【摘" 要】隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展和智能化、網聯(lián)化的普及，座艙內的音效從最初的廣播系統(tǒng)向沉浸式音響發(fā)展，其技術已成為提升汽車用戶體驗的重要因素之一。文章通過回顧汽車內座艙音效系統(tǒng)的發(fā)展歷程，分析當前市場主要的音效技術，結合最新的科技創(chuàng)新方向與消費者需求，探討未來汽車座艙音效的技術趨勢和發(fā)展方向。

【關鍵詞】汽車座艙音效；數字音頻處理；沉浸式音效；智能音效

中圖分類號：U463.6" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1003-8639（2025）03-0067-03

Research on the Development and Trends of Automotive Acoustics System

【Abstract】With the rapid development of the automotive industry and the popularization of intelligence，the audio system of automobile has evolved from the radio system to immersive audio，becoming one of the key factors in enhancing the user experience of automobiles. This paper reviews the development history of the automotive acoustics system，analyzes the main acoustic technologies currently，and explores the technical trends and development directions of future automotive acoustics system by combining the latest technological innovation directions with consumer needs.

【Key words】automotive acoustics；DSP；immersive audio；intelligent sound effects

0" 引言

隨著汽車智能化、電動化、網聯(lián)化和共享化的發(fā)展，汽車座艙不再僅僅是一個駕駛員控制車輛和乘客乘坐的物理空間，而是成為了一個為乘員提供個性化服務和舒適體驗的重要場景。在這種背景下，汽車音效系統(tǒng)的作用從單純的廣播、音頻播放設備逐步升級為智能座艙體驗的重要組成部分，成為消費者關注的關鍵體驗。未來座艙音效不僅需要高品質音響設備提供優(yōu)良的音效，還需結合車內環(huán)境、車輛狀態(tài)和用戶需求，在車聯(lián)網、OTA、人工智能技術的支持下，提供更加智能化、個性化和沉浸式的聽覺體驗。

1" 汽車座艙音效的發(fā)展歷程

從汽車搭載簡單的廣播收音機開始，汽車座艙內的音效已經發(fā)展了近百年，逐漸融合多揚聲器布局、立體聲技術、數字信號處理技術，發(fā)展成多聲道、復雜音效的沉浸式音效系統(tǒng)，并在智能化技術的助推下向個性化、自適應方向發(fā)展。

1.1" 廣播式音響系統(tǒng)

汽車音效系統(tǒng)的最早雛形可以追溯到20世紀上半葉，當時的汽車開始配備簡單的獨立收音機裝置，供乘客收聽廣播。隨著汽車工業(yè)技術的進步，1950年代開始，汽車制造商逐步引入了功率更高、性能更好的音響系統(tǒng)，雖然其用途主要應用于娛樂廣播，但汽車座艙內的音效體驗開始被市場重視。

1.2" 多揚聲器音響系統(tǒng)

進入20世紀80年代，隨著電子技術的發(fā)展，揚聲器的尺寸和功率都有了明顯的提升，這增加了在汽車有限空間內布置更多揚聲器的可能，多揚聲器構建的立體聲系統(tǒng)逐漸成為汽車音響的標配。在這一階段，汽車座艙音響系統(tǒng)的設計更關注揚聲器的布局效果和音效的均衡性問題。汽車制造商也逐漸意識到汽車座艙內部復雜的聲學環(huán)境對音質的影響，座艙聲學設計也成為汽車音響系統(tǒng)開發(fā)的重要組成部分。

1.3" 沉浸式音效系統(tǒng)的興起

近年來，隨著相關技術的愈發(fā)成熟，能夠提供三維空間音頻體驗，讓用戶感受到身臨其境的聽覺效果的沉浸式音效逐漸成為汽車音響系統(tǒng)的標配，許多國內外的高端車型已經引入了這類技術，并成為重要的市場賣點。沉浸式音效系統(tǒng)通過多聲道音頻技術與復雜的揚聲器布局，結合車內聲音的精確定位和音場的立體塑造，能夠為乘客提供全方位的沉浸式聽覺體驗；自適應音頻處理技術的應用則能根據車內的座椅位置、車窗開閉狀態(tài)自動調整音頻輸出，確保最佳的聽覺體驗。

