那些对电动汽车不屑一顾的人,其实不忍失去的是发动机的轰鸣声:力量感、速度感,以及声学美感,这些都是电动机“自惭形秽”的。但电动化是个大势,跑车有朝一日也会失去原有的高亢音调变成“哑巴”。
比如BMW i8,一款10万欧元级别的碳纤维混动跑车。与保时捷918、迈凯轮P1以及法拉利LaFarrari这些hypercar相比,i8的电动化走的比较彻底,直接跟V8、V10说再见了:96kw的电动机+170kw的3缸1.5L汽油机,辅之以6AT变速箱。听起来很弱的动力总成,其实在全时四驱的前提下能输出266kw(357hp)的最大功率,而油耗仅有2.1L/100km。
环保的“代价”是没有了传统发动机的咆哮,这不仅没有了“力量感”、“速度感”,也影响了行人的安全——尤其是当i8在eDrive纯电模式行驶时,悄无声息很容易被人忽略而造成事故。这也是为什么欧盟要求Smart电动版必须配备“假音”装置。
接下来我们就看看BMW i8在“假音”上做了哪些工作,音效系统是如何设计的。下图取自BimmerPost论坛。
如上图:
①是控制ASD(下文解释)的ECU;
②③⑦⑧是分布在四个角度车内ASD扬声器;
⑥是车外ASD扬声器;
⑨是车载中控系统。
其中,ASD指的是Acitve Sound Design,是BMW的一套声学系统,最早配备于2012款M5上。一句话说明:ASD系统与发动机的各个ECU连接,能读取发动机的运行参数,并据此复制(模拟)出发动机此时应有的最完美的音效。
所以说ASD输出的是一种“假声”。对比真实的M5发动机音效与ASD开启后的音效,你可以明显感觉后者更加“规范”,有点《极品飞车》中发动机音效的感觉。有意思的是,BMW不允许车主自己关闭ASD(没有设计这一开关)。不过通过比较geek的手段还是能破解这一限制的。
就上图来说,①负责读取发动机运行参数,②③⑦⑧负责编译这些参数,然后转换成对应的音效输出给车内的人员;⑥则把模拟出的音效广播给车外的人员。
需要注意的是⑥的位置,其实就是车尾左侧排气管道,要知道这个排气管道只是起到装饰作用,用来发出ASD音效的;而右侧的排气管道才是这台1.5L发动机的真正的排气管。
根据不同的驾驶模式,ASD也会有不同风格的音效,包括Sport、Comfort以及Eco Pro三种。
除了模拟发动机音效的ASD,接下来要说的就是VSG行人保护系统了。这是根据法律的要求而必须配置的设备。在BMW i8上,VSG(Vehicle Sound Generator)系统位于车头的右前方,可以发出特定的轰鸣声以警告行人有车辆驶来。与ASD不同,VSG是可以手动关闭的。
VSG在白天依靠KAFAS (Camera Assisted Driver Assistance System)识别行人,在夜晚依靠NiVi (Night Vision camera) 识别行人。一旦检测到行人来往,这套系统就会工作,所以不是一直处于开启状态的。
综上,BMW i8的音效系统由ASD与VSG组成,前者模拟最佳发动机音效,后者用于警示行人。最后,下图是这两种系统在不同工况下对应的时速限制。第一栏为VSG,第二栏为车内ASD,第三栏是车外ASD。
可以看出,VSG行人保护系统的工作区间是0-50km/h之间,在Sport模式不工作;eDrive纯电模式下,ASD的工作区间是0-120km/h,此时若VSG关闭则ASD也停止工作;最后,ASD在Eco Pro、Comfort以及Sport模式下的工作区间均是0-250km/h(电子限速)。