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小米SU7智能座舱“声”动之旅:运动声浪,为驾驶注入澎湃动力

2024-05-24 22:08:55·  来源:小米公司  
 


提及运动声浪,你的脑海中会浮现出什么画面?是摩托在路上呼啸而过留下的一串激昂;还是田径场终点线旁那响彻天际的欢呼;亦或是赛艇划过水面时水花飞溅的清脆声响......


运动声浪,这个抽象却充满力量的声音概念,总能让听者仿佛置身于激情四溢的场景之中。而谈及汽车运动声浪,它不仅仅是汽车行驶或加速时产生的独特轰鸣,更是汽车卓越性能与驾驶者内心激情的完美融合。


小米SU7的运动声浪,是运动与智能定位的重要组成部分,更是智能座舱的重要功能之一,兼具驾驶激情与科技魅力!为了给用户带来极致的驾驶体验,小米声浪产品技术团队,在搭载自研算法的超性能平台上,邀请36位车手及中德专家共同调校,打造出这扣人心弦的运动声浪。



现在,就让我们一起踏上这场声浪之旅,探索小米SU7运动声浪背后的奥秘吧!


01

算法模拟澎湃声浪

领略速度与激情的机械乐章


汽车的运动声浪,是燃油车发动机激昂的轰鸣和排气管的深沉回响,展现了汽车独特的美学特征。传统燃油车发动机气缸数量、排气系统结构的差异性,也使其在行驶时发出了千变万化的声浪旋律。让驾驶者在驾驶中随着声浪起伏,释放出更多多巴胺等神经递质,增加驾驶趣味和刺激感。


而电动汽车由于没有发动机、排气系统等物理结构,因此没有天然的运动声浪。小米SU7为提升驾驶者体验,使用了高品质的模拟声浪算法实时根据车辆的运行情况精确地生成声浪,并根据整车声学特性和运动属性设计,真实呈现整车动力的实时状态,提供沉浸式的听觉反馈。让每一位驾驶小米SU7的用户,都能感受到运动声浪丰富的驾驶乐趣。


除此之外,小米工程师们还对操纵层面的真实感、美学层面的愉悦感、声学层面的品质感进行精细打磨,让声浪更好听、更丰富:


「106轨多层次声音设计」,让运动声浪层次丰富,变化无穷;

「全工况实车驾驶联调」,激烈驾驶激情澎湃,通勤驾驶平稳不打扰;

「车辆声学特性全速度段声品质拟合」,在任何车速下都能听到舒适动听的运动声浪;

「声光电联动特效设计」,声光电生动结合,呈现酷炫车内空间;

「空间音频沉浸效果」,充分利用车内空间的23个扬声器,进行音色位置信息表达。


小米运动声浪覆盖「运动」「运动+」「弹射模式」「BOOST 模式」多种驾驶模式,并支持在个性化和赛道模式下进行自定义开启或关闭。



那用户如何开启此项功能,享受小米SU7运动声浪带来的听觉乐趣呢?我们有两种超炫的方式等你来解锁:


用小爱同学「打开声浪」;

设置——驾驶偏好——运动声浪开关;



02

运动声浪的诞生

将操控感知与安全性能完美融合


在追求极致驾驶体验的道路上,小米更是将驾驶者感官体验舒适度以及驾驶的安全性能作为研发目标,小米汽车运动声浪技术由此诞生。


运动声浪“疗法”,有效缓解晕车不适感


晕车,作为每一个晕车人士的噩梦,除了受自身前庭功能敏感而引起,还受汽车低频噪声和振动所影响。新能源汽车在有效降低发动机噪声的同时,会让低频路面噪声和轮胎空腔噪声变得更为突出,从而加剧了晕车现象。


研究发现,随着车速频率的变化而相应变化的音频播放,可以有效降低晕车发生的概率。通过增添更多频率的声音来指示车辆的运动状态,可以进一步缓解晕车带来的不适,因此合适的运动声浪可以在一定程度上减轻晕车症状。小米汽车的运动声浪技术仿佛一场“声音疗法”,能减弱使人头晕目眩的低频噪声,有效舒缓晕车的不适感。



关注用户体验,兼顾安全掌控与驾驶乐趣


当我们谈论提升汽车的声学舒适度时,团队的目标是创造一个既安静又舒适的环境,而不是追求绝对的安静。无论是传统隔音降噪手段,还是主动降噪或声浪算法的使用,核心目标都是为了给车内用户创造一个舒适耐听的驾驶环境。因此,声浪设计的目的不是一味的抓住用户所有的注意力,而是伴随用户的驾驶旅程,静若处子,动若脱兔,赋予驾驶用户更强的掌控感和驾驶乐趣。


车辆自发声、车辆与环境的相互作用声以及车辆的警报声等都是用户获悉驾驶安全边界的重要信号,声浪设计的时候应尽可能避免与安全相关声音的冲突和掩蔽,声浪的响度调制原则是不能掩蔽安全相关的汽车背景噪声。新能源汽车驱动形式的变革,在显著减少了车内行驶噪音的同时,也进一步导致了驾驶者感知上的缺失。研究显示,速度和运动感知不仅受视觉影响,也依赖于听觉体验。因此,缺少发动机声音的新能源汽车可能导致驾驶者在速度、加速度以及转向等信息的感知上产生偏差。由此,小米运动声浪技术,兼顾安全考量与舒适听感,不仅可以增强驾驶者的操控感知,还能在一定程度上提升驾驶安全。



