大数跨境

AES汽车音频大会:音频是汽车创新的新领地

AES汽车音频大会:音频是汽车创新的新领地 声学楼论坛
2025-01-24
1

最近看了几期AudioXpress的文章,又重新有了输出的欲望。这三年埋头忙活新工作,audio虽然是声学分支,但是深度接触之后发现和之前搞得声学方向差别很大,自己又重新回到了小学生位置,和当初学声学时候差不多。有了一点积累之后抬头发现,对行业的大方向知之甚少。之前几年写公众号文章,先是透支自己知道的东西,然后为了定期更新要不停看新东西不然没得写,这个过程也push自己跟着行业发展。想继续写东西一方面是满足输出的欲望,另一方面也是想借这个过程跟住行业发展,别被落下。

目前的想法是,从比较感兴趣的AudioXpress文章借题发挥,部分翻译,部分结合自己知道的和新学的东西写一写。Let's see how far it goes——走多远?走着瞧!



软件定义的汽车时代,音频领域正在成为创新和差异化的新舞台。OEM现在需要先进的音频软件平台,以便在整个车辆生命周期内开发、部署和升级音频功能,并分析这对新的商业模式和机遇的影响。
                                        ——Jose Maria Marin,Blackberry QNX set 


第五届汽车音频大会(AES Automotive Audio Conference)2024年6月在哥德堡举行。本来申请了去参会,后来由于种种原因没成行。会议从09年第一届的三台demo车、50个与会者,发展到了今年的20+台车、330个与会者。

2009年的第一届,课题就涉及了汽车音频的艺术与科学,包括音频评估、宽带语音通信、自然语音对话启动、多通道声音的信号处理、车舱内的小空间声学建模、麦克风、扬声器和放大器的发展、移动互联网音频、数字音频网络、汽车主动降噪,以及为混合动力和电动汽车设计的车内音频提示。这里边其实大部分一直到现在都是汽车音频里的主要课题。如今,距离首个品牌音响系统安装到汽车中已有42年,整个行业正取得巨大进步。音响系统的集成如今已经贯穿于汽车自身的架构之中。汽车行业的变化速度前所未有,电气化正在改变人们对车辆的认知,软件开发和部署变得比以往任何时候都更为重要。年轻的汽车品牌正在颠覆行业。

行业颠覆就不得不说这周德国媒体头条的大众汽车裁员事件。受到中国新能源汽车的暴击,半数汽车都在中国销售的大众业绩惨淡,不得不亲手摔碎给员工发的铁饭碗。关闭三个在德国的工厂,裁员近一万人,留下的员工福利待遇也纷纷下调。除了卷不过国内、打不赢价格战,创新层面才是这些传统车企最应该狠下心研究的。


跨领域合作

先进的音频处理成为会议上的热门话题,甚至涉及到了用神经网络和机器学习来实现音源分离、语音增强,以及在车内打造沉浸式音频时对扬声器进行均衡和优化。还有车内声学优化的内容,从主动降噪到为乘客打造个性化的独立声音区域,定制化体验越来越成为关注点。这个领域肯定还会有更多发展,预计在下届AES汽车音频大会上会有更深入的讨论和新进展。

但要如何将目前各个OEM项目正在进行的大量研发工作汇聚起来呢?这次大会上有个特别有意思的环节,专门探讨如何升级音频生态系统,以提供面向未来的音频架构,满足个性化汽车环境的需求。讨论还提到了2023年成立的Audio Foundry项目。这是一个由Tymphany发起的工作空间项目,目前在英国威尔士和加州硅谷设有实验室,旨在为汽车行业的公司和集成商提供合作创新的平台,推动整个音频生态系统的改进。

在“Synergizing NVH, Sound, and Speech: Innovating Automotive Design”讨论中,指出了一个有意思的现象:在OEM大厂,NVH部门和汽车音频(语音识别、音频设计等)部门之间部门墙很高。打破部门墙,加强部门进一步合作,对于创建适应性强、未来可持续的系统有巨大优势,这不仅能提升用户在各种驾驶条件下的体验,还能降低成本,提高效率。


音频新方向

信号处理和语音方面的创新,以及和AI的融合推动了很多方面的应用。

另外的一个核心话题就是主动声音设计(Active Sound Design)。这个概念最初在传统燃油车时期引起了强烈争议,但现在已经成为电动汽车(EV)的重要一环。随着新项目的音频架构提供了沉浸式音频、可变声学和为电动汽车音响系统设计者带来了前所未有的可能性,未来在主动声学设计方面将会有很多新的探索方式。 

文章提到一种整合方法,可以“transform brand values into sound, implementing software for DSPs and control units, as well as hardware integration and fine-tuning of physical prototypes”。看了之后觉得说了很多东西,又好像没说。我没完全理解的了,读者自行解读。"Brand Audio" 也是一个最近经常被提及的概念,我暂且翻译成“声音品牌”。目的就是让人不看见车的logo光凭声音就知道是什么车。这其实对搞声学和音频的人是利好,说明人们开始逐渐不仅仅关注视觉,开始向听觉转移。

除了基于传统燃油车发动机声音,结合additive/granular synthesis方法之外,还有人提出用用户自己选择声音来做声音设计。还有和座椅同步的触觉反馈。但是还有一些挑战,比如“the vehicles' networks are changing (with important implications in control logic and sound triggers), and the automotive audio platforms currently adjusting to software-defined vehicles.”

