Jsou audiosystémy ve vozech ŠKODA testovány citlivou akustickou měřicí technikou nebo cvičeným uchem? Obojí, samozřejmě. A ještě víc. Zjistěte, co dělají lidé odpovědní za nastavování zvukového systému vašeho vozu, aby znělo skvěle.
Možností, jak vybavit auto kvalitní audio technikou, je dnes mnoho. Věděli jste například, že zvuk se pro přehrávání kalibruje jinak než pro telefonní hovory? „Zvukový systém automobilu je definován třídou automobilu. Koncept a strategie jsou pak vyvinuty a použity při sestavování sady řečníků. Liší se například podle toho, zda se počítá s externím zesilovačem,“ říká Vlastimil Navrátil, koordinátor oddělení příjmu a zvuku Technického vývoje ŠKODA.
Jeden z reproduktorů v nejnovější verzi vozu ŠKODA KODIAQ je umístěn ve výplni dveří.
Základní verze se skládá z rádia a reproduktorů. Nesrovnatelně lepší zážitek nabízejí „zvukové systémy“, které poskytují lepší zvuk prostřednictvím vyššího počtu reproduktorů. ŠKODA nabízí dva typy: ten jednodušší, který najdeme v modelech nižší řady, se nazývá ŠKODA Sound a je vyvinutý samotnou automobilkou. Pro vozy OCTAVIA, SUPERB, SUV a elektromobily je k dispozici zvukový systém Canton. Canton, vyvinutý společně s prestižním německým výrobcem, nabízí třípásmový systém pro přední a dvoupásmový systém pro zadní dveře a obsahuje také středotónový reproduktor a subwoofer.
Audiosystémy se dnes běžně ovládají přes dotykovou obrazovku infotainmentu, jako je tomu u modelu ŠKODA ENYAQ COUPÉ RS iV, nejnovějšího SUV české automobilky.
Boj o každý milimetr
Pro dobré ozvučení interiéru je klíčové umístění reproduktorů. Jde doslova o milimetry. „Naše vozy mají vzdušný interiér, takže například výplně dveří jsou co nejtenčí. To znamená, že zde není mnoho místa pro různé komponenty – jsou zde mechanismy seřizování oken, ovladače dveří a požadavek na prostor pro uložení plastové láhve . A pak tam potřebujeme osadit reproduktory,“ říká Petr Rakušan, který je zodpovědný za reproduktory do auta.
Reproduktory ve dveřích musí dobře vypadat a také dobře znít.
Inženýři se snaží zajistit, aby byl reproduktor co nejblíže k síťovému krytu a nepřekážel ostatním „zařízením dveří“. Důležitou roli hraje i tuhost plechu, a proto nelze reproduktory umístit jen tak kamkoli. Zejména basový reproduktor potřebuje co nejtužší prostor, proto je umístěn ve spodním rohu dvířek u pantu, aby audio výstup nezatékal do ostatních částí. Středotónový reproduktor se montuje přímo na dveřní panel, tedy na plast. „Tady je těžké najít nejlepší pozici. I tady hodně makáme, abychom našli to nejlepší umístění a úhel pro cestující ve voze,“ prozrazuje Navrátil.
Phone Box je praktická novinka ve vozech ŠKODA, která usnadňuje přehrávání obsahu z mobilního telefonu.
Výškový reproduktor býval také ve dveřích, ten byl ale před časem přesunut na A sloupek, což přineslo výrazné zlepšení kvality reprodukce. Toto je optimální poloha, takže inženýři se zabývají především úhlem a optimalizací krytů mřížky tak, aby jimi zvuk procházel bez ztráty věrnosti, než se dostane do vnitřního prostoru. Pro dobrou viditelnost mají vozy ŠKODA mimo jiné velmi štíhlé přední sloupky, takže reproduktor musí prostorově soupeřit s airbagy a odvodňovacími hadicemi střešního okna. Je to boj o každý milimetr.
