车载音响作为汽车上使用频率最高的娱乐系统，在智能座舱体验中扮演着重要一环，它不仅在行车过程中提供了愉悦的行车享受，同时也是一项快速变革的技术创新，不断推动着整个汽车行业的发展。

在介绍车载音响系统之前，我们先从声音的基础知识讲起。耳朵听到的声音，是由声源振动发出，经介质传播后被耳廓汇集，经外耳道抵达鼓膜与听小骨共振，随后由听觉感受器转化为神经冲动传递至大脑的听觉中枢，产生听觉。

音调，响度，音色是声音的三个主要特征，人们就是根据他们来区分声音。

音色：不同声音表现在波形方面与众不同的特性， 不同的发声体由于材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。

响度：声音的大小（俗称音量），由振幅和人离声源的距离决定，振幅越大响度越大，人和声源的距离越小，响度越大。（单位：分贝dB） 

音调：声音的高低（高音、低音），由频率决定，振动越快，频率越高（单位：赫兹Hz），声音可察觉的音调愈高。

对于人耳来说，我们对声波振动的频率感知是有范围的，无听力损伤下的正常感知频率范围大约是20-20kHz。 而单个乐器所具有的细节，也体现在不同频率中。以一个简单的人声清唱为例，表现其丰满感的频率一般集中在100-300Hz，咬字的细节和临场感集中在1k-5kHz左右，齿音和明亮感可能分布在7kHz以上。 

从下图我们可以看出一些乐器类型和人声频率的大致对应范围

回归到车载音响，汽车音响系统主要由6部分构成：扬声器、功放、系统设计、算法、调音以及品牌。

扬声器

扬声器是汽车内部实现声音重放的唯一物理器件

扬声器单元在发声时能够根据不同大小的电压产生相应的运动，并且推动空气介质产生声波，从而实现声音的重放。

在这个过程中，高频声和低频声的重放是完全不同的。一般来说，高频声的发声单元应该质量和体积都较小，从而能够快速运动；而低频声的发声单元则一般是刚性的、体积较大的圆锥形纸盆。并且，低频声对发声单元的振动距离的要求比高频声的更大一些。 显然，这两种声音对于发声单元的需求是不一致的。所以，如果只用一个发声单元来同时满足高频声和低频声的重放需求，显然是出问题的。

因此汽车音响使用的都是分频音响系统，也就是说一个完整的音频文件要通过汽车音响系统播放的时候，就会被割裂切开、分成不同的音频频段，由负责不同频段的不在一个平面的喇叭去播放。

汽车喇叭按频响可以分为高音喇叭，中音喇叭，低音喇叭、重低音喇叭

高音喇叭：频响范围2048—20KHZ， 主要表现声音的细节，为人类听音最敏感的部分，是整车音效清晰度的重要组成部分。

中音喇叭：频响范围256-2048HZ， 大多数人声频段由中频单元发出， 同时，中音范围也是人耳接受声音信息的主要部分，大部分能够分辨的声音内容都由中音喇叭发出。

低音喇叭：频响范围60-256HZ， 吉他和鼓等低音乐器都位于此频段，可增强音乐所带来的体感与力量感，同时也能掩盖汽车在行驶过程中所发出的各种低频噪声。

重低音喇叭：频响范围 16-60HZ以下， 使音乐更富有激情和震撼力，真正营造出具有感染力的音乐气氛。

按类型可以分为：套装喇叭和同轴喇叭

同轴喇叭：是全频喇叭，特点是全频响应，高音和中底音在同一个轴上。

套装喇叭：高音与中低音分体且配有分音器，这样会得到更佳的全频响应和声场设计。

作为将电能转变为"声能"的惟一器材，汽车扬声器的品质、特性对整个音响系统的音质起着决定性作用。

功放

如果把整套车载音箱系统比作一个人的话，那么功放就是它的“大脑”

车载功放就是车载影音系统中的音频功率放大器。普通主机内置的功放大多数的输出功率都很小，其音质效果也无法与外置的功放相提并论，假如想要更好的音质或者推进更大功率的喇叭，独立功放是少不了。

功放的作用主要体现在以下几个方面：

放大信号：在音响系统中，音频信号通常非常微弱，甚至可能无法驱动音响设备正常工作。功放可以将这些微弱的电信号放大，使音响设备能够输出足够的音频功率，实现音乐的高质量播放。

