汽车里的“静音魔术师”:汽车主动降噪(ANC)技术的出现
当你驾驶汽车在高速公路上疾驰,发动机的轰鸣声、轮胎与地面的摩擦声、呼啸而过的风声交织在一起,是不是让你感到烦躁不安?这些恼人的噪音不仅影响驾驶心情,还可能分散注意力,增加行车风险。汽车主动降噪(ANC)技术的出现,就像一场及时雨,为我们带来了前所未有的静谧驾驶体验。

汽车噪音主要来源于发动机、轮胎、风阻以及路面状况等。发动机运转时,内部零部件的摩擦、燃烧过程产生的振动,都会转化为噪音,通过车身结构传递到车内;轮胎与地面的摩擦,会根据路面材质和行驶速度产生不同频率的噪音;高速行驶时,风切过车身表面,在车门、车窗等部位形成风噪;此外,车辆本身的共振以及外界环境噪音也会传入车内,让驾驶环境变得嘈杂不堪。
技术的工作原理是基于声波的干涉原理。简单来说,ANC 麦克风就像是敏锐的 “噪音侦察兵”,时刻监听车内噪音,将收集到的噪音信号迅速传递给车辆的控制系统。控制系统就如同聪明的 “指挥官”,对这些噪音信号进行分析处理,然后根据分析结果,向扬声器发出指令。扬声器接收到指令后,就会发出与噪音相位相反、振幅相同的声波,就像派出了一支 “反噪音部队”。当这两组声波相遇时,它们相互抵消,从而达到降低噪音的效果,让车内变得安静舒适。
ANC主动降噪原理:ANC主要包括两大部分:一是主动路噪降噪即RNC,二是主动发动机主阶次噪声降噪即ENC。
RNC主动路噪降噪:通过振动加速度传感器采集这些引起路噪的振动,通过车内的误差麦克风采集车内实时路噪,并以此为降噪目标,运行在独立功放DSP中的RNC降噪算法,实时生成与路噪幅值相等、相位相反的抗噪声信号,通过扬声器系统发出,主动减小用户感知到的路噪噪声。
ENC主动发动机主阶次噪声降噪:通过采集发动机转速信号作为输入信号,通过车内的误差麦克风采集车内实时发动机噪声,并以此为降噪目标,同样通过运行在独立功放DSP中的ENC算法,实时生成与发动机阶次噪声幅值相等、相位相反的抗噪声信号,通过扬声器系统发出,主动减小发动机主阶次噪声。

蓬勃发展与关键驱动
市场增长态势
在追求极致驾乘体验的今天,车内噪音控制已成为汽车制造商和消费者共同关注的焦点。近年来,随着消费者对汽车舒适性要求的日益提升,以及电动汽车市场的快速扩张,汽车主动降噪麦克风与扬声器市场迎来了前所未有的发展机遇。据VMResearch预测,全球汽车主动降噪市场规模预计将在未来几年内实现显著增长,年复合增长率高达两位数,预计 2030 年全球汽车 ANC 麦克风和扬声器市场规模将达到 1.9 亿美元,未来几年年复合增长率 CAGR 为 15.3%,展现出巨大的市场潜力和商业价值。
增长驱动因素
技术进步:传感器技术、信号处理算法及人工智能的快速发展,使得 ANC 系统的性能和效率不断提升,成本逐渐降低。比如,数字硅麦(MEMS)麦克风正越来越多地取代传统的模拟 ECM(驻极体电容麦克风)。由于数字硅麦(MEMS)麦克风体积小、具有数字接口和出色的信噪比,它们在 ANC 应用中可提供更好的音质、可靠性和性能 。
消费者需求升级:随着人们生活水平的提高,消费者对汽车舒适性和智能化要求越来越高。安静的驾驶环境不仅能提升乘坐舒适度,还能增强语音清晰度,为车内通讯和娱乐系统提供更好的体验。ANC 系统成为提升车辆竞争力的关键配置之一,越来越多的消费者在购车时会将其作为重要的考虑因素。
法规推动:部分国家和地区对车辆噪音排放有严格规定,推动汽车制造商采用 ANC 技术以满足法规要求。例如,欧盟等地区不断提高对车辆噪音排放标准,促使汽车厂商积极寻求有效的降噪解决方案,ANC 技术因此得到更广泛的应用。
电动汽车发展:电动汽车的普及对噪音管理提出了更高要求,为 ANC 市场带来了新的增长点。电动汽车在行驶过程中,发动机噪音较小,但路噪、风噪等其他噪音会更加明显。为了提供舒适的驾乘环境,电动汽车制造商对 ANC 技术的需求更为迫切 。
亚太市场:亚太地区作为全球最大的汽车市场之一,对 ANC 技术的需求日益增长。中国、日本和韩国等国家在电动汽车和智能汽车领域的发展尤为迅速,为 ANC 市场提供了广阔的空间。中国作为全球最大的汽车消费市场,新能源汽车和智能网联汽车的普及速度不断加快。河北初光汽车部件的数字麦克风:年出货量超过600万只,国内市场占有率55%,全球占有率26%,主要供货给吉利、理想、小鹏、赛力斯、岚图、奇瑞、大众等客户。
未来发展
电动汽车发展:电动汽车市场的快速增长为 ANC 麦克风和扬声器市场带来了广阔的发展空间。电动汽车由于发动机噪音较小,使得路噪、风噪等其他噪音更为突出,消费者对安静驾驶环境的需求更为迫切。因此,电动汽车制造商对 ANC 技术的需求不断增加,推动了市场的发展。许多电动汽车品牌纷纷在其新款车型中配备先进的 ANC 系统,以提升产品竞争力和用户体验 。

技术创新:随着科技的不断进步,传感器技术、信号处理算法以及人工智能等领域的创新,将为 ANC 系统带来更高的性能和效率。例如,数字硅麦(MEMS)麦克风凭借其体积小、数字接口和出色的信噪比等优势,逐渐取代传统的模拟 ECM 麦克风,为 ANC 系统提供更好的音质和可靠性;数字麦克风阵列和 A2B(汽车音频总线)等技术的应用,不仅简化了车辆布线,降低了系统重量和成本,还改善了信号传输的延迟和可靠性 。
市场需求方面,随着消费者对汽车舒适性和智能化要求的不断提高,ANC 技术将在更多车型中得到应用,不仅局限于高端豪华车型,中低端车型也将逐渐普及 ANC 系统。此外,电动汽车市场的持续扩张将为 ANC 麦克风市场带来更为广阔的发展空间。电动汽车的特性决定了其对噪音控制的要求更高,ANC 技术将成为电动汽车提升驾乘体验的关键配置。

展望未来,汽车主动降噪麦克风行业将与整个汽车产业紧密融合,共同推动汽车向智能化、舒适化、绿色化方向发展。我们有理由相信,在技术创新和市场需求的双重驱动下,汽车麦克风行业将迎来更加辉煌的明天,为我们带来更加安静、舒适、智能的出行体验 。
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