音频策略

最近接手了车辆音频策略模块，在熟悉这个领域的过程中，慢慢积累了一些心得，这里写出来跟大家一起探讨一下。

一、音配策略简介

音频策略是处理车内多个应用声音之间的冲突，维护车内声音的播放秩序的决策中心。比如正听着音乐，导航在播，此时来了一通蓝牙电话，系统需要抑制音乐和导航的声音，将声音通道让给蓝牙电话。音频策略会根据音源优先级和声音特性来决策是否要为某个音频流提供播放焦点。

二、音源类型和焦点决策

传统车内音源有FM、AM、USB-Music、BT-Music、BCall（远程救援电话）、BT-Call、RingTone、Chime（安全带、转向灯提示音等），互联网车的音源会增加 OnlineMusic、 OnlineRadio、OnlineVideo、VOIP（网络电话）、VoiceRecognition、Navigation、Notification、SafetyAlert、System（触屏界面反馈音）。

根据使用场景，音源可以分为安全类、 通讯类、语音类、媒体类、系统提示音。各家OEM对音源优先级定义都大同小异：安全类 > 通讯类 > 语音类 > 媒体类 > 系统提示音。音频策略仲裁原则是高优先级抢占低优先级，同优先级后者中断前者，通讯除外，后者不能中断前者。

1. 安全类：SafetyAlert、Chime，通常是一些简短的警告播报和提示音，如严重故障播报和驾驶辅助提示音。安全类声音优先级最高，不能被任何类型声音中断，除了同类型的后事件声音。

2. 通讯类：BCall、BT-Call、RingTone、VOIP，通讯类声音在驾驶场景下优先级低于安全类，但对用户来说可能是很重要的信息，这类声音需要用户持续关注并作出反馈，不能被随意打断，采取跟安全播报混音的策略。

3. 语音类：VoiceRecognition、Navigation、Notification，语音类声音优先级低于安全类和通讯类，会被前两者抢占。语音类声音通常都是即时信息且信息密度高，大脑在解码这些声音时，非常消耗资源，所以同时只能播放一路声音。

4. 媒体类：FM、AM、USB-Music、BT-Music、OnlineMusic、 OnlineRadio、OnlineVideo，媒体类声音虽然优先级较低，信息重要程度不是很高，但如果经常被打断，断断续续地播放，体验不好，适合作为背景音播放。

5. 系统提示类：System，这类声音短促而有节奏，传递固定的信息，可以跟所有其他类型包括自身混音播出。

三、车内声音流转和处理

各应用声音向音频策略管理中心申请播放焦点，音频策略根据当前车内声音状态仲裁该声音是否可以播出以及如何播出，若可以播出，声音会流转到物理设备里进行混音，混音后的声音经过功率放大器（DSP功放）流转到喇叭，从数字信号转化为声音信号。

DSP功放和喇叭是汽车音响系统重要组成部分。DSP功放是带有数字信号处理器的功放，它可以主动分频、延时调节、均衡器调节（EQ）、音场平衡调节和声道扩展。主动分频是将音频信号分成高中低三个频段并送到对应的高音喇叭、中音喇叭和低音喇叭。延时调节是指根据喇叭距离聆听者的距离，调节近端喇叭发声的延时时间，以达到各喇叭发声同时到达耳朵的效果。均衡器调节是通过将声音的频谱划分成N段，对每段频谱增强或抑制来达到优化声音的效果，部分音响会有预置效果，如古典、摇滚、人声等。音场平衡调节即 Fader&Balance，通过调节前后左右喇叭的增益来达到设置声音方位的效果，如驾驶员想听音乐而后排有人在睡觉，就可以对后排喇叭的声音强度进行衰减调节。声道扩展技术可以将音乐从双声道模式转换成多声道模式（如5.1声道），让聆听者感受被音乐包围，沉浸在环绕声中。

高端音响系统有主动降噪技术和音源修复技术。主动降噪通过实时监测车内噪音（风噪、胎噪、发动机噪音等），发出反向声波来抵消噪音，从而弥补噪音对听觉体验的损伤。音源修复技术通过机器学习还原压缩过程中损失的音频元素，营造自然的声音效果。

车内喇叭通常在挡风玻璃下分布中高音喇叭，四门分布低音喇叭，尾部分布超低音喇叭。高端车载音响系统还会有头枕喇叭。

四、车内音频的发展

随着硬件性能提升和机器学习在音频领域的应用发展，车内音频体验会更沉浸，更智能，且更加个性化。

1. 更沉浸，如BOSE的头枕扬声器、SONY的360 Reality Audio可以为每一位驾乘者带来环绕音效果，让每一位聆听者都感受置身音乐中心。

2. 更智能，能识别音源并将音频信号传递给特定扬声器组合，如车内有多位乘客时蓝牙电话，电话音自动从头枕扬声器播出。

3. 个性化，通过独立声区技术让每一位驾乘者都能享受不同音源，如驾驶员爸爸在听导航和音乐，副驾妈妈在电话聊天，后排小朋友们在看电影。