ENTẤT CẢ NHỮNG GÌ BẠN CẦN BIẾT VỀ THIẾT KẾ ÂM THANH CHỦ ĐỘNG CỦA XE
Xu hướng điện khí hóa ngày càng tăng trong ngành công nghiệp ô tô đang định hình lại đáng kể sự phát triển của phương tiện giao thông. Khái niệm tàu điện mới này có tác động trực tiếp đến các khía cạnh hiệu suất khác của xe và đưa ra những thách thức mới. Một trong những mối quan tâm chính thậm chí đang thay đổi khung pháp lý ở cấp độ quốc tế là đặc tính âm thanh của những phương tiện này.
Đây là thời điểm mà công nghệ đang phát triển được gọi là “thiết kế âm thanh chủ động” ra đời. Công nghệ này tạo ra âm thanh nhân tạo và phát lại qua hệ thống âm thanh để cải thiện tiếng ồn bên trong. Nói cách khác, bên cạnh âm thanh chức năng trong xe, thiết kế âm thanh tạo ra âm thanh có ý nghĩa phục vụ một số mục đích. Một mặt nó che đi những âm thanh khó chịu. Và mặt khác, nó tạo ra phản hồi âm thanh bằng cách thêm các lệnh động cơ bị thiếu. Trên hết, thiết kế âm thanh chủ động tạo ra âm thanh bên ngoài để đáp ứng yêu cầu pháp lý của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) để phát triển hệ thống cảnh báo phương tiện âm thanh (AVAS).
Việc thay thế động cơ đốt trong truyền thống (ICE) rõ ràng mang lại một số nhược điểm. Nhưng thú vị là bạn có thể biến những điều này thành lợi thế thương hiệu một cách dễ dàng khi sử dụng các công cụ phân tích âm học mới. Thực tế là hệ thống truyền động điện có tiếng ồn âm cao khó chịu, không có phản hồi âm thanh. Bên cạnh đó, những tiếng động trước đây bị che lấp bởi động cơ đốt cháy lớn, giờ đã trở nên rõ ràng. Điều này khiến các nhóm phát triển phải tìm kiếm các công cụ mới để đảm bảo chất lượng âm thanh.
Thiết kế âm thanh giả là gì?
Thiết kế âm thanh giả đã xuất hiện được vài năm. Công nghệ này ban đầu được phát triển cho các phương tiện ICE. Khi động cơ đốt trong trải qua một sự thay đổi lớn do ngừng hoạt động xi-lanh và các OEM bắt đầu chế tạo một động cơ cho các dòng sản phẩm khác nhau (ví dụ: các mẫu xe thể thao và sang trọng), thiết kế âm thanh chủ động giúp đảm bảo âm thanh hài hòa hơn, phù hợp với mong đợi của khách hàng. Thiết kế âm thanh chủ động này vẫn được sử dụng rộng rãi trong phân khúc thị trường này.
Việc điện khí hóa hệ thống truyền động đưa thiết kế âm thanh chủ động lên một tầm cao mới. Mặc dù âm thanh nhân tạo chủ yếu phục vụ cho chất lượng âm thanh và những cân nhắc về cảm giác trong xe ICE, nhưng thiết kế âm thanh trở nên hữu dụng và là một khía cạnh không thể thiếu của trải nghiệm lái xe trên xe điện. Trong các loại xe hybrid, công nghệ này có thể giải quyết một cách âm học các tình huống nội thất không nhất quán (ví dụ: thời điểm giữa các lần chuyển động cơ). Đối với xe điện, giải pháp này cung cấp các tùy chọn để tạo phản hồi âm thanh nhất quán cho người lái, phản ánh mệnh lệnh động cơ và điều kiện lái xe (tăng tốc, phanh, v.v.), mặc định không có trong động cơ điện.
Nhận diện thương hiệu của bạn với thiết kế âm thanh chủ động
Và điều này sẽ như thế nào? Đây là câu hỏi mà các nhóm phát triển âm thanh đang cố gắng trả lời. Việc thêm âm thanh nhân tạo vào xe sẽ mở ra một cơ hội xây dựng thương hiệu tuyệt vời, đặc biệt là đối với các hệ thống truyền động điện, nơi hầu hết các động cơ đều phát ra âm thanh tương tự và không có đặc điểm nhận dạng thương hiệu. Thiết kế âm thanh chủ động cho phép các OEM sáng tác một đặc điểm âm thanh mới phản ánh đặc trưng của nhà sản xuất. Một mặt, bạn có thể điều chỉnh thiết kế âm thanh chủ động theo chế độ lái – sinh thái, thể thao, thoải mái. Mặt khác, hệ thống này che đi những âm thanh không mong muốn và tăng chất lượng âm thanh cho cabin.