1.4" 自適應音效的應用

車輛行駛過程中，外部環(huán)境噪聲的變化會對座艙內的音效產生干擾。2024年，一些汽車制造商發(fā)布了具備自適應音效技術的座艙音效系統(tǒng)，具備實時環(huán)境自適應功能，能夠根據車內的座椅位置、車窗開閉狀態(tài)和外界噪聲、車速、路面狀況等動態(tài)調整音效設置，確保最佳的聽覺體驗。例如，當車輛處于高速行駛狀態(tài)時，系統(tǒng)可以增強低音以補償車內的風噪和胎噪；而在城市低速行駛時，系統(tǒng)可以增強高頻細節(jié)，提供更清晰的音效體驗。

1.5" 個性化音效的出現(xiàn)

座艙音效系統(tǒng)應能夠支持多用戶配置，以應對不同乘客對音效體驗的個性化需求。音效系統(tǒng)需要具備用戶識別功能，并能根據不同乘客的偏好自動切換音效配置。例如，音響系統(tǒng)可以記住每個用戶的音量偏好、均衡器設置、音源喜好等，并在用戶進入車輛時自動調整至相應的設定。這不僅提升了用戶的體驗滿意度，也增加了系統(tǒng)的便利性。

2" 汽車座艙音效的關鍵技術

隨著汽車座艙音效系統(tǒng)的逐漸成熟，其設計和開發(fā)也呈現(xiàn)專業(yè)化、體系化的特點，已經是汽車整車開發(fā)流程中的關鍵環(huán)節(jié)，尤其在沉浸式音效系統(tǒng)中，包含聲學結構設計、信號處理、音效設計等方面。如圖1所示。

2.1" 座艙聲學設計

座艙聲學設計是汽車音效系統(tǒng)的重要基礎。由于汽車內部空間有限，聲波在座艙內的傳播容易受到反射、吸收和干擾的影響，因此如何在車內設計合理的揚聲器布局以及控制座艙內的聲學環(huán)境，成為提升音質的關鍵因素。通過吸音材料、隔音玻璃以及車內組件的優(yōu)化設計，制造商能夠最大限度地減少外界噪聲干擾并優(yōu)化車內音響效果。

2.2" 數字信號處理技術（DSP）

DSP技術在汽車座艙音效系統(tǒng)中扮演著至關重要的角色，可以實現(xiàn)自動均衡、時間校正、聲音分布優(yōu)化，使音效更加精確和個性化。通過對音頻信號進行精確的頻率響應調整，使得音響系統(tǒng)能夠更好地適應車內的復雜空間，并能夠根據不同的音源信號進行個性化處理，根據座艙內的環(huán)境特點、揚聲器的特性和乘客的需求，進行動態(tài)音頻調節(jié)。讓汽車音響系統(tǒng)的功能從單純的音質提升擴展到了音頻均衡、動態(tài)范圍控制、動態(tài)降噪和音頻信號優(yōu)化等多方面，形成了一個更加多功能化的系統(tǒng)。

2.3" 主動降噪技術

隨著汽車電氣化和混合動力系統(tǒng)的興起，發(fā)動機噪聲已經大幅降低，但電動機和輪胎噪聲成為了新的挑戰(zhàn)。主動降噪技術通過在車內安裝多個麥克風和揚聲器，實時采集車內外的噪聲信號，并通過DSP計算生成相反相位的聲波，從而抵消不必要的噪聲，提升車內音質。

2.4" 沉浸式音效技術

沉浸式音效是近年來汽車音效技術發(fā)展的重要方向?；诙疟热奥暎―olby Atmos）等多聲道技術，制造商在車內安裝多個揚聲器，結合復雜的音效算法，能夠將音頻信號精確地傳遞到乘客的每個耳朵，使其感受到來自不同方向的聲音。通過音場控制，系統(tǒng)還可以模擬各種真實環(huán)境音效，如劇院效果、自然風景等，提升乘客的沉浸感。

2.5" 語音交互及智能音效技術

語音識別技術的進步為智能座艙帶來了更多可能。如今的座艙音效系統(tǒng)不僅播放音樂，還可以作為人機交互的媒介。通過集成語音助手和自然語言處理（ Natural Language Processing，NLP）技術，乘客可以通過語音控制車內的各項功能，甚至定制個性化音效。此外，音效系統(tǒng)能夠根據環(huán)境自動調整，如根據駕駛員的情緒、天氣狀況或車速，提供最佳的音效設置。

3" 汽車座艙音效系統(tǒng)的趨勢研究

隨著汽車智能化的發(fā)展，座艙音效系統(tǒng)的功能需求已經不再局限于簡單的音響播放和音質優(yōu)化，將從單一的音響設備演變?yōu)橹悄芑€性化、多感官融合的音效平臺，為駕駛員和乘客提供更加豐富和便捷的聽覺享受。未來座艙音效系統(tǒng)需要具備更加靈活、智能和個性化的功能，并逐漸與車內的部件聯(lián)動，以滿足用戶對多樣化、沉浸式體驗的需求。

