DVN6月中国之行与上海芯智声科技有限公司会面,了解了该公司的声学创新技术。
上海芯智声科技有限公司,是一家专业从事汽车声学的高科技公司。 这是一个很好的机会,可以回顾一下汽车内饰中的被动降噪技术。
被动降噪

汽车噪声是汽车行驶过程中测得的噪声,是汽车设计和检测的重要指标。车内噪声不仅增加了驾驶员和乘客的疲劳度,而且影响了车辆的驾驶安全,影响了用户的整体体验。
车舱内的乘客受到多种外部噪声源的影响,如路胎噪声和风噪声,以及几种内部噪声源,如发动机噪声、HVAC 噪声、排气噪声、振动噪声、电动座椅调节等。这些噪声源对总噪声的相对贡献取决于几个因素,例如车辆的速度和加速条件、道路和轮胎的质量以及车辆的空气动力学性能等
电动汽车从电动机产生高频声音,这些声音通常更安静,并且可以通过传输损耗和声学吸收等设计技术进一步最小化
在电动汽车中,与传统的内燃机汽车相比,发动机对总噪声的贡献相对较小。
保守估计,由于电动汽车中没有内燃机,背景噪声降低6dB,其他噪声源脱颖而出,可能会使人耳感到烦恼。
为什么电动车仍然很吵?
- 电池增加了整车的重量,与1吨以上的内燃机汽车的重量相比,电动汽车可以达到2吨左右
- 它导致轮胎和路面上的压力增加,轮胎噪音和道路噪音更大
- 电动汽车的重量导致采用了更轻的结构板,这不利于噪声隔离
- 出于同样的原因,原始设备制造商对声学套件的重量也有限制,这对隔音和吸音也不利。
- 出于安全考虑,电动车的底盘一般调整得比较硬,并与地面保持一定距离,以避免电池与地面发生碰撞
- 密闭的蓄电池仓结构,容易因道路噪声而形成共振,乘客会明显感觉到
- 前排和后排的乘客之间的交谈变得更加困难!

为什么降低智能电动汽车的噪音如此重要?
- 降低驾驶舱内的噪音对于智能语音交互和控制具有重要意义
- 降低车内噪音对于无线语音通话和车内语音对话的清晰度至关重要
- 降低汽车噪音,尤其是低频道路噪音,对于提高汽车音响质量和降低成本非常重要
什么是内饰噪音?
- 主要能量在1kHz以下,动态范围可达100dB+,路噪主要是低频轮胎噪声,通过底盘从下方传递到车舱
- 乘客声音:主要能量范围为500Hz-2500Hz
- 因此,目标是提高语音清晰度:提高500Hz-2500Hz频段的信噪比,抑制低频道路噪声,减少噪声掩蔽效应对语音的影响
被动噪声消除 (PNC) 使用噪声隔离材料来吸收和抑制不需要的声波的声能。 在这种方法中,玻璃纤维和泡沫等结构阻尼材料被夹在车身部件之间。特殊的夹层挡风玻璃和窗户玻璃、车门隔音屏障和密封件、特殊的仪表板、地板、车顶垫和精心设计的消音器系统——所有这些都可以在声波到达车舱内之前进行阻尼。

传统的 PNC 部件包括内部仪表板(在发动车舱和驾驶舱之间)、地板地毯、包裹架、高架顶棚、门板绝缘层、后座装饰件、支柱绝缘体、行李箱装饰件、驾驶室绝缘子等。
上海芯智声科技有限公司
上海芯智声科技拥有完整的知识产权组合。他们拥有自主创新和研发能力,位于上海汽车工业的聚集地嘉定。致力于解决新能源汽车的新问题、新难题,为新能源汽车前置市场提供差异化的解决方案和产品;包括独特的汽车主动路噪抑制系统、集中式麦克风阵列分区降噪拾音系统、智能座舱声光音乐节奏系统;产品涵盖新能源汽车NVH技术、音声效果、人机交互等声学产品。

如前所述,市场上有不同的降噪路线,还有ANC和RNC,芯智声为智能结构主动振动和噪声控制技术提供了解决方案
结构减振+主动降噪
如果把汽车的车厢看作是一个封闭良好的空间,那么空气声音传导路径就被阻断了。道路噪声主要通过底盘最内层的板子振动,并作为次要声源辐射到驾驶室内。因此,有必要阻断结构的传导路径。

结构共振主动控制技术
结构振动信号由单轴加速度计提取,主动反向振动通过主动降噪电路制造,结构振动产生的低频共振峰值由压电陶瓷激振器抵消,形成智能有源配重。这种智能主动配重的方法比被动配重的减振效果要好得多,而且不会增加重量,非常适合新能源汽车。

智能结构降噪技术
使用加速度计测量结构振动,并通过压电激励器产生反向信号,以最小化目标空间中的声辐射能量。需要考虑二次噪声辐射的多个来源以及与反射表面的相互作用。它是一种系统化的方法,具有一套新的测试和实施方法。可实现8dB+的噪声消除。

稳定可靠,该方案具有明显优于现有技术的效果和优异的性价比
技术优势
- 出色的减振和降噪性能
- 电路简单,对DSP算力要求不高
- 瞬时收敛
- 系统非常稳定,不存在逃跑的问题
- 有针对性的多点布置,数量灵活
- 阻挡结构的传播路径
- 有效带宽优于RNC
成本优势
- 减少或移除昂贵的 A2B 芯片
- 尽量减少线束
- 单轴MEMS加速度计
- 算法简单,DSP芯片成本可控
- 灵活的设备数量
- 具有成本效益和创新的产品
DVN内饰将继续关注声学话题,行业内多家声学技术参与者包括Autoneum,Trèves,Adler Pelzer,Auria;多家材料供应商,如3M,Covestro等;以及新技术,如ANC,吸音板等。