Công nghệ này có một số lợi thế. Thứ nhất, để đảm bảo chất lượng âm thanh hấp dẫn, các OEM có thể loại bỏ chiến lược bổ sung vật liệu giảm chấn hoặc thay đổi thiết kế của hệ thống hoặc thành phần. Cả hai chiến lược trên thường đi kèm với chi phí cao hơn. Và hơn nữa, kết quả có thể làm giảm hiệu suất kinh tế của xe, không giống như việc bổ sung âm thanh nhân tạo mà chỉ cần tích hợp các thiết bị điện tử mới. Thứ hai, bạn có thể thêm thiết kế âm thanh hoạt động sau đó trong chu kỳ phát triển. Điều này cho phép các nhóm phát triển trước tiên hiểu được cách thức hoạt động của chiếc xe và chỉ sau đó họ mới thiết kế âm thanh cho phù hợp. Sự phát triển âm thanh độc lập với sự phát triển cơ học. Bạn có thể thay đổi âm thanh bằng cách sử dụng phần mềm sau đó mà không có bất kỳ thay đổi nào trên phương tiện thực tế.
Đảo bảo các yêu cầu AVAS
Như đã đề cập, thiết kế âm thanh chủ động cũng đại diện cho một giải pháp cho yêu cầu pháp lý gần đây của AVAS đối với phương tiện điện khí hóa để đạt được mức ồn tối thiểu. Hệ thống tương tự có thể phát ra âm thanh bên ngoài phản ánh điều kiện lái xe để cảnh báo những người tham gia giao thông khác. Đặc trưng âm thanh này phải được gắn với thương hiệu và dễ dàng nhận biết.
Các công cụ mới cho những thách thức mới
Những kỳ vọng về âm thanh của phương tiện mới, cả về kỹ thuật hay cảm xúc, đều mang lại những thách thức mới cho các nhóm phát triển âm thanh. Thiết kế âm thanh xe mới không chỉ đòi hỏi kiến thức kỹ thuật tốt mà còn đòi hỏi kiến thức chuyên môn từ thế giới âm nhạc và kỹ năng sáng tác. Siemens Digital Industries Software gần đây đã mở rộng danh mục phần mềm Simcenter ™ với các giải pháp thiết kế âm thanh chủ động thu hút âm nhạc với chuyên môn kỹ thuật. Chuỗi công cụ tương tác này hỗ trợ các kỹ sư âm thanh để chuyển điều kiện âm thanh thành âm thanh nhân tạo. Âm thanh nhân tạo có thể là theo thứ tự hoặc không theo thứ tự. Hệ thống có liên kết trực tiếp đến động lực của xe khi nó đọc thông tin từ xe buýt CAN. Áp dụng các thuật toán phức tạp, nó tạo ra âm thanh dựa trên bảng sóng, điều tần, tổng hợp dạng hạt, v.v.
Giải pháp có sẵn này của Siemens Digital Industries Software cung cấp khả năng phát triển linh hoạt tuyệt vời. Các đội âm thanh chỉ cần tạo kết nối với xe buýt và xe CAN và kết nối nó với phần cứng và phần mềm chuyên dụng. Bạn có thể sử dụng thiết lập này trong các môi trường khác nhau – trong phòng thí nghiệm, trên thiết bị mô phỏng hoặc trực tiếp trong xe. Thú vị hơn, làm việc với hệ thống này cho phép các kỹ sư âm học thay đổi bất kỳ thông số nào trong thời gian thực với phản ứng tức thì.
Tích hợp trong môi trường Simcenter Testlab
Là một phần của nền tảng chống ồn, rung và khắc nghiệt (NVH) hàng đầu trong ngành, chẳng hạn như Simcenter ™ Testlab, giải pháp này cho phép truy cập trực tiếp vào kỹ thuật chất lượng âm thanh và khung chứng nhận tiếng ồn tối thiểu AVAS.
Ngày nay, các OEM sản xuất ô tô điện đứng trước ngã ba đường. Họ sẽ thiết kế các ký hiệu âm thanh hoàn toàn mới, mang âm hưởng tương lai hay sẽ giữ nguyên âm thanh ICE? Rất có thể, chúng ta sẽ sớm nghe được câu trả lời. Nhưng rõ ràng là các giải pháp Simcenter cho thiết kế âm thanh chủ động cung cấp một hộp công cụ toàn diện và linh hoạt để đạt được kết quả dẫn đầu ngành.
