نظام الصوت في السيارة

في عام 1904، وقبل أن تتوفر التكنولوجيا التجارية القابلة للتطبيق للراديو المحمول، قام المخترع الأمريكي الذي يصف نفسه بأنه "أبو الراديو" لي دي فورست بعرض راديو سيارة في معرض شراء لويزيانا عام 1904 في سانت لويس . ^{[ 1 ]}

في حوالي عام 1920، نضجت تقنية الصمامات المفرغة إلى درجة جعلت البث الإذاعي ممكنًا بفضل توفر أجهزة الاستقبال اللاسلكية . ^{[ 2 ]} تمثلت إحدى التحديات التقنية في أن الصمامات المفرغة في أجهزة الاستقبال اللاسلكية كانت تتطلب تيارًا مستمرًا يتراوح بين 50 و250 فولت ، بينما كانت بطاريات السيارات تعمل بجهد 6 فولت. ولذلك، كان يتم رفع الجهد باستخدام مُذبذب يُنتج تيارًا مستمرًا نابضًا، والذي يمكن تحويله إلى جهد أعلى باستخدام محول كهربائي ، ثم تقويمه وترشيحه لإنتاج تيار مستمر ذي جهد أعلى.

في عام 1920، قام غولييلمو ماركوني بعرض جهاز استقبال لاسلكي للسيارة في تشيلمسفورد، إسيكس، إنجلترا، حيث قامت شركته بتركيب جهاز إرسال تجريبي للموجات الطويلة بقوة  6 كيلو وات على تردد 2750 مترًا (109 كيلو هرتز). 

في عام 1924، قامت شركة كيلي موتورز في نيو ساوث ويلز، أستراليا، بتركيب أول راديو للسيارة. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

في عام 1930، سوّقت شركة غالڤين الأمريكية للتصنيع جهاز استقبال راديو يحمل علامة موتورولا التجارية بسعر 130 دولارًا أمريكيًا. ^{[ 6 ]} كان سعر هذه الأجهزة الراديوية المبكرة باهظًا مقارنةً بسعر السيارة: إذ بلغ سعر سيارة فورد موديل A في ذلك الوقت حوالي 540 دولارًا أمريكيًا. وفي عام 1931، أُعلن في مجلة "ليديز هوم جورنال " عن سيارة بليموث سيدان "مجهزة لاستقبال راديو فيلكو ترانزيتون بدون تكلفة إضافية". وفي عام 1932، سُوّق في ألمانيا راديو بلاوبونكت AS 5 للموجات المتوسطة والطويلة بسعر 465 مارك ألماني، أي ما يعادل ثلث سعر سيارة صغيرة تقريبًا. ونظرًا لأنه كان يشغل مساحة تقارب 10 لترات، لم يكن من الممكن وضعه بالقرب من السائق، وكان يُشغّل عن طريق جهاز تحكم عن بُعد مثبت على عجلة القيادة. ^{[ 7 ]} وفي عام 1933، عرضت شركة كروسلي موتورز راديو سيارة مُثبّتًا من المصنع بسعر 35 جنيهًا إسترلينيًا. ^{[ 8 ]} وبحلول أواخر الثلاثينيات، أصبحت أجهزة راديو AM ذات الأزرار تُعتبر ميزة قياسية. في عام 1946، كان هناك ما يقدر بنحو 9 ملايين جهاز راديو سيارة يعمل بنظام AM قيد الاستخدام. ^{[ 9 ]}

قدمت شركة بلاوبونكت جهاز استقبال FM في عام 1952. وفي عام 1953، قدمت شركة بيكر جهاز بيكر مكسيكو AM/FM المزود بموالف متغير، وهو في الأساس وظيفة بحث أو مسح للمحطات . ^{[ 10 ]}

في أبريل 1955، أعلنت شركة كرايسلر عن طرحها راديو سيارة من طراز Mopar 914HR يحمل علامة Philco التجارية، ويعمل بتقنية الترانزستور بالكامل، ^{[ 11 ]} كخيار إضافي بقيمة 150 دولارًا أمريكيًا لطرازات سيارات كرايسلر وإمبريال لعام 1956. وكانت شركة كرايسلر قد قررت إيقاف خيار راديو السيارة الذي يعمل بتقنية الترانزستور بالكامل في نهاية عام 1956، نظرًا لارتفاع سعره، واستبدلته براديو سيارة هجين أرخص (يجمع بين الترانزستورات وصمامات التفريغ منخفضة الجهد) لطرازات سياراتها الجديدة لعام 1957. ^{[ 12 ]} وفي عام 1963، طرحت شركة بيكر راديو Monte Carlo، وهو راديو يعمل بتقنية الحالة الصلبة بدون صمامات تفريغ. ^{[ 10 ]}

