2020-04-14
自从17年买了Bose降噪耳机,就彻底被主动降噪俘获了,19年又换成了带主动降噪功能的airpod Pro。
今年开车上下班,感觉汽车噪音有点大,但是安装隔音棉等方法也不能真正解决问题,所以还是不要折腾这些,要么加装一套更好的音响系统,要么想点高大上的科学办法。
今天突然想到,为什么不把消费领域已经公认(虽然有点昂贵)的降噪方法,用在汽车上呢,这不就是一套更彻底的降噪系统吗?
晚上用google查了一下专利,然后又得到了之前写的专利学习1:从权利要求书看专利的质量的感慨,国内汽车公司写的都是什么破玩意啊。这就是“中国专利申请数量跃居世界第一”背后的部分真相。
言归正传,降噪原理是使用麦克风收集噪声,经过降噪总成处理(如何处理获得最优输出),最后通过扬声器发射相反的声波,抵消噪声。
具体而言,音频信号通过电路传给DSP音频信号处理芯片,识别哪些是噪声,哪些是语音命令,然后前者发给降噪总成,通过算法转换,将信号发给扬声器。
原理上「看似」很简单,难得是细节、变成产品、解决关键矛盾。
我认为几个关键问题是:如何区分不同声音(乘客聊天能对话,不能跟彼此带着耳塞似的;如何确保听见车位的鸣笛),如何快速计算(几毫秒内作出反馈,时间延迟太厉害就导致系统震荡,本来降噪就变成噪音了),等等。
然后我就找到了以下商业化的信息
车内更静谧 解读BOSE RNC主动降噪技术_汽车之家
2019年6月文章,介绍Bose的汽车主动降噪技术,从介绍看,RNC系统不用麦克风收集噪音,而是用振动传感器收集,这样就提高了识别噪声的“特异性”,当然缺点就是,不像AirPods pro那样广泛降噪。这当然是汽车行驶中确保安全的必要妥协。 如此的话,与麦克风收集噪声,就有点“不切实际”了,除非降噪系统能识别出不同的声音,然后针对性的降噪。比如麦克风的噪声被系统分解成胎噪、风噪、人声、发动机声音,等等,再用系统逐一区别对待。 这样的话,汽车降噪系统的核心竞争力就变成了“声音分析能力”。
多年前,Bose推出的ANC主动声音管理技术利用车载音响大大降低了传动系统传导到车舱内的声音,而在今年的CES Asia亚洲电子消费展上,Bose给我们带来了他们的全新的QuietComfort主动路噪消减技术(简称为RNC),同时还带来了称之为Performance至臻系列音响和Bose Personal Plus的两套全新音响系统,
ANC:减少发动机噪声
RNC:减少路噪——包括悬架系统上检测振动的传感器,车内的微型麦克风。 在几毫秒内通过扬声器发出反向信号,抵消噪音。
为什么主动降噪没能成汽车降噪或者飞机机舱降噪的标配? – 知乎
看知乎的解释,更了解了“细节之中的魔鬼“,这才是汽车主动降噪没有普及的原因。
- 汽车环境太大,
- 人的移动会破坏降噪效果
- 计算量大
- 要求及时反馈,如果一秒才计算出来反向波,那可能就是新的噪声了。
所以最简单的一步,还是上面BOSE的ANC方法,只针对特定的持续不变的噪声比如发动机噪声、风噪、胎噪,这种比较容易计算的噪声进行处理。放弃人声等。
CN110758269A – 一种汽车降噪系统 – Google Patents
2019-11-08 Application filed by 一汽轿车股份有限公司
2019-11-08 Priority to CN201911087497.4A
2020-02-07 Publication of CN110758269A
Claims
1.一种汽车降噪系统,用于降低车内噪音,其特征在于,车内的驾驶员座椅的头枕上设置有四个麦克风和两个扬声器,其中,驾驶员座椅头枕的前表面左侧设置有左前麦克风,驾驶员座椅头枕的前表面右侧设置有右前麦克风,驾驶员座椅头枕的后表面左侧设置有左后麦克风,驾驶员座椅头枕的后表面右侧设置有右后麦克风,驾驶员座椅头枕的左侧表面设置有头枕左扬声器,驾驶员座椅头枕的右侧表面设置有头枕右扬声器,车内设置有降噪处理器,左前麦克风、右前麦克风、左右麦克风、右后麦克风、头枕左扬声器和头枕右扬声器均与降噪处理器连接,降噪处理器与车辆的ECU连接。
只有一条权利要求!只有一条权利要求!只有一条权利要求!
都不需要更仔细的分析权利要求的细节,就可以100%推测,这种专利不是为了保护创新概念,二是为了充数,用于职称等其他有悖于专利申请的用途。
麦克风和扬声器随便换个地方,就完全不被该专利所限制。这种专利能有何保护价值呢。
CN209659527U – 一种汽车上使用的具有语音及降噪功能的麦克风系统 – Google Patents
2019-05-20 Application filed by 朝阳聚声泰(信丰)科技有限公司
依然是垃圾专利,只有一条权利要求。和上面一汽集团的相比,大同小异,只不过麦克风从头枕换到了顶棚。同样毫无保护价值。
权利要求:1.一种汽车上使用的具有语音及降噪功能的麦克风系统,其特征在于:包含固定在汽车四个座位上方顶棚的高性能麦克风,所述高性能麦克风内部均固定有两个采集汽车信号的咪头,两个所述咪头通过放大电路连接有DSP音频信号处理芯片,DSP音频信号处理芯片通过放大电路连接多媒体主机,所述多媒体主机通过电路连接主动降噪总成,所述主动降噪总成通过电路连接扬声器。
US20110241868A1 – Sound producing apparatus for vehicle – Google Patents
马自达汽车,日本人的一篇专利,也和声音有关,但是不是“降噪”。本专利解决的问题是,在“low noise vehicle”(例如电动车、氢能源汽车)上安装一种sound producing apparatus,从而提示车外的状态.
Background: The present invention relates to a sound producing apparatus for a vehicle, and more specifically relates to a sound producing apparatus which can be properly installed to a low-noise vehicle, such as an electric vehicle or hybrid vehicle, to notify an approach of the vehicle outside the vehicle.
权利要求书一共有7条,第一条是独立权利要求,2,3,4和6从属于1,5从属于2。
2020-4-14 想起这个事情,直接谢谢,拔草心中的一个疑惑,这个idea关键还是工程问题和软件问题,而不是原理问题。
2020-5-2 补充发表博文后,想到的几点想法。