【火腿专题】车载收音机的过去和未来 | 探索智能音频处理技术的无限可能性
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车载收音机的过去和未来：脱离所有的束缚
车载收音机作为现代人来说一点不陌生，作为车上标配早在汽车诞生之时就随之诞生了，回顾历史，这个装在车上的小盒子陪伴了无数行驶在路上的人们，今天，它的发展也从未消失，随着5G技术及智能化的普及，它的应用将更为拓展。
Fraunhofer IIS的音频和媒体技术的汽车产品经理SEBASTIANSCHARRER给我们介绍了关于最前沿的车载收音机智能音频处理技术，到底现代智能处理系统是如何将传统模拟信号+数字信号+流媒体信号融合，打破广播电台的信号覆盖范围的限制的，和电台小叔BG5WKP一起了解一下。
车载收音机的过去
历史上第一辆搭载收音机的汽车诞生于1924年的雪佛兰汽车品牌。六年之后，摩托罗拉首款商业化车载收音机顺利量产，这款车载收音机5T71为未来车载收音机的发展奠定了坚实的基础。
不过，一个新鲜事物的出现总会遭受许多人的质疑。
当时美国一份调查报告显示，56%的美帝人民认为车载收音机会影响司机安全驾驶，导致十分可怕的后果。马萨诸塞州更是出台法律，准备将车载收音机扼杀在摇篮之中。不过，在厂商的坚持之下，越来越多的汽车开始装配车载收音机系统，到了1946年，全美已有超过九百万辆车拥有车载收音机配置，而1963年，车载收音机更是成为了60%以上乘用车型标配。
1938年的车载收音机长这样，汽车都还没普及，收音机就更稀缺了
1938年3月的《今日电台》刊登了这部广告，为海军上将55型车载收音机。 5电子管超外差带有5个预置电台按钮。 与早期型号不同，每个按钮都包含一个调谐电路，在这个按钮中，按下按钮可以移动主调谐拨盘。
1948年就有了便携、车载两用收音机，5根电子管和充电池很加分！
1948年7月出版的《大众科学》杂志对这个产品进行了介绍，这是一台五电子管收音机套装，既可以作为便携式内置6V蓄电池使用，也可以安装在汽车仪表板下，作为汽车收音机使用。
在旅途中，它将由汽车电池供电并连接到外部天线。 但是在开关拨动后，它可以拔掉车载电源并在其内部电池上运行。 在任何一种配置中，它内部都有一个振动器电源。
内置电池可以从汽车充电，也可以直接从交流电源充电。 交流充电器仅由一个硒整流器和一个大型“260欧姆100瓦”电阻器组成，以降低电压。
该收音机进行了一级RF放大，以增加灵敏度。 电池和振动器都是配件，以低成本获得高质量。
在此后的几十年中，收音机一直称霸车载系统，各式各样的专业电台层出不穷，直到现在还有很多人会坐在车里听着收音机来享受生活。
车载收音机的未来
Fraunhofer IIS探索智能音频处理技术带来的可能性
广播这个媒体，以多样的形式呈现，长期以来都是车载娱乐的重要组成部分。如今，它将继续保持优势：凭借智能音频处理技术，车载收音机的客户体验可以达到一个新的水平，满足司乘人员对广播质量和多样性的更高期望。
无缝切换
混合传统+数字模式的车载电台使司乘人员即使在离开电台信号覆盖区域时也能在乘车期间连续收听电台广播。无论是数字广播还是传统的调频广播，该技术结合了无线电传输以及随附的网络流系统，乘客无论身在何处都可以收听他们喜爱的广播电台。通过消除距离这个主要困扰因素，这类混合模式的车载电台也提供了增强电台和听众之间的联系的机会，即使是行驶在路上。
棘手的部分是从无线电广播切换到网络流：与接收无线电信号相比，网络流可能有20秒或更长的延迟，这会导致部分馈送信号包丢失或播放两次，这就像黑胶唱片上的划痕，导致唱针头跳回来。这两个问题都对听众来说非常恼火。
这就是Fraunhofer IIS开发Sonamic TimeScaling的原因。该技术使两个信号彼此同步，以产生精确，无缝的过渡。