من عام 1974 إلى عام 2005، استخدمت شبكة ARD الألمانية نظام معلومات الراديو الخاص بالسائقين (Autofahrer-Rundfunk-Informationssystem) . ^{[ 13 ]} وقد طُوّر هذا النظام بالاشتراك بين معهد تقنيات الراديو وشركة Blaupunkt، ^{[ 14 ]} وكان يُشير إلى وجود إعلانات مرورية من خلال التلاعب بالتردد الفرعي 57 كيلوهرتز لإشارة FM الخاصة بالمحطة. ^{[ 15 ]} وقد استُبدل نظام معلومات الراديو الخاص بالسائقين بنظام بيانات الراديو (Radio Data System) . ^{[ 16 ]} 

ظل راديو AM/FM مع مشغل الأقراص المدمجة عنصراً أساسياً في أنظمة الصوت بالسيارات، على الرغم من كونه قديماً في التطبيقات الأخرى غير السيارات. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

في العقد الثاني من الألفية الثانية، دخلت خدمات الراديو عبر الإنترنت ، والراديو الفضائي ، والبث المباشر ، والبودكاست في منافسة مع راديو AM/FM. وبحلول ذلك الوقت، كانت بعض الطرازات تقدم نظام صوت محيطي 5.1 .

في عام 2023، أعلنت عدة شركات مصنعة للسيارات، من بينها شركة فورد موتور ، عن خططها للتوقف عن توفير نطاق راديو AM في المركبات الجديدة، بدءًا من طراز عام 2024. إلا أن فورد تراجعت لاحقًا عن قرارها، حيث أشار الرئيس التنفيذي جيم فارلي إلى أهمية نظام التنبيه في حالات الطوارئ الذي يوفره نطاق AM . وكانت شركات أودي وبي إم دبليو وفولفو وتسلا قد بدأت بالفعل في عدم توفير نطاق AM في أنظمة الترفيه الخاصة بها، وتحديدًا في سياراتها الكهربائية. ^{[ 19 ]} وقد دفع الإعلان السابق عددًا من المشرعين إلى تقديم تشريع من الحزبين لإلزام شركات تصنيع السيارات بتضمين نطاق AM في أنظمة الصوت والترفيه الخاصة بها. ^{[ 20 ]}

تم تزويد السيارات بمشغلات محمولة للوسائط المادية، مثل أسطوانات الفينيل ، وأشرطة 8 مسارات ، وأشرطة الكاسيت ، والأقراص المدمجة ، وملفات MP3 . ونظرًا لتطور أنظمة الصوت في السيارات لتتوافق مع هذه الوسائط، أصبحت وحدة الصوت هدفًا شائعًا لعمليات اقتحام السيارات، لذا تم تزويدها بأنظمة مضادة للسرقة .

بدأت محاولات تشغيل الوسائط عبر الأجهزة المحمولة باستخدام أسطوانات الفينيل في خمسينيات القرن الماضي. وقدّمت شركة كرايسلر أول مشغل من هذا النوع كخيار إضافي في سيارات كرايسلر، وديسوتو، ودودج، وبليموث موديل 1956. طُوّر المشغل بواسطة مختبرات سي بي إس ، وكان يشغل مجموعة محدودة من الأسطوانات المخصصة مقاس 7 بوصات (180 مم) بسرعة 16 و 2 / 3 دورة في الدقيقة . كان الجهاز خيارًا مكلفًا، وتم إيقاف إنتاجه بعد عامين. وقدّمت شركتا آر سي إيه فيكتور (التي توفرت فقط عام 1961) ونوريلكو خيارات أرخص باستخدام أسطوانات 45 دورة في الدقيقة المتوفرة بكثرة . تطلّب تشغيل جميع هذه المشغلات ضغطًا إضافيًا على الإبرة لتجنب تخطي التسجيل أثناء حركة السيارة، مما تسبب في تآكل الأسطوانات بشكل أسرع. ^{[ 21 ]} 

في عام 1962، قدم مونتز جهاز تشغيل أشرطة التسجيل "وايفارير" ذو الأربع مسارات. وقد قام العديد من المشاهير، بمن فيهم فرانك سيناترا، بتركيب هذه الأجهزة في سياراتهم.

