通勤を再定義：運転環境を刷新する高度なオーディオ テクノロジー

通勤のラッシュ時から、夏の家族とのドライブ旅行まで、運転は日常生活にとって不可欠なものです。現時点で、世界中には登録された車両が約 15 億台あります。車両は人々の日常生活で重要な役割を果たし、ある場所から別の場所への移動手段となっていますが、車両は個人的な空間でもあります。どれだけ多くの人が自動車の中で時間を過ごすかを考えると、塗装の色や衝撃を和らげる座席といった外観や機能の好みが、人々が感じる車両の快適さを大きく左右することになります。しかし、人々に聞こえる音、または聞こえない音についてはどうでしょうか？

エッジ AI を使用した高度なレーダー センシング テクノロジーは、より安全な運転環境を確保するだけでなく、車両内の人が目視できない状況を検知することも可能にします。そして今、処理テクノロジーの進化により、車内のプレミアム オーディオにも新たな可能性が開かれています。

TI で車載システム エンジニアを務める Matt Sullivan は、次のように語っています。「ほとんどの人にとって、所有している中で最も優れたサウンド システムは自動車内のシステムであり、ますます多くの人々がオーディオ体験を重視するようになっています」。

プレミアム オーディオを志向するこの傾向と、電気自動車 (EV) の普及に伴うさまざまな考慮事項に基づき、車載サウンド システムの設計者には、新たなレベルの品質を成し遂げることが求められています。

安全性からサウンドまで、継続的に進化し続ける車内体験を改めて定義するうえで、半導体は重大な役割を果たしています。TI のエンジニアの協力のもとに、電子部品メーカーや自動車メーカーは消費者が求める洗練されたサウンド システムの設計と構築を容易にする部品を採用することで、より高い性能レベルを満たすことができるようになります。

雑音の消去

車載オーディオ システムの作成には固有の課題が存在しますが、EV ではさらに大きな課題として、車両の重量を大幅に削減する必要があります。それは、サウンド システムが特に重いというわけではなく、自動車メーカーが長きにわたって道路雑音の軽減に利用してきたキャビン遮音材の重量が問題になります。従来の雑音対策では、より多くの遮音材、より厚いガラス、余分のプラスチック、ホイール ダンパーなどが必要でした。そのため、EV の重量が増加し、充電後の走行距離も短くなります。

アクティブ ノイズ キャンセルを搭載することで、スピーカは「アンチ ノイズ」を生成し、不要な雑音の大部分を消去します。その原理は、使用者がサウンドに完全に集中できるようにするハイエンドのノイズ キャンセリング ヘッドフォンと同様です。

ほとんどの車両のキャビンは小さく、閉じられた空間です。設計者にとって、それは没入感のあるリスニング体験を実現する機会となります。それは、車載サウンド システムに、特に EV に、アクティブ ノイズ キャンセルを追加することを意味します。

「アクティブ ノイズ キャンセルは、遮音材を入れるよりも軽量で低コストです」と Matt は言います。電気モーターは内燃機関よりもずっと静かなので、EV のエンジン音はそれほど大きくありませんが、アクティブ ノイズ キャンセルは、歩行者に車の接近を知らせるために EV が発する合成音など、他の路上雑音を排除する必要があります。

多様な車両に対応できるスケーラブルなオーディオ

プライム サラウンドなど、さまざまなハイエンドのオーディオ拡張技術がホーム エンターテインメント システムに導入され、映画やテレビ番組の視聴体験を改善していますが、人々は自動車にも同じオーディオ体験を求めています。

これらの拡張機能とともにアクティブ ノイズ キャンセルを実現するために、オーディオ システムを処理するプロセッサは、キャビン内のノイズを分析して、それを打ち消すアンチノイズを生成し、それをすべてハイエンド オーディオを管理しながら行う必要があります。

TI の AM275 マイコン (MCU) のようなデバイスは、これらの機能を 1 つのチップで実行するため、メーカーは個別のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、メモリなどの部品とともにシステムを設計する複雑さから解放されます。TI は、共通のフットプリントを持つスケーラブルなデバイス ラインナップでにより、さまざまなトリム レベルに対して異なるオーディオ機能セットを提供するスケーラビリティを確保できます。そのため、AM275 MCU を使用することで、オーディオ システム設計を異なる車両トリム ラインに移行するのが簡単になります。独自の単一インダクタ (1L) 変調テクノロジーを搭載した TI の新しい Class-D オーディオ アンプと組み合わせることで、メーカーは質の高いサウンドを引き続き提供しながら、チャネルごとのインダクタ数を半分にして、オーディオ システムのコスト、サイズ、重量を削減できます。エンジニアが設計で考慮すべき部品が少ないほど、異なるバリアントやトリム レベルに対してシステムを構築するのが容易になります。また、初心者向けの車両から高級車まで、あらゆる車両にプレミアム オーディオ システムを搭載できるようになります。

AM275 MCU は、アクティブ ノイズ キャンセルと複雑なオーディオ拡張機能の要件を満たすために必要な高い処理速度と低いレイテンシを提供できるだけでなく、高性能オーディオ アンプ、オーディオ データ コンバータ、およびオーディオ制御システムの電力管理デバイスとの互換性も備えています。Matt は次のように語っています。「AM275 EVM を使用することで、TI の製品ラインナップ全体にわたってプレミアム オーディオ体験を簡単に設計できるようになります。これは、あらゆるオーディオ部品またはプラットフォームの性能を最大限に引き出す優れた方法です」。

未来に備えて

車載オーディオ分野の進歩は目覚ましく、TI は各メーカーがその進歩を取り入れることができるよう支援する体制を整えています。

車載オーディオ システムはキャビン内にオーディオの「ゾーン」を複数作り出し、ドライバーも同乗者もそれぞれパーソナライズされた車内体験を期待できるようになります。たとえば、同乗者の一人が電話で話し、もう一人が好きな映画を視聴している一方、運転者には音楽だけが聞こえます。このような個別のオーディオ体験を実現するためには、ドライバーと同乗者の頭部位置をトラッキングし、適切なサウンドを適切な対象者に伝えるよう、アクティブ ノイズ キャンセルとサウンドの投射を調整することが必要になります。

これらの機能を実現するには、オーディオ部品からさらなる処理能力と性能を引き出す必要があります。TI のデバイスはすでにこれらのイノベーションに対応し、あらゆる価格帯の自動車で没入感のある運転体験を実現する準備ができています。

この分だと、通勤が一日の中で最も楽しい時間になるかもしれません。