改善音质：通过对音频信号进行精确的放大和修饰，功放可以有效地提高音质，使音乐更加清晰、饱满、动听。

驱动音箱：音箱是音响系统中将电能转化为声能的最终环节，而功放则是为音箱提供足够驱动功率的关键设备。只有通过功放的放大作用，音箱才能正常工作并输出足够的音频功率。

增强音响系统的性能：在功放中通常会集成一个高性能的DSP（数字信号处理器）。DSP主要用于对音频信号进行精细处理和调节，以满足用户对音质和音效的个性化音频体验。比如说，如果车载音频系统需要运行车载混音，Dolby Atmos，ARNC（主动降噪）， Dirac等各种音频算法，则需要内置高性能Audio DSP进行算法处理。

系统设计

“音响系统设计”是关联音响位置、数据处理、声道环绕效果、清晰度等的一系列调校

汽车音响系统需要将人体工学与车载音响系统相结合，根据车型结构，精确设计每个音响的位置，确保每位乘客都能获得亲临现场的音效沉浸体验。如何还原现场，成为驱动声音技术发展的核心动力，为了实现更好的声音体验，在硬件方面就需要足够多的扬声器将听众“包裹”起来。

此时，声道的布局就显得格外重要。声道指声音在录制或播放时在不同空间位置采集或回放的相互独立的音频信号，声道数也就是声音录制时的音源数量或回放时相应独立发声的扬声器数量。

声道按照音效分为单声道、立体声、环绕声和全景声，对应扬声器搭载量和音效还原感均依次提升。

单声道：搭载1-3个扬声器，声音重放效果失真明显。

立体声：在前排两侧对称布置两个声道，声音具备方位层次感，通常搭载4-7个扬声器。

环绕声：基于立体声布局，在中后排两侧各新增一个声道提供环绕声（有时也在中控附近放置中置扬声器），音效呈现纵深感和临场感，通常搭载8-15个扬声器。

全景声：在环绕声布局基础上添加顶置扬声器，标配低音炮，整体音效趋于自然声场，可实现3D沉浸式体验，通常至少搭载16个扬声器。

以蔚来ET7为例，一共标配23个扬声器，按照7.1.4全景声道方案进行布局：

“7”：在座舱的中、左、右、左环绕、右环绕、左后环绕、右后环绕7个位置

在中置方位，仪表台中央的高、中音同轴扬声器，主要负责配合电影里各种各样的动作，大多数的情况下它来担当人物对白的声音；

在左、右、左环绕、右环绕四个方位，分别放置1套由高、中、低音3个独立扬声器组成的3分频音响，强化层次感，用来弥补在屏幕中央以外或不能从屏幕看到的动作及其他声音；

在左后环绕、右后环绕方位，则采用高、中音2个独立扬声器组成的2分频音响，负责外围及整个背景音乐效果，让人感觉真实的置身于整个电影场景之中。万马奔腾的震撼、飞机从头顶呼啸而过的声音效果就是由它来体现。

“1”：在后备箱角落靠近后排座椅的位置，布置有1台重低音扬声器 。

安放在此处一方面是由于”低音炮“体积偏大，不能占用座舱空间；另一方面，重低音经过后备箱空间进入座舱时能受到自然增强，气氛烘托效果更理想。马达声、轰炸机的声音、战斗爆炸等震摄人心的重低音，则是由重低音来完美展现

“4”: 在车顶两侧对应前后排的位置，分别布置有1个顶置扬声器， 其位置略高于人耳又不太过靠近，用有“高度”的声音营造立体宽广的声场。

算法

硬件是基础，优秀的算法和软件则是灵魂

车载扬声器的不利因素繁多而复杂：窄小的空间，复杂的环境（噪音、震动、车用材料等）、聆听位置不佳（偏左、偏右两方）等。 尤其是同一声道不同频段的安装位置不在平面的喇叭播放，往往都不在同一个线性平面上播出，这就导致了原本音频文件易被分割开的、不同频段的声音再次传到人耳的时候，还存在着不同的入耳角度和前后左右的距离差，导致严重的相位差和时间差等。 

简单地说，一个音频文件就是一幅完整的纸，但经过汽车音响的重播放，这张纸就是先被切成了几块，然后这几块小纸片还都被揉过搓过，再次把它拉伸压平是不可能的，到了最后再把这几块小纸片重新拼凑一块，自然已是不成样子。因此就需要通过数字调音技术能够在空间有限且声学环境极其复杂的车厢内调节/矫正每一个扬声器的频率、混响以及相互之间的协调。

