起著至關重要的作用。普通汽車的功放都設計在主機內,功率一般為10W~45W,但這樣無法聆聽多層次大功率的數碼音樂。要想使聲音達到最佳效果,就必須在系統中增加獨立的功率放大器,其目的是將電源的12V電壓升至35~45V,以高電壓推動大功率揚聲器。這樣動態范圍增大了,音樂才能更完美地播放出來。
揚聲器的聲場效果
汽車音響的安裝除了儀表臺上的主機外,更重要的是揚聲器的安裝與配合。所以一輛轎車的音響優劣,不但與音響本身的質量有關系,還與音響的安裝技術有直接關系。轎車車廂空間有限,容易形成聲波的相互疊加現象,揚聲器的安裝位置往往影響著汽車音響的音質效果,同一對揚聲器在不同的安裝位置就會產生不同的效果,因此中高級轎車音響揚聲器的安裝位置要經過種種測試后才能確定下來。
在音樂的還原效果中,揚聲器也占有重要地位,因為制造優質的揚聲器需要復雜的技術,其產生的高、低音效果往往是普通揚聲器無法達到的。所以高檔汽車音響使用的揚聲器通常是二分頻喇叭或三分頻喇叭,因為這樣一來較容易在車內做出聲場效果,增加氛圍感和凝聚力,帶來身如其境之感。
抗干擾不可小覷
汽車音響是處在一個非常復雜的環境之中,它隨時受到發動機點火裝置及各種用電電器的電磁干擾,尤其是車上所有電器都用一個蓄電池,會通過電源線及其他線路對音響產生干擾。汽車音響的防干擾技術就分別對電源線的干擾采用扼流圈串在電源與音響之間進行濾波,對空間輻射干擾采用金屬外殼密封屏蔽,用以降低外界的干擾。
主動降噪使聲音更出色
在人們對汽車音響音質不斷追求的同時,對于汽車音響的使用環境也提出了更高的要求。汽車廠商已經將類似于降噪耳機中的主動降噪技術,應用于汽車的環境中。如凱迪拉克XTS BOSE5.1環繞聲高級音響系統具備主動降噪靜音系統ANC(Active Noise Cancellation),別克的小SUV Encore昂科拉是別克品牌中第一個安裝了BOSE ANC系統的車型。ANC減少噪聲的具體方法是用車內麥克風采集噪聲樣本,經系統分析處理之后,由車載音響的揚聲器播放相反的音頻,以抵消噪聲波,營造更安靜的車內氛圍。
強強聯合的碩果
當前高端音響品牌和豪華轎車品牌共同開發高端汽車音響的合作也越來越多,如在奔馳S 63 AMG上就呈現了奔馳AMG與Bang&Olufsen共同開發的BeoSound AMG高端音響系統(high-end surround sound system),新一代BMW 7系列也是引入Bang&Olufsen高端車載音響,由B&O經驗豐富的音響工程師與寶馬工程師密切合作,其成果是一絲不茍的平衡聲音,使乘員在每個座位上都可以獲得音樂廳般的傾聽體驗。1200W動力驅動的16個有源揚聲器,七個高音揚聲器中的每個都配備中音揚聲器,提供統一且高度平衡的聲音,位于前排座位下的兩個強力超重低音揚聲器直接安裝在車身上,可以顯著減少振動并帶來同質清晰的音響性能。即使傾聽條件發生變化,聲音也會保持原聲,這得益于動態音色均衡技術(Dynamic Sound Optimization),該技術從箱載麥克風和車內的相關電氣系統收集數據,根據車內外的條件變化不斷調節聲音,與通用的ANC技術有異曲同工之處。
隨著多媒體存儲介質的廣泛應用,汽車音響系統大多已經提供USB、SD卡等即插即用式的接口,與機械機芯結構的CDRadio相比就像是聽覺的快餐文化,為快節奏的生活提供了便利。經過80多年的發展,車載音響已經由最初的汽車收音機演變成集視聽娛樂、通訊導航、輔助駕駛等多種功能于一體的綜合性多媒體車載電子系統,成為當今汽車上一個重要的組成部分。