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Si scopre che questi suoni delle auto sono creati dall'uomo! Come possiamo usare la tecnologia per rendere i suoni dentro e fuori l'auto più attraenti?
Nell'industria automobilistica, con il progresso della tecnologia, l'"Active Sound Design" (ASD) è diventato un importante concetto di tecnologia acustica. Questa tecnologia viene utilizzata per modificare o migliorare il suono all'interno e all'esterno del veicolo per renderlo più coinvolgente.
La progettazione del suono attivo consente di ottenere suoni sintetizzati del veicolo attraverso l'uso del controllo attivo del rumore e della tecnologia di miglioramento acustico.
In generale, l'ASD può essere implementato in una varietà di modi diversi, dall'amplificazione o riduzione dei suoni esistenti alla creazione di suoni completamente nuovi. Diversi produttori di automobili possono utilizzare diverse tecnologie software o hardware per implementare l'ASD, motivo per cui l'ASD ha nomi diversi sotto marchi diversi, come "Active Sound Control" di Acura, "Active Sound System" di Kia e "Soundaktor" di Volkswagen e così via.
Componenti dell'ASD
La cancellazione attiva del rumore (ANC) è un processo software che utilizza l'hardware di infotainment esistente nell'auto per eliminare il rumore non necessario nell'auto. Questa tecnica di eliminazione, chiamata riduzione dell'ordine armonico, utilizza sensori per identificare i segnali audio indesiderati e filtrarli. I produttori possono utilizzare l’ANC nei veicoli per migliorare gli effetti dell’ASD.
Engine Sound Enhancement (ESE) consente ai produttori di migliorare i suoni del motore attraverso il rumore sintetico generato in base ai dati del motore in tempo reale.
Con l'aumento della domanda del mercato di veicoli con motore a combustione interna più economici e più puliti, il suono di questi veicoli diventa meno attraente nella mente dei consumatori, anche se aumenta l'efficienza del sistema motore. I suoni di funzionamento dei veicoli elettrici e dei veicoli a celle a combustibile sono principalmente acuti e mancano dei suoni distintivi dei tradizionali veicoli con motore a combustione interna, e lo sviluppo dell'ASD è dedicato al miglioramento di questi suoni.
Motivazione dell'ASD
Negli ultimi anni, il rumore interno nel settore automobilistico è diventato sempre più intenso a causa delle normative ambientali e dei requisiti di risparmio di carburante, soprattutto nei veicoli a combustione interna. Inoltre, i veicoli elettrici e ibridi non producono quasi alcun rumore del motore, il che può essere fastidioso per i passeggeri e aumentare i potenziali rischi per la sicurezza dei pedoni.
Con l'introduzione del sound design attivo, i produttori possono ridurre i costi di produzione senza aumentare la complessità delle strutture meccaniche.
I metodi tradizionali di controllo del suono comportano ingombranti modifiche meccaniche, come alberi di bilanciamento e materiali di isolamento acustico, che non solo aumentano i tempi di produzione ma aumentano anche i costi. L'emergere dell'ASD consente ai produttori di regolare e ottimizzare i suoni nelle fasi successive dello sviluppo, riducendo notevolmente la complessità della produzione.
Applicazione tecnica e basi teoriche
Active Sound Design (ASD) modifica i suoni interni ed esterni del veicolo utilizzando dati quali velocità del motore e del veicolo, input del pedale, rumore di scarico e vibrazioni del veicolo. In un classico motore a combustione interna, il cilindro è responsabile della combustione della benzina, della produzione di energia e dell'accensione secondo un determinato ciclo. Questi processi possono essere rappresentati da una serie di onde sinusoidali.
Utilizzando la tecnologia DSP (Digital Signal Processing), le armoniche del suono mancanti possono essere amplificate per migliorare il suono del motore nell'abitacolo.
Per analogia, i veicoli elettrici (EV) spesso utilizzano suoni virtuali per compensare la mancanza di suoni del motore a combustione interna. Per ottimizzare la progettazione del suono dei veicoli elettrici, i produttori devono considerare la teoria psicoacustica delle preferenze sonore. La ricerca mostra che le preferenze dei consumatori per l'audio dell'auto si concentrano principalmente sulla riduzione del volume e delle componenti ad alta frequenza del suono per migliorare l'esperienza di guida.
Sfide e identità del marchio
Per i consumatori comuni, l'insorgenza dell'ASD spesso non è facile da individuare. Tuttavia, con l'avvento dei nuovi modelli BMW, l'avversione dei consumatori per i suoni sintetici dei motori è gradualmente aumentata e alcuni hanno addirittura espresso la sensazione di essere stati ingannati. Si può vedere che la creazione dell'identità del marchio risiede nel feedback sonoro durante il funzionamento del veicolo, che è la chiave per consentire ai consumatori di vivere un'esperienza di guida diversa da quella dei veicoli a carburante.
L'assenza di rumore del motore nei veicoli elettrici riduce la qualità del suono ed è sostituita dal rumore del vento e della strada, costringendo i produttori a faticare per stabilire un'identità sonora unica.
In effetti, la sfida della progettazione attiva del suono risiede nella limitata trasformazione della frequenza del suono, soprattutto nei veicoli elettrici. Pertanto, come bilanciare la qualità dei suoni sintetizzati con le aspettative dei consumatori in termini di realismo sonoro è diventato un problema che le aziende devono risolvere.
Conclusione
Con il progresso della tecnologia automobilistica, l'ASD può offrire a conducenti e passeggeri un'esperienza sonora più attraente, ma in realtà, l'accettazione di questa tecnologia nella mente dei consumatori e l'influenza del marchio avranno un grande impatto sul futuro. La progettazione dei veicoli ha un profondo impatto. Con la continua evoluzione della tecnologia, possiamo aspettarci suoni più unici e coinvolgenti nelle auto del futuro?