除此之外，人类对声音的感知是全方位的，除了对声音有响度、音调、音色的主观感受外，还有对声源的空间印象。

声像是音响系统对声音元素在空间位置当中的具体表达，给听音者带来了临场感和真实感，即对声源的定位能力。 汽车音响系统面对的是非标准的座舱听音空间，四个座位上的驾驶员与乘客均未处于音响系统的黄金听音位，很容易就会导致错误的声像表达。所以，通过声场算法优化声像表现，力求让不同座位的听众尽量感受到标准的声像定位，是非常重要的。

基于以上原因，主流车型在采用更多数量的扬声器之外，更侧重于调音技术与沉浸式声场技术的应用：

在调音技术中， 音效算法、移频算法、车内主动降噪、多区域声场重放、扬声器阵列宽带声场控制等声学信号处理算法为关键技术，这个是主流车载音响品牌的看家本领。2004年当宝马汽车尝试寻觅用以优化车载音响效果的声学环境处理技术时，一家来自北欧的数字音频算法公司Dirac脱颖而出，随后劳斯莱斯古斯特、魅影，宾利欧陆、慕尚，沃尔沃XC90/S90等品牌的车型均采用了Dirac的音频技术，逐渐成为了国际顶级的声学公司。

在声场技术中，主要应用杜比全景声、天空环绕音等技术，并通过头枕音响、天幕扬声器来实现。 杜比全景声（Dolby Atmos）自2014年推出以来一直是沉浸式环绕声格式大战中的市场领导者，之后便是DTS、和Auro-3D。

传统环绕声的制作方式是每个声道记录了什么声音，重放时那个声道就会播出什么声音，因此重放时的声道数量，需要和制作时的声道数一样。而杜比全景声是「基于对象」的制作方式，记录的是每一个发声物体「运动轨迹的空间参数」。播放时，系统根据现场实际声道音箱数量，经过计算，将信号再重新映射分配到每个音箱。 因此现场的音箱配置，不论是5.1声道，还是7.1.2声道或者11.4.8声道，都可以正确输出。 

以蔚来ET7为例，声音内容以杜比全景声的格式传输到车上，高通8155芯片的DSP将内容解码渲染为7.1.4声道音频信号，通过高带宽双向数字音频总线（A2B）以无损方式传输，在ADI品牌旗舰DSP——SHARC+ 21565 中进行处理，通过5颗功率放大芯片，再以1,000W的额定功率输出到23个扬声器。由此，聆听到的声音层次将更饱满、更清晰、更丰富，愈发贴近音乐本身。

调音

客观数据往往还要加上主观感受的测评，车载音响的调音更依赖于主观调音

为了创造一个完美的车内聆听体验，车载音响系统都会根据车型的具体结构特点，由专业调音师花费上千小时进行专业调校。

音响后期的微调过程堪称艺术与科学的结合，其中包括客观听音测试，也就是量化的输出测试，如麦克风矩阵测试，即把四组麦克风（每组6个）按照矩阵高低排列，放置到车内的前后排座位上模拟人类的听音范围，再结合专业测试设备进行测试。

除此之外，声学工程师还要进行主观的听音测试，用他们的“金耳朵”来衡量客观的声响。

品牌

汽车音响主要分为两大类：品牌音响和白牌音响

其中品牌音响的典型代表为：哈曼卡顿、丹拿、 B&O 、 B&W宝华伟健、 BOSE、马克莱文森等。

白牌音响的典型代表为国内的上声电子、日本的丰达电机等。其实，除了丹拿、宝华伟健等几个音响品牌能够自己制造喇叭单元外，世界上绝大多数的音响品牌都是找人代工的。

车企与白牌音响商合作分为两种商业模式：一种是白牌音响厂家向品牌音响或整车厂提供扬声器、功放等硬件产品，由整车企业与品牌音响厂家合作调校音响系统，最终向消费者传递出品牌音响系统信息，高合HiPhi X采用的就是这种合作模式。 另一种是由音响硬件供应商直接给整车企业提供没有品牌的产品，整车企业通过软件自主整合出一套音响系统。例如蔚来、理想。

总结

车载音响的声学体验包含了诸多硬件和软件方面的因素 ，用一个非常贴切的比喻做个总结：

如果说扬声器、功放是建房子的地基，系统设计考验对框架的设计，算法决定了房子的天花板，调音师能做的是在算法界定的范围内如何将空间利用最大化，剩下品牌价值就是在给用户讲故事了。

本文仅作为知识整理类文章，部分内容引用网络公开资料，特别感谢蔚来tech talk