專(zhuān)家支招:如何選取高性能車(chē)載收音機調諧器?
多徑干擾是FM廣播在移動(dòng)環(huán)境下(特別是在高速時(shí))接收性能衰減的主要根源。多徑失真是由于來(lái)自同一發(fā)射源的兩個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電廣播信號以不同的時(shí)間和相位到達接收器而造成的,衰減水平依賴(lài)于不同物體的信號反射。射頻信號在到達接收器之前,由于兩類(lèi)多徑衰落:平坦和頻率選擇性,導致振幅和相位發(fā)生變化。在城市環(huán)境中,從近距離物體(例如建筑物)反射的結果導致短暫延遲多徑衰落,引起寬帶深度衰落。在這種情況下所有頻譜分量信號同時(shí)遭受振幅衰減(平坦衰落),導致刺耳的音頻啪啪聲和斷音。反過(guò)來(lái),較長(cháng)的多徑時(shí)延(頻率選擇性衰落)來(lái)自幾公里遠處物體的反射(例如山丘和高大建筑物)。在這種情況下某些頻率分量被衰減,引起信道信號較大失真,從而引起音頻失真。
傳統的做法是同時(shí)采用多種技術(shù)減輕多徑干擾的影響,例如從立體聲音頻退回到單聲道音頻,安裝低通音頻濾波器(hi-cut和hi-blend),可削減高頻分量來(lái)減少由于嚴重多徑干擾而導致極刺耳的音頻,以及在不得已時(shí)采取軟靜音方式。汽車(chē)收音機調諧器應具備上述基本的緩解措施,能夠通過(guò)連續檢測信號質(zhì)量參數自動(dòng)的運行、啟動(dòng)和監視。
好的汽車(chē)收音機調諧器應當具有FM信道均衡器以便消除頻率選擇性多徑衰落,產(chǎn)生最小失真的音頻。均衡器的適應算法不斷尋求恢復由于頻率選擇性衰落而影響的頻率分量,即使車(chē)輛行駛在多徑干擾環(huán)境中也不斷恢復信號。其結果是減少音頻失真,降低多徑干擾緩解措施對音頻的影響(例如立體聲單聲道調節和hi-cut/hi-blend)。
FM雙天線(xiàn)相位分集實(shí)現更高清晰度
近年來(lái),歐洲的汽車(chē)OEM廠(chǎng),例如寶馬、奧迪、大眾和戴姆勒都采用玻璃/貼片有源天線(xiàn)系統,放棄被動(dòng)鞭桿天線(xiàn)。然而,采用小型玻璃天線(xiàn)將導致FM收音性能受損。在雙天線(xiàn)/相位分集調諧器系統中,OEM廠(chǎng)通過(guò)采用雙天線(xiàn)去提供更大信號強度,明顯改善多徑衰落的影響,從而規避這個(gè)問(wèn)題。
領(lǐng)先的汽車(chē)收音機調諧器使具有信道均衡器的雙調諧器相位分集系統實(shí)現,克服平坦和頻率選擇性衰落。雙調諧器輸出被組合起來(lái)去減輕信號衰落,提升音頻質(zhì)量。在天線(xiàn)相位分集系統中,RF信號由兩個(gè)空間不相干天線(xiàn)接收,它們彼此具有優(yōu)化的間距,連接到兩個(gè)調諧到相同頻率的調諧器。信號衰落路徑在一個(gè)天線(xiàn)位置上可能產(chǎn)生深度衰落,然而另一信號衰落路徑在另一天線(xiàn)位置上就可能獲得很好的收聽(tīng)體驗。
雙調諧器天線(xiàn)相位分集解決方案可以結合多天線(xiàn)輸出令由于平坦衰落而對接收信號的影響減至最小。兩個(gè)接收器使用共同的參考時(shí)鐘,確保它們被調諧到相同的信道頻率,輪流從副接收器和主接收器上獲得IF信號和相關(guān)信號品質(zhì)參數。兩個(gè)中頻信號在主接收器采用專(zhuān)有相位分集邏輯進(jìn)行相位對齊和組合。組合后的IF信號隨后在主接收器中進(jìn)行信道均衡、FM解調、MPX解碼和信號調節。最后,輸出的立體聲音頻被傳送到系統中的音頻信號處理單元。
AM/FM HD收音機™的崛起
在美國,HD Radio數字無(wú)線(xiàn)電廣播正在引領(lǐng)汽車(chē)收音機的發(fā)展。為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,之前僅存在于高端汽車(chē)上的HD Radio現在已經(jīng)逐漸向中級平臺遷移。已經(jīng)采用HD Radio的汽車(chē)OEM廠(chǎng)包括福特、沃爾沃和寶馬(在此僅舉幾例)。在不久的將來(lái),更多的OEM廠(chǎng)將加入這個(gè)列表。據估計,到2015年在美國將有超過(guò)50%的汽車(chē)配備HD Radio接收。HD Radio調諧器必須經(jīng)過(guò)iBiquity公司(http://www.ibiquity.com/automotive)認證,該公司是HD Radio技術(shù)的開(kāi)發(fā)者和認證授權者,可為汽車(chē)OEM廠(chǎng)商評定AM/FM調諧器性能等級。
展望未來(lái)
車(chē)載信息娛樂(lè )系統開(kāi)發(fā)者正在被要求在更低系統成本下實(shí)現更高的汽車(chē)性能品質(zhì)。當今的消費者也期望從他們的汽車(chē)收音機上獲得CD質(zhì)量的收聽(tīng)體驗。汽車(chē)OEM廠(chǎng)和一級供應商了解這一趨勢并且通過(guò)設計先進(jìn)的信息娛樂(lè )系統順應消費者需求,這包含最先進(jìn)的汽車(chē)收音機調諧器、擁有出色的靈敏度和選擇性、優(yōu)秀的IP3性能和FM相位分集接收,同時(shí)支持數字無(wú)線(xiàn)電標準如iBiquity的HD Radio技術(shù)。具有優(yōu)異性能和成本優(yōu)勢的汽車(chē)收音機調諧器,例如Silicon Labs的Si475x和Si476x調諧器系列產(chǎn)品,現在正在被汽車(chē)OEM廠(chǎng)和一級信息娛樂(lè )系統供應商大規模應用在生產(chǎn)項目中。這些先進(jìn)的汽車(chē)收音機調諧器已經(jīng)在性?xún)r(jià)比上為汽車(chē)客戶(hù)樹(shù)立了新的標桿,同時(shí)也為消費者實(shí)現了卓越的車(chē)內音頻收聽(tīng)體驗。 本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)7月《汽車(chē)電子特刊》
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