Tương lai của âm thanh trong khoang lái

Quá ồn! Không đủ lớn! Đó là hai mặt trái của âm thanh bên trong xe hơi. Tuy nhiên gần đây, người ta vừa tạo ra một vài bước tiến trong công nghệ âm thanh - điều sẽ sớm giúp các hãng xe cải thiện đáng kể khả năng giải trí trong khoang lái và kiểm soát tiếng ồn. Nhìn xa hơn, công nghệ mới cũng giúp cắt giảm trọng lượng, mà giảm trọng lượng thì cải thiện tiêu thụ nhiên liệu, giảm phát thải, và quan trọng nhất là tăng không gian khoang cabin.

Làm việc cùng các tên tuổi sản xuất xe hơi, những người được xem là “chuyên viên âm thanh” phải giải quyết một thách thức muôn thuở: tạo ra sự cân bằng giữa một nguồn âm tốt và mức độ ô nhiễm tiếng ồn. Nói về lĩnh vực này, trên thế giới hiện đang tồn tại những cái bắt tay lớn giữa trùm âm thanh Harman và Hyundai, hay giữa Sennheiser và gã khổng lồ Continental. Dưới đây là 3 công nghệ âm thanh đáng chú ý nhất.

1. Triệt tiêu tiếng ồn chủ động

Công nghệ triệt tiêu tiếng ồn chủ động (active noise cancellation) đang tạo ra những bước tiến lớn. Nói thẳng ra thì công nghệ này không còn mới lạ và cũng đã được tích hợp trên hàng loạt mẫu xe sang. Tuy nhiên, Hyundai và Harman vừa đưa nó đến một tầm cao mới. Cụ thể, Hyundai cho rằng hệ thống triệt tiêu tiếng ồn chủ động hiện nay chỉ thực sự đạt hiệu quả khi xử lý các tiếng ồn ổn định, tức âm lượng không dao động quá mạnh, ví dụ như tiếng rung của động cơ trên đường trường. Sau đó, hãng xe cho ra đời hệ thống triệt tiêu tiếng ồn mặt đường chủ động (RANC) để tối ưu hóa công nghệ cũ. Chìa khóa của RANC nằm ở một loạt các micro thu âm được cài đặt xung quanh xe, chẳng hạn như ở vòm bánh xe. Tiếng ồn mặt đường do dàn micro thu được nhanh chóng được gửi tới bộ xử lý trung tâm để tính toán. Từ đây, một lượng sóng âm với xung đối nghịch được phát đi thông qua dàn loa bên trong khoang lái nhằm triệt tiêu tiếng ồn. Do đó, hành khách gần như không còn nghe thấy tiếng ồn nữa. Điều quan trọng là, RANC tiếp nhận, xử lý, và phản hồi âm thanh liên tục tùy theo độ ồn từ môi trường.

RANC tỏ ra thông minh hơn khi thích ứng với hành khách. Hệ thống thậm chí còn tính toán được mức độ cảm nhận tiếng ồn khác nhau ở các vị trí ghế khác nhau bên trong khoang lái, từ đó phát ra sóng âm với tần số khác nhau cho mỗi người. Con người có thể phát hiện tiếng ồn từ mặt đường trong 0.009 s, nhưng bộ xử lý của Hyundai còn nhanh hơn gấp 4.5 lần, do đó hệ thống có thể triệt tiêu tiếng ồn thậm chí trước khi ta có thể nhận ra nó. RANC được Hyundai công bố có thể giảm tiếng ồn xuống thấp hơn 3 dB so với các hệ thống khác. Hiện RANC đã được áp dụng trên thương hiệu xe sang Genesis của hãng.

2. Tạo xung ngay trên bề mặt nội thất

Trong một diễn biến khác, công ty âm thanh của Đức Sennheiser và Continental cũng vừa đồng phát triển một kỹ thuật tạo ra âm thanh hoàn toàn mới mà không cần loa. Cụ thể, công nghệ Ac2ated của Continental sử dụng các mô-tơ tạo rung để “kích hoạt” một số bề mặt bên trong xe hòng tạo ra âm thanh. Công nghệ này dựa trên một kỹ thuật khá cơ bản trong các nhạc cụ có dây khi sử dụng một "thùng rỗng" để khuếch đại âm thanh. Thuật toán điều khiển Ac2ated đến từ phần mềm có tên 3D AMBEO do Sennheiser cung cấp. Những bộ tạo xung có thể được đặt trên trụ A, viền cửa, hay trên trần xe.

Sennheiser cho rằng một hệ thống âm thanh truyền thống có thể nặng tới 40 kg, trong khi công nghệ của họ và Continental có thể cắt giảm tới 90% trọng lượng không cần thiết này. Đồng thời, loại bỏ bộ âm thanh truyền thống đồng nghĩa với việc khoang cabin trở nên rộng hơn. Do đó, đội thiết kế nội thất có thêm không gian để tạo ra các bản vẽ ấn tượng hơn.

Tương tự, khi sử dụng hệ thống triệt tiêu âm thanh, nhà sản xuất xe cũng có thể loại bỏ các vật liệu cách âm và cắt giảm trọng lượng.

3. Cách ly vùng âm thanh cá nhân

Một công nghệ âm thanh đáng chú ý khác tạm gọi là vùng âm thanh phân cách (isolated sound zone) đang trong quá trình phát triển bởi các kỹ sư Harman. Trên một chiếc xe đông người, thay vì phải sử dụng tai nghe headphone thì với công nghệ mới này, hành khách có được một vùng không gian âm thanh độc lập quanh mình. Trong vùng này, hành khách có thể tùy chọn nghe nhạc, nói chuyện, hoặc chọn chế độ yên tĩnh mà không truyền bất kỳ âm thanh nào tới một vùng âm thanh của người khác. Harman gọi đây là công nghệ triệt tiêu trò chuyện chéo (cross talk cancellation). Harman cũng cho rằng, với kỹ thuật hiện đại này, hai người ở đầu và cuối xe có thể trò chuyện thoải mái với nhau mà hoàn toàn không bị ai nghe thấy.