في عام 1965، قدمت فورد وموتورولا معًا مشغل أشرطة الكاسيت ذي الثمانية مسارات كخيار إضافي لسيارات فورد موديل 1966. وفي عام 1968، طرحت فيليبس راديو سيارة مزودًا بمشغل أشرطة كاسيت مدمج . وفي السنوات اللاحقة، حلت أشرطة الكاسيت محل أشرطة الثمانية مسارات، مع تحسينات تقنية شملت فترات تشغيل أطول، وجودة تسجيل أفضل، وخاصية الرجوع التلقائي، وتقنية دولبي للحد من الضوضاء . وقد لاقت هذه الأشرطة رواجًا كبيرًا خلال سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي. واستمر وجود مشغلات الكاسيت في السيارات حتى عامي 2005-2006 في هوندا CR-V و2008 في أكورا TL . كما ظهرت وحدات صوتية للسيارات تدعم كلاً من أشرطة الكاسيت المدمجة وأقراص CD. وسمح محول الكاسيت للسيارات للسائقين بتوصيل مشغل موسيقى محمول (مشغل أقراص CD أو مشغل MP3) بجهاز تشغيل أشرطة الكاسيت الموجود مسبقًا. ^{[ 22 ]} كانت آخر السيارات الجديدة في السوق الأمريكية التي تم تجهيزها من المصنع بجهاز تشغيل أشرطة الكاسيت في لوحة القيادة هي سيارة لكزس SC430 موديل 2010، ^{[ 23 ]} وسيارة فورد كراون فيكتوريا. ^{[ 24 ]}

أطلقت شركة بايونير جهاز CDX-1، أول مشغل أقراص مدمجة ( CD ) للسيارات، عام 1984. اشتهر الجهاز بجودة صوته المحسّنة، وإمكانية تخطي المسارات فورًا، ومتانة الأقراص المدمجة مقارنةً بأشرطة الكاسيت. بدأت مشغلات الأقراص المدمجة للسيارات بالانتشار في أواخر الثمانينيات واستمرت شعبيتها طوال التسعينيات، حيث كانت الأجهزة الأولى تُثبّت في صندوق السيارة، بينما تُثبّت الأجهزة اللاحقة في وحدة التحكم الرئيسية، وبعضها يتسع من ستة إلى عشرة أقراص مدمجة. ^{[ 25 ]} بدأت مشغلات الأقراص المدمجة الأصلية والمُعدّلة بالظهور في أواخر الثمانينيات، لتنافس أشرطة الكاسيت. كانت مرسيدس أول شركة سيارات تُقدم مشغل أقراص مدمجة في سياراتها من المصنع، حيث وفرت راديو بيكر مكسيكو مع مشغل أقراص مدمجة مدمج كخيار إضافي في معظم طرازاتها بدءًا من عام 1985 أو 1986. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]} بعد ذلك بوقت قصير، قدمت لينكولن مشغل أقراص مدمجة أصليًا في سيارة لينكولن تاون كار موديل 1987 ، والتي صُنعت بالتعاون مع شركة JBL. في عام 2014، كانت 83% من السيارات الجديدة المباعة في أمريكا الشمالية مزودة بمشغلات أقراص مدمجة، وانخفضت هذه النسبة إلى 76% في العام التالي، وتوقعت شركة الأبحاث IHS Automotive أن 46% من السيارات ستفتقر إلى مشغلات الأقراص المدمجة بحلول عام 2021. ^{[ 29 ]} في عام 2024، لم يُطرح في الولايات المتحدة سوى تسعة طرازات سيارات جديدة مزودة بمشغلات أقراص مدمجة، ^{[ 30 ]} وانخفضت إلى أربعة طرازات في عام 2025 ^{، [ 31 ]} ثم إلى طراز واحد فقط في عام 2026: سوبارو WRX. ^{[ 32 ]}

