20世纪30年代，车载收音机radio开始应用，车载收音机作为获取实时新闻、音乐娱乐及路况信息的主要渠道，成为了汽车内饰不可或缺的部分。
进入21世纪后，导航系统、音乐播放、在线音乐、手机车机互联的兴起，使得驾驶者能够随时随地获取更为个性化、多元化的信息与娱乐内容。相比之下，依赖无线电信号、节目选择相对有限的传统收音机显得日渐落伍。
许多新款车型开始将传统收音机功能整合进多功能触控屏幕，甚至在部分高端车型中，收音机被简化为应用程序app之一（如在线电台），app是通过数据流传输音频内容，使用的是车联网的网络流量，这种形式并非车载无线广播接收系统，传统的收音机在汽车内部的地位逐渐边缘化。
传统的车载收音机系统会不会被逐步取代，最后消亡呢？
1.无线广播系统的特点
传统的收音机使用的是无线广播接收系统，也就是调幅AM和调频FM的模拟信号接收系统，这个系统主要有以下几个特点：
1）实时信息：无线广播系统能够提供电台播报的实时的交通信息、天气预报和其他紧急公告。
2）覆盖范围广：与需要网络连接的互联网音频服务不同，传统的AM/FM广播覆盖范围广泛，即使在偏远地区也能接收到信号，而无需依赖像移动数据这种近距离的基站信号。
3）操作简便：对于一些不太熟悉现代科技的老年用户或者偏好简单操作的人来说，传统广播的操作界面更为直观和易于使用。
4）成本效益：对于那些没有配备高级多媒体系统的汽车而言，安装一个基本的无线广播接收器成本相对较低，而且维护费用也较少。
实时信息、操作简便和成本效益这几个特点随着车载新技术的应用，优势已不再明显。但是它信号覆盖范围广的特点在特定情境下却展现出不可替代的价值。特别是在自然灾害、大规模突发事件等导致通信网络瘫痪的情况下，由于调频（FM）广播发射台的覆盖半径超过100公里，而中波（AM）电台的覆盖距离可达上千公里，通常发射台与汽车驾乘者相距遥远，受到同一灾害影响的可能性较小，所以无线电信号往往能保持相对稳定。
而2G/3G/4G/5G蜂窝接收终端到基站的无线传输距离为几百米到上千米，汽车驾乘者与基站同时遭受灾害的可能性极大。这个特点使车载收音机成为获取紧急信息、指导疏散行动的关键工具！
出于公共安全考虑，欧盟在2017年就要求车辆必须具有车载广播收音机系统。2024年9月18日，中美两国不约而同的同时开始立法强制新车配备收音机，美国通过了《2024车载调幅广播法案》，要求美国的车辆中必须保留AM收音机功能。中国的工业和信息化部对《车载无线广播接收系统》强制性国家标准修订计划进行公示。两国的目的都是确保在极端情况下驾驶者能接收到官方发布的紧急广播。
也就是无论车载收音机在外观形式上如何变化，无线广播的信号系统必须保留，所以车载无线广播收音机不但不会消亡，还会重新成为车辆的标配，下面我们就来了解下无线广播系统的基本原理。
2.车载无线广播接收系统的基本原理
2.1无线广播信号的发送
收音机所收到的声音信号是来自广播电台发出的无线电波，收音机的作用是将接收到的无线电波转化为人耳能听到的声音信号。
要想了解这些声音信号是如何接收和转化的，首先要知道这些声音信号是如何产生和发送的。
人耳能听到的声音频率范围是20Hz-20KHz之间。电台的声音信号是通过基站中的天线发出来的，根据波导理论，天线的最佳长度一般是波长的1/2或1/4，而波长λ=波速V/频率f
比如我们想要传输1000Hz的声音信号，C为光速，可以求出此频率的波长为300000米:
波长计算公式
进而求出天线的长度L至少是1/4波长，也就是75000米
天线长度计算公式
显然做这么长的天线是无法实现的。
太长的天线是无法实现的
根据波长的计算公式可知，频率越低，波长越长，进而导致需要的天线也越长，所以低频的声音信号是无法直接传输的，必须想办法改为高频信号才能传输。
将低频的声音信号叠加1个高频信号后，可以生成1个新的高频信号。如果将声音信号称为原始信号，则与原始信号叠加的高频信号相当于一个运载工具，称为载波信号，叠加的过程称为调制。
信号调制
如果载波信号的频率是1MHz，则合成之后就是1个新的1MHz的信号。
合成后的频率与载波信号相同
根据波长公式可知，1MHz频率信号的波长为300米，这样发射天线的长度L只需要300/4=75米就可以了。
2.2无线广播信号的接收
接下来在收音机的接收端就要先通过天线把无线广播信号接收到，收到后把载波信号滤掉，把原始的声音信号筛选出来使用。
信号接收电路图
由于不同电台发出的信号频率是不同的， 所以在空气中存在着各种不同频率的电磁波。
不同频率的电磁波
这些不同频率的信号会通过收音机天线的电磁感应进入信号接收电路。
如果不对频率进行筛选，这些不同频率的信号都会通过接收电路进入采样端口或者直接进入声音驱动电路。
LC并联谐振电路
