探秘华为上海声学实验室:汽车音响工程与科学的融合创新

探秘华为上海声学实验室:汽车音响工程与科学的融合创新

走进华为上海声学研发中心,人们往往期待一次常规的设施参观,最终却会被其颠覆传统车载音响系统格局的全方位汽车音响工程体系所震撼。自 2012 年华为加大音频研究投入以来,该中心已逐步建成三大核心测试环境:4.8×4×4 米的全消声室、14×12×5 米带反射地面的半消声室,以及采用 9.1.6 布局的专属听音室。出于对专有技术保密的考虑,实验室禁止拍摄,但仅从技术参数中,便能窥见其在声学研究领域的专业实力。

车载音响面临着独特且复杂的技术挑战,华为声学研发中心负责人戈勒(Goller)—— 曾任职于 Gamut Audio、Bang & Olufsen 和哈曼国际等知名音频企业 —— 主导着华为的 “主调音方法论”。这一流程以客观声学测量为起点,却在最终调音环节深度依赖心理声学原理。在听音室的交流中,戈勒阐述了华为的研发理念:致力于精准还原艺术家期望的声音效果,营造出能将听者带入原始录音场景的 “幻象效应”。要实现这一目标,必须将科学的声学测量、艺术化的调音技艺与定制化硬件三者有机结合。

具体技术流程上,首先通过客观测量获取频率响应曲线、相位关系、时序特性和失真特征等关键数据,以此确定系统性能边界。随后,研发团队会开展大量主观听音测试,运用心理声学原理对音效进行优化,从而应对车厢内固有的声学难题,如空间不对称、近距离反射以及低音负载问题,在这些限制条件下,尽可能保证声音还原的真实性。

华为声学研究的具象成果,集中体现在 HUAWEI SOUND ULTIMATE 系列音响系统中。作为华为目前最高端的车载音频系统,它已搭载于 Maextro S800 豪华电动轿车。该系统配备 43 个扬声器,由双放大器驱动,总功率可达 2920 瓦,性能参数堪称行业顶尖。

其中,“业界首创的座椅专属 4D 沉浸式环绕声体验” 是一大亮点,后排配备的 4D 激励器能与音乐、视频内容同步运作,为听觉体验增添触觉反馈,打造多感官融合的享受。硬件层面的创新更是针对性极强:切向力低音炮将传统车门低音炮的几何结构旋转 90 度,在减少面板共振的同时,延伸了低音响应范围;获得专利的双振膜低音炮打破传统箱体设计的局限,充分利用车厢空间提升低音表现;水晶星环扩散器则会在乘客上车时自动升起,不仅能与节奏同步的环境灯光配合,还能提高中央声场的精准度,华为宣称其声音均匀度较上一代产品提升了 30%。

空间音频技术的应用同样出色,系统采用 10 个顶部声道,结合自适应声场控制技术,以及华为自主研发的空间音频轨道模型,进一步优化声音定位与清晰度。值得注意的是,该系统与鸿蒙 OS 深度整合,突破了单纯的音频功能范畴,融入 “声控光” 技术 —— 基于 AI 的环境灯光可实时响应音乐内容,营造出更具氛围感的座舱环境。

在众多技术中,独立声场技术最具技术挑战性。四个头枕分别集成了四个驱动单元(两个高音单元和两个中音单元),结合华为的声场控制算法,主扬声器阵列可充当主动消音器,有效减少前后排之间的声音串扰。华为声称,该技术能实现前后排高达 30 分贝的声音隔离度和 99% 的能量分离度。在演示过程中,前排乘客聆听古典音乐,后排乘客观看动作电影,双方几乎听不到彼此的声音干扰。不过,这些数据在不同音频内容和更高音量下的实际表现,仍需在真实使用场景中进一步验证。

此外,系统还融入了道路噪音 cancellation 技术,采用华为研发的 “全维度模型”—— 通过多通道低延迟放大技术实现耳道自适应降噪,同时搭配多层声学玻璃和吸声材料进行被动隔音,力求将座舱内的基础噪音控制在 “图书馆级别”。

研发投入来看,华为对声学及相关领域的重视程度可见一斑。2024 年,华为研发总支出达 1797 亿元人民币(约合 200 亿英镑 / 234 亿欧元),占总营收的 20.8%,研发人员规模超过 11.3 万人,其中约 600 亿元人民币(约合 66 亿英镑 / 78 亿欧元)专门投入基础科学研究。雄厚的资金与人才投入,为华为汽车音响工程的创新提供了坚实支撑。目前,华为已为超过 20 家汽车制造商提供解决方案,涵盖驾驶辅助、座舱系统、声学技术和控制功能等多个领域,但华为始终定位为零部件供应商,具体产品的市场投放和区域推广由合作车企自主决定。

长期以来,汽车音响工程领域一直由欧洲老牌品牌主导,而华为凭借专属测试设施、从传统音频企业吸纳的专业人才以及巨额资金投入构建的系统化发展模式,正逐步挑战这一传统格局。业界并不质疑华为打造先进技术演示产品的能力 ——Maextro S800 上的音响系统已充分证明其技术实力,真正的疑问在于,华为能否将这种高复杂度的技术方案推广到更大的生产规模,适配多个车型平台,并以具有商业可行性的价格推向市场。

戈勒表示,华为的目标是 “实现录音的最佳还原,让听者更贴近艺术家想要传递的体验”,这一目标符合高端音频爱好者的追求,但在车载环境的诸多限制下,汽车音响工程领域一直难以实现这一标准。

经过对实验室设施和车载系统的亲身体验可以发现,华为的研发方案在方法论上具有合理性。其将测量驱动的开发与主观调音优化相结合的模式,既是高端音频领域的标准做法,又针对车载场景进行了适应性调整。不过,该方案能否在市场上取得成功,还取决于声学性能之外的多个因素:生产规模化能力、与不同车企供应链的整合程度,以及最终消费者是否愿意为独立声场、先进调音等功能支付溢价。目前,华为已搭建好坚实的技术基础,而这些系统从旗舰车型的演示方案推广到更广泛的汽车产品线,将成为其商业成功的关键验证。

原创文章,作者:王 浩然,如若转载,请注明出处:https://www.dian8dian.com/tan-mi-hua-wei-shang-hai-sheng-xue-shi-yan-shi-qi-che-yin

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