当前,汽车座舱在交互方面已经发生了巨大的改变,从传统座舱旋钮和触屏的方式,演化到智能座舱语音、手势、动作捕捉等更为人性化的交互方式。同时,智能座舱为了给驾乘人员带来更好的听觉体验和反馈,也会在音响系统方面大幅改进。
综合而言,目前声学系统在智能座舱的应用主要分为两个方面,其一是智能语音交互,其二是沉浸式音响系统。
智能座舱的语音交互系统
智能座舱的语音系统被称为vos(语音操作系统),主要负责座舱内用户和车机的语音交互。在系统架构上,vos系统分为车机和算法两部分。vos系统的车机系统包括车云两端。车端和驾车人员直接交互的模块叫做对话系统(ds),其主要由麦克风阵列、唤醒模块、音频处理模块组成。为了实现更好的语音交互体验,ds的音频处理模块功能非常丰富,包括aec、vad、音频压缩、唤醒词识别、声源定位等。
vos的云端部分主要用于实现在线语音功能,包括在线asr识别、对话服务以及实时信息同步等。
当然,上述功能的实现都离不开算法的支持,算法是智能座舱vos的灵魂。对于算法而言,两种类型的数据最为关键。一种是原始训练数据,主要用于实现vos系统的各种功能定义和唤醒,以及打造唤醒词库;另一种是用户的个人数据,这是系统算法逐渐体现私人定制属性的关键所在,一般vos系统会不定期地采集、标注用户数据,结合系统大数据不断提升vos系统的智能化水平。
从发展趋势来看,智能座舱vos系统已经逐渐从双音区变化为四音区,在驾驶员、副驾、后排左侧和后排右侧四个区域都能实现很好的定位识别,通过声源定位的方式锁定当前发布指令的音区。在此基础上,厂商在逐渐尝试对vos系统进行“唤醒连说”,也就是用户在唤醒系统之后可以不用等待系统反馈音,而是将唤醒词和指令同时说出。此外,部分vos系统也在尝试无唤醒词下达指令以及离线指令识别,当然这些创新功能对车机硬件的智能化水平要求也比较高。
智能座舱的音响系统
当然,目前的智能座舱不仅会听回答,也会说会唱。也就是说,现阶段的车载声学系统不仅仅是简单的交互,而是要打造隔音静谧性、环绕式座舱体验,让驾乘人员感受到沉浸式的听觉盛宴。以腾讯tai4.0智能座舱解决方案为例,其中两个亮点功能是全民k歌车载版以及腾讯爱趣听,后者是业内首个融合音乐、相声、视频、新闻、k歌、长音频等多内容的车载娱乐产品。
丰富的软件功能就需要硬件来搭配,这也就推动了智能座舱音响系统的大升级。智能座舱音响系统的第一阶段是智能音乐座舱,目前小鹏p7、aion lx、领克05等车型都在主打这一理念。这些品牌的智能音乐座舱有一个明显的共同点就是品牌音响+多扬声器,其中小鹏p7采用丹拿品牌音响,用了18个扬声器。当然,除了多扬声器的升级方案,部分车企还选择加装低音炮产品以提高整车音效。
不过,随着智能座舱区域划分越来越明确,车载声学软硬件越来越智能,简单增加扬声器数量已经无法实现产品差异化,因此天空音效、三维声场、独立音区等功能开始出现。
在此我们看一个具体的案例——比亚迪x-dream概念车车载音响系统。一般而言,概念车最能够体现未来的方向。比亚迪x-dream的音响系统方案来自瑞声科技,在这套系统中,瑞声科技为这款概念车带来了很多智能座舱声学系统升级。
其一是超薄全频扬声器和超薄低音扬声器两大硬件创新。两款产品都具备体积小、频域宽、重量轻的特点,不再受安装位置的限制,能够满足各种车载声学系统的设计需求。并且,由于采用导音管设计,这些扬声器还能够通过窄缝发声,提升座舱的完整性。
其二是超薄扬声器顶部安装加上定制化的算法实现了真正的3d立体声场,也就是产业界热议的天空音效。
其三定向发声、独立音区。通过头枕扬声器和定向发声的配合,座舱内各个区域的乘客可以在同一时间享受不同的影音内容,并且不影响到驾驶人员,真正做到私人定制音区。
目前,车载智能音响系统可以说是百花齐放的阶段。除了瑞声科技的整体解决方案,我们看到车载音响头部玩家bose也在积极推动自己的音响产品实现智能化。在该公司seatcentric座椅声场体验中,主打四大创新:seatcentric车载通话渲染技术、seatcentric aware声音信号导向技术、seatcentric前排左右分区音量控制概念、seatcentric前后排音量分区概念。
在bose的方案中,分区音量控制开始支持可定制,也就是说每个分区的人可以自主控制周围的扬声器,可与他人共享,也可以独自享有。并且,在智能化和定制化的同时,bose也在强调安全性提升,保护驾乘人员的个人隐私。
写在最后
要将汽车座舱打造成为第三生活空间,就要让汽车和用户之间的粘性不断提升,突破出行工具的概念限制。相较于不离身的智能手机,智能网联汽车在便利性方面有所欠缺,但座舱的空间属性也是智能手机不具备的,如何更好地发挥这一优势,是智能座舱未来能否绑定用户的关键所在。
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