上图中左边的LC并联谐振电路就是用来筛选频率的，LC并联谐振电路有个固有频率，它的计算公式是：
当从天线上收到的频率信号和LC电路的固有频率一样时，会发生并联谐振，所以这个频率也叫谐振频率。
发生谐振时，LC电路对外表现出很大的阻性，相当于是1个很大的电阻，也就相当于断路。此时，天线上收到的频率信号无法通过LC并联电路，就会进入后面的采样或驱动电路。
LC频率特性曲线
通过LC电路的频率特性曲线可知，当通过LC电路的频率信号等于谐振频率时，它的阻抗是最大的（无穷大）。
而其它频率信号不会产生谐振，就会通过LC电路流向大地，不会流入后边的电路，也就是被屏蔽掉了，这样就完成了频率筛选的功能。
如果LC的值是固定的，则LC电路只能筛选出1个频率，但是由于收音机需要选择多个不同的电台频率，所以这里的电容C1是个可变电容。
C1为可变电容
通过外部按键调节电容C1的值，就可以改变需要筛选的频率值。这就是收音机通过旋钮选择频道的原理，这个过程叫做调谐，调谐实际上就是调整电路的谐振频率。
解调电路滤掉高频信号
特定的频率信号经过筛选后才会进入后面的解调电路，信号首先会经过二极管，由于二极管的单向性，具有整流作用，去除负向成分会使信号变得更加平稳，更有利于后续的信号处理和分析。整流后的信号再经过电容C2和L2的滤波后，高频信号会被滤除，只留下原始的低频声音信号。
3.调幅AM与调频FM
在高频载波的发送基础上，无线电信号的传输还可分为AM（调幅）广播和FM（调频）广播两种不同的传输方式。
AM的调制方式是通过改变无线电波的振幅来传输信息，也就是说高频信号的幅度会随低频声音的强弱而变化。
调幅AM波形
而FM则是通过改变无线电波的频率来传输信息，信号频率会随着声音的强弱而改变。
调频FM波形
在抗干扰能力方面，因为FM的信号变化基于频率，不易受噪声和干扰影响，抗扰性强；
AM变化基于幅度，容易受雷电、电器设备等干扰，其抗扰性弱，声音质量会低一些。但AM的优点是传输距离较远，可以覆盖较大的范围，适合全国范围内的广播；FM信号的抗干扰能力强，还能支持立体声，适合播放音乐类的内容，但FM的传输距离相对比较短，更适合在城市等局部地区进行广播。
4.长波LW、中波MW与短波SW
无线电信号在空气中的传播方式有2种，地波和天波。
地波贴着地平线发射，通过衍射，可以沿着地球表面的弧度传输。地波的传播距离取决于地表介质特性，由于陆地上的表面介质对电波衰减较大，所以地波在陆地上难以传送太远的距离，在无障碍物的海洋上可以传送更远的距离。
地波
天波的衍射能力比较差，不能贴着地平线传输，但是它可以通过大气中的电离层反射，通过多次反射来传输，由于天波不受陆地上的表面介质阻碍，信号衰减小，所以天波可以传送很远的距离，可以达到几千公里。
天波
无线广播信号分为长波LW、中波MW和短波SW。
长波的频率范围为30～300kHz。长波能够用天波或地波的形式传播。长波波段的发射能力最强，在所有波段中，它最适于以围绕地球曲面的地波的形式而传播，但地波传播的最大距离也不超过3～4千公里。所以，—般长波的传播方式仍以天波为主。长波适合于海洋传输,其次是陆地传输。
中波的频率范围为525～1605KHz,中波广播通常采用调幅AM的方式进行信号传输，因此中波电台也可以被称为调幅电台。
由于AM的传输容易受到干扰，遇到山丘和高楼，信号会衰减，产生噪音，所以一般都是新闻类节目或者紧急播报，不太适合音乐等对音质要求较高的内容。
中波也能够用天波或地波的形式传播。白天，主要靠沿地球表面传播的地波传递。由于受地面影响，电波衰减较大、传递距离较近，但传播稳定、接收效果较好。晚间，高空电离层较低，部分电波被电离层反射传递，传播距离较远。所以，中波广播晚上的服务范围比白天大。中波广播主要用于国内或省内的广播。
短波SW的频率范围为3～30MHz，主要使用调频FM的方式进行信号传输。
短波可以用天波或地波的形式传播，由于短波的波长短，沿地球表面传播的地波绕射能力差，传播的有效距离短。
短波以天波形式传播时，在电离层中所受到的吸收作用小，有利于电离层的反射。经过一次反射可以得到100～4000km的跳跃距离。经过电离层和大地的几次连续反射，传播的距离更远。是实现远距离通信最经济的选择，可用于国际间的通信。
5.小结
传统的车载收音机（无线广播系统）虽然在信息的获取方面不如新兴的在线电台更加多元和个性化。但是其利用无线电信号的AM和FM的调制收发原理具有独特的优势，在一些特定情境下，尤其是在自然灾害、大规模突发事件等导致通信网络瘫痪的情况下，仍展现出不可替代的价值。
随着《车载无线广播接收系统》强制性国家标准制的推进，车载收音机成为获取紧急信息、指导疏散行动的关键工具，会重新成为汽车的标配！
来源：汽车电控知识