触觉反馈我查了一下Meridian的网站,大概意思就是除了耳朵听到的声音,还得有身体感知的振动。比如听一场音乐会,除了声音还得有震屁股的感觉才真实。

音响和传感器

demo车里边动辄二三十个扬声器,很多还集成了杜比音效和upmix(上混?是这么翻译不)的音乐,给人很强的空间感(spatial/immersive/3D)。

车里的扬声器也是五花八门,现代的Hyundai MOBIS Live Dynamic sound system在头枕里放了振动器,用的是Flexound的技术。

特斯拉不用扬声器,而是利用整个车的内饰的各个表面振动来发声(不确定音效如何)。

另外,通过这些demo也可以看到,利用已有的扬声器,通过信号处理工具可以在声学效果上做很多事情,并且还有很多探索空间。

森海塞尔可以做到实时把立体声输入的音乐内容分成不同部分,然后利用现有的扬声器系统把不同内容输送到不同位置,尽可能还原原创的艺术意图。还有“Immersion slider”,可以控制沉浸度,不知照顾到司机位置,也可以照顾到其他乘客,比如右后方VIP座位的老板。


从DSP到生态系统

软件定义的汽车时代,音频领域正在成为创新和差异化的新舞台。OEM现在需要先进的音频软件平台,以便在整个车辆生命周期内开发、部署和升级音频功能,并分析这对新的商业模式和机遇的影响。


Paul Beckmann(来自DSP Concepts)向行业发起了一项挑战:提议围绕音频处理单元(Audio Processing Units, APUs)和标准化的面向应用API建立一个“第三方IP生态系统”,旨在为音频加速打造专用芯片。


他提到,即使是如今汽车使用的图形系统,也受益于上世纪90年代行业合作的成果。例如,1992年Silicon Graphics发布的OpenGL,以及1995年微软推出的DirectX,这些推动了API的标准化和跨平台能力,最终实现了硬件加速,并催生了图形处理单元(GPUs)。GPUs是为图形加速专门设计的芯片,虽然复杂且难以编程,但这些细节对于应用开发者是透明的。

相比之下,2024年的音频系统依赖于多家供应商(如高通、三星、ADI、德州仪器等)提供的解决方案,每家都有其专有API,这使得产品开发过程困难重重,随着应用复杂性的增加,这一问题更加凸显。
DSP Concepts通过其Audio Weaver框架,已经在努力简化这一过程,提供API的标准化和跨平台能力。但Paul Beckmann提出了一个更广泛的合作倡议,即建立一个共同的努力,推动“音频处理单元”(APUs)的新概念,通过标准化的面向应用API,使音频领域能够利用专用的音频加速芯片,同时从机器学习的进步中受益。

尽管这一目标看似遥远,但鉴于音频系统正在经历的转型和对硬件加速的指数级需求,这一倡议仍有很大的可能性。正如他所说,“现在开始或许并不算太晚。”

感兴趣的读者,可以参考由Paul Beckmann、John Whitecar和Steve Ernst的会议论文《利用多线程和多核进行高级汽车音频处理》(Leveraging Multiple Threads and Cores for Advanced Automotive Audio Processing)。这篇文章详细探讨了在汽车系统中优化音频处理的关键技术和方法。
(搜了一下,英伟达已经有了面向PC的APU:https://www.nvidia.com/en-us/drivers/apu/

原文来源:AudioXpress, Octover 2024 / 5th International AES Conference on Automotive Audio

内容来源:子鱼说声学

人本公众号转载此文章出于非商业性的教育和科普目的,并不意味着支持其观点或证实其内容的真实性。版权归原作者所有,如转载文章涉及版权等问题,请立即联系我们,我们会予以更改或删除,保证您的权利!


【声明】内容源于网络
0
0
声学楼论坛
“声学楼”创办于2005年,致力于促进声学领域技术交流与应用。历经多年发展,声学楼已从一个单纯声学工程师交流平台,成长为音频企业上下游多方参与音频技术专业论坛之一,每年还通过举办技术研讨会、年会等活动,搭建起与会的行业供需双方沟通的桥梁。
内容 0
粉丝 0
声学楼论坛 “声学楼”创办于2005年,致力于促进声学领域技术交流与应用。历经多年发展,声学楼已从一个单纯声学工程师交流平台,成长为音频企业上下游多方参与音频技术专业论坛之一,每年还通过举办技术研讨会、年会等活动,搭建起与会的行业供需双方沟通的桥梁。
总阅读0
粉丝0
内容0