3.1" 主動聲場控制與個性化音場

主動聲場控制是未來座艙音效系統(tǒng)的重要方向之一。通過復雜的聲場算法和揚聲器布局，音效系統(tǒng)可以為每位乘客創(chuàng)建一個獨立的音場，減少不同乘客之間的音效干擾。例如，駕駛員可以享受導航和電話提示音，而乘客可以同時享受自己的音樂或娛樂節(jié)目，且互不影響。此外，系統(tǒng)還可以為用戶提供個性化音場設計服務，如劇院模式、會議模式、自然場景音效模式等，增強音效的沉浸感和個性化體驗。

3.2" 多音源無縫切換及混合播放

隨著移動互聯(lián)網的發(fā)展，乘客使用的音源種類日益增多，未來的座艙音效系統(tǒng)需要支持多種音源的無縫切換及混合播放功能。無論是來自流媒體、手機藍牙連接、USB音頻還是廣播電臺，系統(tǒng)都應能夠流暢地切換音源，并根據音源特點進行音質優(yōu)化。此外，音效系統(tǒng)還可以支持多音源的混合播放，例如在駕駛員播放導航提示音的同時，后排乘客依然能夠享受他們的私人音樂，形成“音效分區(qū)”體驗。

3.3" 虛擬現(xiàn)實多感官音效系統(tǒng)

未來的座艙音效系統(tǒng)將不僅依賴揚聲器播放聲音，還應與車內其他設備，如座椅、燈光等相結合，并進一步與虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術相結合，形成多感官的沉浸式音效體驗。座椅可以配備音效反饋裝置，根據音樂節(jié)奏或電影音效產生輕微的振動，增強聲音的感官體驗；通過3D音效技術和虛擬現(xiàn)實技術，使乘客在駕駛過程中享受類似跨越空間感受的沉浸式體驗。例如，在播放電影時，系統(tǒng)可以通過座椅傳遞爆炸或振動效果，提供類似于4D影院的體驗。

3.4" 深度融合駕駛體驗

未來的座艙音效系統(tǒng)不應僅局限于娛樂功能，還應與駕駛體驗深度融合。音效系統(tǒng)可以與駕駛模式、駕駛狀態(tài)等進行聯(lián)動。例如，在運動駕駛模式下，系統(tǒng)可以增強發(fā)動機的聲音反饋，提升駕駛的激情感；而在長途駕駛或自動駕駛模式下，音效系統(tǒng)則可以提供舒緩的背景音樂，幫助駕駛員和乘客放松。此外，系統(tǒng)還可以根據駕駛員的疲勞檢測數據，提供專門設計的警示音效或放松音效，幫助提高駕駛安全性。

3.5" 人工智能與音效系統(tǒng)深度結合

通過AI技術，音效系統(tǒng)可以根據乘客的歷史行為、使用習慣、駕駛環(huán)境等，自動提供智能化的音效建議。例如，當系統(tǒng)檢測到乘客情緒低落時，系統(tǒng)可以自動播放舒緩的音樂；在旅途即將結束時，自動切換至導航提示模式。此外，AI還能根據用戶的日常使用模式，學習并自動優(yōu)化音效配置，提供更加個性化的聽覺體驗。

4" 結束語

汽車座艙音效技術的飛速發(fā)展，不僅提高了乘客的聽覺體驗，也逐步成為提升汽車產品競爭力的重要因素。在未來，隨著數字信號處理、人工智能和虛擬現(xiàn)實等技術的進步，座艙音效將朝著更加智能化、個性化和沉浸式的方向發(fā)展，為消費者提供更高層次的駕駛體驗。同時，座艙音效系統(tǒng)也將成為智能座艙的重要組成部分，與車內其他系統(tǒng)深度集成，打造全新的駕駛環(huán)境和生活空間。

參考文獻

[1] 李前官，吳程. 汽車音響系統(tǒng)中電聲技術的應用與優(yōu)化[J]. 電聲技術，2023，47（10）：26-28，54.

[2] 王強. 數字信號處理在汽車音效系統(tǒng)中的應用研究[D]. 北京：北京理工大學，2022.

[3] 李洪.汽車電子音響測試系統(tǒng)研究與設計[D]. 長春：吉林大學，2018.

[4] 盧軍利，魏富選. 汽車音響系統(tǒng)功放技術發(fā)展與應用[J]. 汽車零部件，2011（2）：78-80.