Spolupráce a boj o postavení
Posledním typem reproduktoru je středotónový na palubní desce. ŠKODA z něj směruje zvuk na čelní sklo, od kterého se odráží do kabiny. „Tento reproduktor výrazně zlepšuje zážitek z poslechu a přirozenost zvuku – hlas zpěváka nebo jiný hlavní zvukový prvek slyšíte před sebou, nikoli ze stran,“ vysvětluje Tomáš Bambásek, muž zodpovědný za ozvučení.
Zvuk z reproduktoru skrytého v palubní desce je směrován na čelní sklo.
Vše, co jsme popsali, jasně ukazuje, že vývojový proces se často musí potýkat s protichůdnými požadavky různých týmů. Do jaké míry tedy může recepční a zvukové oddělení „lobovat“ za co nejlepší umístění reproduktorů? „Samozřejmě úzce spolupracujeme s konstruktéry a dokážeme vymyslet ideální polohu, ale pak kolega, který je zodpovědný například za gyroskopické senzory airbagů, řekne, že tuto pozici potřebuje, a to má přirozeně přednost,“ vysvětluje. Rakušan.
Počet reproduktorů pro různé úrovně audiosystému je pevný. Můžete si tedy vybrat základní systém pouze pro přední nebo pro všechny dveře, případně jeden ze dvou zvukových systémů. Špičkový systém Canton tak nabízí jedenáct reproduktorů a subwoofer o výkonu dvě stě wattů. V závislosti na modelu vozu je celkový výkon tohoto systému až 675 wattů. Obecně se sluší říci, že parametry jako počet reproduktorů a hudební audio výstup jsou až na drobné rozdíly u všech modelů, do kterých je systém osazen, stejné.
Dvanáctikanálový zesilovač použitý ve ŠKODA Sound.
Uvnitř řídicí jednotky zesilovače: obvodová deska, polovodiče a mikročipy.
Šestnáctikanálový zesilovač ve špičkovém systému Canton.
Ve všech vozech ŠKODA zesilovač zpracovává audio signál, převádí jej z digitálního na analogový a následně jej zesiluje – to je šestnáctikanálový systémový zesilovač Canton.
Technologie a lidské ucho
Nyní, když máme vyřešený hardware, potřebujeme, aby vše fungovalo správně. Prvním krokem je provedení statického měření. Toto testování probíhá v ideálních podmínkách v laboratoři: ticho není rušeno venkovním hlukem. „Měříme frekvenční charakteristiky vozu, abychom viděli, jak různé parametry ovlivňuje kryt mřížky reproduktoru nebo umístění reproduktoru ve dveřích nebo na palubní desce. Snažíme se dosáhnout co nejvyváženějšího zvukového charakteru, tedy co nejplošší křivky. Jinými slovy, vstup je stejný jako výstup. Nepřidáváme tedy basy, středy atd. Cílem je, aby nahrávka zněla co nejtotožněji, jak ji zvukař ve studiu namixoval,“ vysvětluje Bambásek.
Vozy ŠKODA také nabízejí algoritmus prostorového zvuku s možností výběru mezi Dolby Pro Logic a Fraunhofer Panorama.
Tímto způsobem je kalibrováno asi osmdesát procent parametrů (u systému Canton se tato část provádí automaticky), zbývající pětina práce se provádí sluchem. “Dva z nás nasedneme do auta a řešíme problémy.” Každý máme různé referenční skladby: víme, jak mají znít ve studiu a na dobrém vybavení, takže víme, co chceme slyšet. Snažíme se tomu v autě co nejvíce přiblížit,“ vysvětluje Bambásek.
Poslední fáze testování audiosystému probíhá během testovací jízdy na testovacím polygonu.
Jakmile je statické ladění hotové, auto zamíří do polygonu. Tam se simulují různé povrchy vozovky a rychlosti a poslech pokračuje. Testeři se také střídají na různých sedadlech a zachycují jemné zvukové nuance, které se objeví. Je to velmi subjektivní věc, takže je důležité, aby se během testování vystřídalo několik lidí a poslouchali skladby, které znají, jako své boty. Jedině tak dokážou odhalit sebemenší odchylky. Čeští inženýři přiznávají, že často zjišťují, že používají stejné referenční tratě jako jejich kolegové od jiných značek ve skupině Volkswagen. Tyto stopy jsou prostě dobře nahrané.