03

专业实现声浪技术

领先科技与美学艺术的和谐共鸣


丰富的声音设计:声音美学的极致演绎


小米SU7运动声浪的诞生不仅是一场技术的创新碰撞,也是美学与艺术相结合的产物。小米始终坚持追求自由创造、精心赋予声音独特使命。一方面,小米希望通过声音增强驾驶安全,提供关于驾驶速度和加速度的信息;另一方面,想通过声音营造愉悦、丰富的驾驶体验,让长途旅行更加舒适。


在小米SU7运动声浪设计之初,研发团队便持有立足现实又超越现实的声音美学理念,深入了解了汽车的每一个细节。不单单局限于车内空间,更是将风噪、胎噪及整个动力系统纳入设计体系当中,探索全新的声音设计方案。为打造自然和谐的汽车声景,技术团队汲取流水的灵感,试图将水流的自然特性融入声音设计,并结合 Shepard Tone 的声学特性,创造了流畅自然的听感。同时,考虑到电动汽车的特点,使用合成器和正弦波的电子元素,组合营造出类似电机的声音效果,从而达到真实自然的声音体验。


不同于行业中一些厂商的做法,小米声浪技术团队认为声音的音色特征和听感变化,需要表征不同的实车物理特性和运行状态,只使用少量的音轨和固定的函数关系远不足以反馈驾驶员丰富多变的驾驶行为。因此,在设计混音阶段,团队使用了106轨素材和23个参数控制器来动态调制声音的变化,让每位用户都能享受到与其驾驶行为完美契合的个性化声浪体验。


超强的算法方案:声浪运算的迅捷反应


沉浸式体验小米SU7运动声浪带来的驾驶乐趣,离不开声浪传播的迅捷反应和真实感知,小米工程师不断深耕技术、勇于革新,推出完整的信号系统和奢华的 DSP 软硬一体集成方案,让用户真正感受到“车随心动,声随车动”的奇妙体验。


流畅性:独立 DSP 芯片,声浪系统稳定流畅每秒运算750次

小米SU7运动声浪技术采用独立 DSP 芯片,声音信号的处理和运算不再依赖于其他系统资源,保证了声浪系统的稳定性和流畅性。声浪系统每秒高达750次的运算速度,确保每次操控都能通过音频形式在极短的时间内得到动力系统的回馈。


高还原:24个自研算法模块,完美还原大师设计

在算法设计中,团队注重音频信号的高还原度。自研运动声浪算法,使用24个声浪专属算法模块,接收下发而来的 CAN 信号,通过音源索引、声学数模运算等方法渲染声音,以反馈电机的实时工作状态,使得音频帧与帧之间衔接平顺,获得车辆加速、减速的感受,增强声浪听感的表现力和艺术性。


低延迟:申请10+项专利,域内延迟降低至毫秒级

在低延迟方面,小米SU7运动声浪自研方案已经成功申请10+项专利。通过深入挖掘功能技术深度,成功将域内延迟降低至毫秒级,几乎达到了人耳无法感知的程度。真正实现了“车随心动,声随车动”的驾驶体验,无论是加速、刹车还是转弯,声音都能实时跟随车辆的动作,为驾驶者提供更为真实、沉浸的驾驶感受。


全面的工况覆盖:声音品质的完美保障


80多种工况,覆盖多种驾驶场景


为了精确模拟多样化的驾驶场景及不同用户的驾驶偏好,团队精选了市区道路、山区道路以及赛车场地等多种路况场景来进行现场调试。通过采集众多驾驶专家在舒适或激烈驾驶状态下的操控数据,对操控热区进行深入分析,并据此确定声浪模型的动态边界条件。在随后的声浪驾驶试验中,还覆盖了包括匀速行驶、加速减速以及细微油门调节在内的上百种测试工况,确保理论设计能在实际应用中得到全面的验证和优化。


新能源汽车的声音革命,运行底噪与运动声浪的完美融合


在新能源汽车声浪领域,总会面临声压级达标但声品质下滑的难题。这是因为路噪、风噪听感杂乱无章且频率位于人耳高感知区域,难以提供较好的声品质。此外,电机声频率分布高且分散,形成了单调的听觉感受,这些噪声频段强烈影响人的感知。

为解决这个难题,小米SU7运动声浪不断打磨革新,将运行底噪(NVH)与运动声浪(ASD)完美融合,掩蔽部分路噪、风噪声音,并利用心理声学耐听度分析,进一步量化各组合工况下的运动声浪舒适度,结合这些已有噪声的频段进行艺术性创作,提升驾驶听感。



未来,小米将继续基于运动声浪开发经验,不断精进声浪算法,力求与用户的感受达到完美融合。以大数据建模、大模型技术为基础,为后续运动声浪功能迭代的智能化持续赋能,以领先行业的优秀体验作为核心目标,为用户带来真正“人车合一,我心澎湃”的驾驶体验。


小米SU7,为你的每一次出行注入“声”动驾驶乐趣,体验速度与激情交织的澎湃动力,此刻,就让我们一同开启让你印象“声”刻的旅程吧!


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