في أوائل القرن الحادي والعشرين، أصبحت وسائط التخزين الرقمية المدمجة - كالأجهزة المزودة بتقنية البلوتوث ، ووحدات التخزين المحمولة ، وبطاقات الذاكرة ، والأقراص الصلبة المخصصة - متوافقة مع أنظمة الصوت في السيارات. وفي نفس الفترة تقريبًا، أُضيفت منافذ إدخال إضافية ومنافذ USB لتوصيل مشغلات MP3 بمكبرات الصوت في السيارة. وتتوفر في سيارات الميني فان وسيارات الدفع الرباعي ذات الصفوف الثلاثة أنظمة ترفيه خلفية مزودة بمشغل DVD لتسلية الركاب. ^{[ 33 ]}

أصبحت وحدة رأس السيارة ذات أهمية متزايدة كحاوية لكاميرات لوحة القيادة الأمامية والخلفية ، وأنظمة الملاحة ، وأنظمة التشغيل متعددة الوظائف، مثل Android Auto و CarPlay و MirrorLink ، مما يسمح بالتحكم في مكتبة الموسيقى وتطبيقات الملاحة الخاصة بالهاتف الذكي عبر نظام المعلومات والترفيه في السيارة . ^{[ 34 ]} تأتي أحدث الطرازات مزودة بميزات مثل تقنية Bluetooth ومنفذ HDMI لتحسين الاتصال. يتراوح حجم الشاشة من 5 إلى 7 بوصات (130 إلى 180 مم) لأجهزة ستيريو السيارات ذات الحجم المزدوج DIN. ^{[ 35 ]} 

قد يكون نظام الصوت في السيارة جزءًا من نظام تحكم نشط في الضوضاء ، يعمل على تقليل ضوضاء المحرك والطريق للسائق والركاب. يُستخدم ميكروفون واحد أو أكثر لالتقاط الصوت من أماكن مختلفة في السيارة، وخاصة حجرة المحرك، والجزء السفلي، وأنابيب العادم. تُعالج هذه الإشارات بواسطة معالج الإشارات الرقمية (DSP)، ثم تُرسل إلى مكبرات الصوت بطريقة تُقلل أو تُزيل الضوضاء الخارجية المسموعة داخل السيارة. طوّرت شركة لوتس نظامًا مبكرًا يركز فقط على ضوضاء المحرك ، وحصلت على ترخيص لاستخدامه في طرازات نيسان بلو بيرد لعام 1992 التي بيعت في اليابان. ^{[ 36 ]} لاحقًا، تعاونت لوتس مع شركة هارمان في عام 2009 لتطوير نظام أكثر شمولًا للحد من الضوضاء، يشمل ضوضاء الطريق والإطارات، بالإضافة إلى اهتزازات الهيكل. ^{[ 37 ]} من فوائد التحكم النشط في الضوضاء إمكانية تقليل وزن السيارة، باستخدام مواد عازلة للصوت أقل، والاستغناء عن عمود التوازن الثقيل في المحرك. كما أن إزالة عمود التوازن تُحسّن من كفاءة استهلاك الوقود. ^{[ 38 ]} استخدمت سيارة هوندا أكورد 2013 نظامًا للتحكم النشط في الضوضاء، وكذلك فعلت سيارات لينكولن الفاخرة 2013 وطرازات فورد سي-ماكس وفيوجن. ^{[ 39 ]} قد تلعب بيانات تشغيل أخرى، مثل سرعة دوران المحرك (بالدورات في الدقيقة) أو سرعة السيارة على الطريق السريع، دورًا في معالجة الإشارات الرقمية. قد يصل نظام تقليل الضوضاء متعدد المصادر إلى إزالة ما يصل إلى 80% من الضوضاء.

يمكن استخدام النظام نفسه أيضًا لتوليف أو تضخيم صوت المحرك لجعله يبدو أقوى للسائق. ^{[ 40 ]} بالنسبة لسيارتي فورد موستانج إيكوبوست فاستباك وإيكوبوست فاستباك بريميوم موديل 2015، تم تطوير نظام "التحكم النشط في الضوضاء" الذي يُضخّم صوت المحرك عبر مكبرات الصوت في السيارة. ويُستخدم نظام مشابه في شاحنة فورد F-150 . تستخدم فولكس فاجن مكبر صوت Soundaktor ، وهو مكبر صوت خاص لتشغيل الأصوات في سيارات مثل جولف GTI وبيتل توربو. أما بي إم دبليو، فتُشغّل عينة مُسجّلة من محركاتها عبر مكبرات الصوت في السيارة، باستخدام عينات مختلفة وفقًا لحمل المحرك وقوته. ^{[ 41 ]}