Dobrý zvuk při všech rychlostech
Všechny verze audiosystémů nabízejí funkci GALA, která upravuje hlasitost zvuku podle rychlosti vozu a zároveň mírně upravuje frekvenční charakteristiku pro co nejvyšší věrnost. Například při nízkých otáčkách se přidávají basy a při vyšších se výšky snižují. Tato funkce maskuje hluk motoru, aerodynamický hluk a hluk kol, které se zvyšují s rychlostí. „Provádíme měření při různých rychlostech a na základě shromážděných dat upravujeme funkci tak, aby maskovala hluk, který auto vydává. Výsledkem je, že si v podstatě nevšimnete, že se zvýšila hladina okolního hluku a nemusíte zvyšovat hlasitost. Vše se děje automaticky.
Nakonec je audio ve voze zkalibrováno tak, aby hudba zněla co nejpřirozeněji uvnitř vozu.
Ahoj, slyšíš mě?
Dosud jsme mluvili o nastavení zvuku pro zábavu, tedy hlavně pro poslech hudby. Vlastimil Navrátil a jeho kolegové ale musí řešit i další ohledy, jako jsou handsfree hovory na připojeném telefonu, ovládání hlasové asistentky Laury nebo hlasové asistentky na telefonu. A v neposlední řadě modul nouzového volání, který se aktivuje v případě nehody.
Lauře lze mimo jiné přikázat, aby zahájila navigaci k určenému cíli, přehrávala hudbu dle vašeho výběru nebo psala diktované textové zprávy.
Tyto parametry se liší v závislosti na použité technologii. U každého z nich je kvalita zvukového signálu, tedy řeči, doporučena nebo dokonce vyžadována normou a vlastnosti jsou kontrolovány při homologaci vozu. Uživatel má možnost využít klasické Bluetooth handsfree nebo pokročilejší technologie Apple CarPlay či Android Auto, kdy jsou data přenášena přes Wi-Fi nebo USB kabel. „Hlavní rozdíl v nastavení zvuku spočívá v tom, že hlasové aplikace přidávají další článek v našem řetězci: mikrofon. Mikrofony samozřejmě nezachytí jen hlas mluvčího, ale všechny zvuky a ruchy v autě. Naším hlavním úkolem v této oblasti je zpracovat signál tak, aby byly potlačeny nežádoucí okolní ruchy a zvuky, zatímco mluvené slovo bylo za všech okolností srozumitelné, což je velmi důležité při nouzovém volání, například když je vůz poškozen a cestující může dojít ke zranění,“ vysvětluje Tomáš Choura, který je zodpovědný za hlasové aplikace.
Apple CarPlay a Android Auto, technologie pro přehrávání hudby a další zábavní služby, najdete v plně elektrickém SUV ŠKODA ENYAQ iV i v dalších modelech ŠKODA.
Inženýři provádějí většinu těchto testů akusticky, i když některé elektrické testy se stále používají. Například u handsfree se provádí téměř pět set testů, které měří základní parametry telefonního kanálu, jako je úroveň, zkreslení, frekvenční charakteristiky a tlumení zpětné vazby. Pokročilejší testy ověřují stabilitu a srozumitelnost během simultánní řeči. „Když jsme s těmito počátečními testy spokojeni, simulujeme řízení auta v laboratoři a snažíme se potlačit okolní hluk, ale ne úplně. Udržujeme ji na nízké úrovni, aby bylo jasné, že řidič musí věnovat většinu své pozornosti řízení. Hlas musí být samozřejmě čistý a zřetelný a nesmí být přehlušen hlukem v pozadí,“ říká Choura.
Stejně jako u testování reproduktorů probíhá závěrečná fáze testování v reálných podmínkách na testovacím polygonu. Tato testovací fáze odstraňuje poslední nedostatky a věnuje velkou pozornost okolnímu hluku. Použité algoritmy jsou velmi robustní a flexibilní, což jim umožňuje dynamicky se přizpůsobit široké škále jízdních podmínek.
