[分享] 沉寂之声——揭秘电动车虚拟引擎声响系统

近日，法拉利表示，该公司计划生产一款高端电动汽车，该计划对法拉利来说，是方向上的重大改变。尽管法拉利为一些汽车配备了混合动力技术，但其前CEO塞尔焦马尔乔内（Sergio Marchionne）曾说，全电动法拉利汽车“几乎是一个可恶的概念”。一些法拉利支持者也这样认为：一辆全电动法拉利汽车，没有该品牌引以为豪的引擎轰鸣，怎能受人瞩目？

声浪不是问题

其实这个问题，宝马早在几年便已解决。2014年上市的宝马i8混合动力跑车百公里加速仅需4.4秒，但是它那独特的轰鸣声却不是发动机的功劳——它的汽油发动机很小，澎湃的轰鸣效果主要来自安装在车内外的音效系统。此外，它在周围有行人时还能发出嚎叫以提醒他们。

i8内部和外部都将配备人工ASD（Active Sound Design）音效系统。内部的ASD系统有三种不同音调，分别对应“舒适”（Comfort）、“运动”（Sport）和“环保”（Eco Pro）三种驾驶模式。
在i8外部则有另一套ASD系统——右侧排气管以正常方式连接采用宝马TwinPower涡轮增加技术的231马力三缸汽油发动机，而左侧排气管带有一个扬声器。除了能模拟发动机的轰鸣声之外，i8还能以“嚎叫”提醒附近的行人小心汽车：在电动行驶模式下，位于车前部的行人保护系统会被自动激活。

安全才是重中之重

能够带来肾上腺素的虚拟轰鸣声，只服务于少数跑车之上。在电动汽车越来越多的情况下，有不少人体验过电动车或者Hybrid车型在纯电模式下悄悄经过身边的状况。安静虽然是电动车型的一大优势，但同时也不容易让其他路人注意到，因此隐藏着潜在的安全疑虑。
对此，美国国家公路交通安全管理局——NHTSA也表示电动车款不能够继续维持低速时安静无声的状态，以确保其他路人的人身安全。

其实，在2010年之时，包括车辆工程组织SAE International、汽车制造商以及许多相关团体就进行了一场会议，并且协议在2019年开始为电动车、Hybrid车款加装人工噪音，用以警示行人、单车骑士以及视力障碍人士。
NHTSA评估，在加装人工噪音以后，从2020年开始将能够预防大约每年2400位行人受伤。该政府部门表示在2019年9月以前，汽车制造商必须为旗下至少半数的电动车型配置人工噪音。除此之外，即使在静止状态下，这些电动车型也必须发出声响。

2016年3月9日，联合国更是在日内瓦的欧洲总部召开会议，通过了主要内容为规定电动汽车需发出与汽油车同等音量的安全标准方案。配置电动汽车发声器正在成为一项行业标准。

虚拟引擎声响系统的价值

电动汽车加入虚拟引擎声响系统的价值，主要有以下两点：

1、能够完美模拟汽油车引擎声。声响系统要发出能引起行人注意的声音，又不能够是尖锐的噪音。好的办法就是模拟汽油车引擎声。不但声音偏向低频，而且人们从小耳濡目染，几乎是能够本能的辨认汽油车引擎声。而且，只要声响系统中配备一颗高质量的语音芯片，预置处理好的高保真引擎音效，就能够完美还原汽油车的引擎声了。
2、不同时速下，发出不同的引擎声。语音芯片能预置多种音效，让扬声器在每隔5KM/H发出相应时速的汽油车引擎声，声音仿真效果更加逼真。能让行人从声音频率中判断出车速快慢。

TI的虚拟引擎声响系统参考设计

TI的虚拟引擎声响系统 (VESS)集成电路和参考设计将帮助工程师创建VESS设计，确保满足政府法规并缩短产品上市时间。

虚拟引擎声响系统 (VESS) 需要：
符合国家/地区法规的足够音频输出功率。
符合标准的频谱和声音调制。
在所有工作模式下实现可靠输出负载诊断。
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具有 2.1MHz 开关电源的汽车 8 通道 D 类放大器参考设计
采用 AB 类外形的汽车 2MHz D 类 4 通道 21W 音频放大器参考设计
700W 汽车外部音频放大器参考设计
用于汽车音响主体的 4 通道 D 类放大器参考设计
具有数字输入和处理功能的高保真 175W D 类音频放大器参考设计
具有升压转换器的高效紧凑型 100W 汽车类放大器参考设计