在国内外的汽车测评节目中，“NVH”是经常会被主持人提及的重要词语。作为汽车制造质量的综合性问题，NVH是噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文缩写，有数据显示整车约有三分之一的故障问题与车辆NVH有关系。而随着新时代消费者对汽车舒适性的要求越来越高，NVH俨然已成为影响消费者购车的关键因素之一。    

以汽车NVH中的噪音为例，其常见的异响包括发动机噪声、胎噪和风噪等，这些噪声直接或间接地传到车身结构在车室内形成声场。如今，传统消噪手段已无法满足新时代消费者对汽车舒适性的高要求，这使得在TWS耳机领域大火的ANC技术开始在汽车领域得到应用。本文以高性能半导体公司亚德诺半导体（ADI）的相关ANC产品和技术为基础围绕汽车降噪进行探讨，为汽车制造商提供产品升级的新思路。

为什么汽车需要ANC主动降噪技术？

传统的汽车降噪手段主要通过结构设计、增加吸声/隔声材料或者消声装置等被动方式实现，导致在整车设计定型后改动有限，同时受限于重量和成本，这种传统的手段对中高频噪声控制效果较好，对中低频噪声常常显得捉襟见肘。作为近年来逐渐在中高端车型走红的ANC主动降噪技术，其工作原理是所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪音完全一样，只要相位刚好相反就可以将这噪声完全抵消掉，从而达到减小车内噪声的目的。

简而言之，ANC技术实现了降噪手段的智能化，具有系统体积小、安装方便的优点，可以有效的控制（低频）噪声。当前，ANC技术主要有控制发动机噪声的发动机阶次控制（Engine Order Control, EOC）技术和控制路噪的路噪消除（RoadNoise Cancellation, RNC）技术，通过这些主动降噪技术可以实现声场分区、语音降噪、声场校正等功能，大幅度提升车内的声场环境。

尽管主动降噪结构原理简单，但乘员舱内声波的扩散取决于不同的车身形式、不同的发动机功率和不同的车顶形状，另外频率越高越难以预测。所以主动降噪技术的关键点在于快速响应分析声源特征，才能反向抵消或降低目标声源。

路噪、胎噪、通话降噪如何一网打尽？

开篇提到，汽车噪音主要包括发动机噪声、胎噪和风噪等，其噪音范围集中在20~10000Hz。风噪由于需要从空气动力学和车辆密封性着手，本文暂不做讨论。这些噪声在汽车运行过程中直接或间接地传到车身结构在车室内形成声场，对司乘人员驾乘过程中的舒适性造成负面影响。

ADI主动降噪系统示意图

上图展示了ADI针对汽车打造的主动降噪系统，包括ANC主动降噪功能的音响控制器、发动机转速传感器和车顶拾音麦克风（作为传感器和车内扬声器的执行元件）。在该系统中，ANC控制单元根据发动机转速和麦克风拾取车内不同位置的噪音，系统也会把车身四周的加速度、震动信息传到相应控制器，进而计算出ANC低音信号在功放中与音响系统的低音信号相叠加，并传给扬声器。其中，控制器核心的技术是ADI音频处理DSP——它有非常高的传输速率且是双向的传输速率，同时传输延时非常低，这样可以带来非常好的声音处理表现，为用户带来很好的车内主动降噪音频体验。

基于上述主动降噪系统，ADI分别针对发动机噪声和路噪提供了不同的解决方案。比如在发动机噪音方面，ADI ANC系统级解决方案提供了包括A2B总线、SHARC DSP和关键软件算法三大模块。其中，A2B总线为OEM厂商提供经济高效、最低延迟的确定性解决方案来连接各种系统组件；SHARC DSP系列提供可扩展的处理解决方案来应对应用的低延迟挑战；ANC软件工具箱则可为客户和第三方ANC算法设计人员提供基本构建模块来实现其算法。

面对更为复杂的路噪，ADI RNC系统级解决方案包括A2B、SHARC DSP、ADXL317（振动传感器）和关键软件算法（包括FxLMS）——A2B总线提供经济高效、最低延迟的确定性解决方案来连接各种系统组件；SHARC系列DSP提供可扩展的处理解决方案来应对应用的低延迟挑战；3轴加速度计ADXL317可实现与A2B的直接数字连接；RNC软件工具箱为客户和第三方RNC算法设计人员提供基本构建模块来实现其算法。值得一提的是，ADI与现代汽车公司已合作推出了业界首个全数字路噪降噪系统，凭借业界最低延迟的A2B高速数字互联技术算法确保车内不同位置的音区实现回声消除。

ADI提供回声消除和降噪的评估系统

此外，由于大多数国家和地区都禁止开车时使用手持电话，因此车内通话回声消除和降噪也是汽车制造商需要解决的课题。对此，ADI提供回声消除和降噪的评估系统——如上图所示，该系统左侧为三麦克风阵列，旁边为采用了A2B总线的ADI DSP处理盒。该系统也包含大量软件和开发工具，可以针对汽车环境实现个性化解决方案。   

总结

为了提高车辆的驾乘舒适性，世界各大汽车公司都对车内噪声水平制定了严格的控制标准，将车内噪声的控制作为重要的研究方向，ANC技术因此在汽车行业应用越来越普遍。在音频解决方案领域拥有领导地位的ADI公司，发挥自身核心技术优势的高效、成本优化型信号链解决方案，涵盖从简单的发动机阶次噪声消除到更先进的宽带/路噪降噪，帮助汽车制造商提高整体乘客体验，打造与众不同的汽车产品。