当系统意识到无线电信号很快就会丢失时，它开始通过车载嵌入式蜂窝调制解调器或连接到汽车音响的智能手机连接到电台的网络服务器。它计算网络流的现有偏移量，以便以听不见的方式延迟音频信号。只要两个流同步，系统就会无缝切换到Web流，并自动调整音量级别。
反之亦然：当系统识别出无线电信号足够强以便接收良好时，它可以实现从网络流到无线电信号的无缝转换，从而使用于互联网接入的移动数据量保持较低。
好的音频，低比特率
关于通过因特网流传输无线电台的传输成本，广播公司可以理解地偏好低或非常低的比特率。为满足这一需求，Fraunhofer开发了xHE-AAC音频编解码器。
AAC编解码器系列的这一最新成员为所有信号类型（如语音，音乐或混合内容）提供始终如一的高质量音频，并为立体声服务提供低至12千比特每秒的比特率，高达500 kbps及以上。它专为自适应流媒体设计，允许通过DASH和HLS进行无缝比特率切换。 xHE-AAC包含在谷歌的Android 9 Pie移动操作系统中，MPEG-D DRC提供强制响度和动态范围控制。
如果电台尚未将其网络流升级到xHE-AAC，则低比特率会导致听觉伪像。使用Fraunhofer Sonamic Enhancement可以最大限度地减少这些伪影，因为这是一种在分析后实时执行所需维修和优化的工具箱。语义算法恢复高频信号分量等，消除划痕和粗糙，并重建丢失的听觉源宽度。 Fraunhofer Sonamic Enhancement也可以与其他来源合作，例如用户自己的MP3收藏。
该解决方案不需要任何有关编解码器或比特率的附加信息，并且高质量的音频传输内容保持不变。它可以处理所有相关的音频编解码器，如MP3，AAC，AC3或卫星广播中使用的编解码器，因此播放是音乐，语音还是混合内容无关紧要。对接收音频内容的频道（流媒体，卫星广播等）也没有影响。
一致的音量
在不同的音频源之间切换，或者甚至在不同的无线电台之间切换，通常使听众面对不同的电台音量水平。这必须手动调整，通常由驾驶员调整，这不仅不方便，而且短暂地分散驾驶员精力对道路的干扰而带来安全风险。
由弗劳恩霍夫开发的Sonamic Loudness技术可以在这里提供补救措施，确保在无线电台，媒体源或个人音频数据源之间切换时保持一致的音量，从而提高舒适性和安全性。
音量标准化适用于任何信号源，无论是线路输入还是蓝牙，CD，FM，数字广播或互联网流媒体。根据来源，可用的额外信息用于Sonamic Loudness，例如，“下一个标题”，“相同/新CD”或“已知电台。”同时，该技术保持了播放内容的原始动态范围。
如果选择电台作为源，则先前指定的响度值用作标准化的起始点。可以以各种方式确定该值而不会打扰用户：在播放电台节目的情况下，解决方案可以在后台使用第二个调谐器或在线更新。如果没有起始值，则连续的体积测量和调整处于活动状态。
声纳时间缩放
沉浸的声音
为了给小型，紧凑和中型车辆带来身临其境的车载娱乐，Fraunhofer IIS开发了Sonamic Panorama解决方案（对于大型和豪华车型，它提供了Symphoria技术）。
Sonamic Panorama不需要任何额外的硬件并将立体声内容的各个声源分开，将它们均匀地分布在围绕乘客的U形声场中。立体声信号中的侧面组件出现在听众后面，而中间组件在前面直接声学上保持不变。这样，汽车中的每个人都可以欣赏在纯立体声信号中难以察觉的细节。播放保持无伪影，克服了FM噪声和数字接收效果不佳的情况。因此，例如，如果一个广播电台正在播放乘客最喜欢的乐队的现场音乐会，他们可能觉得就像在音乐家的舞台上一样。
凭借智能汽车音频处理技术带来的新可能性，汽车中的广播听众可以充分享受他们喜爱的电台 ，不仅没有任何干扰或伪影，甚至还有附加价值。
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