SDR助力實(shí)現創(chuàng )新車(chē)載娛樂(lè )

得益于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車(chē)信息娛樂(lè )系統已由最初的收音機演變成為集視聽(tīng)娛樂(lè )和車(chē)載導航等功能一體化的多媒體車(chē)載電子系統；與此同時(shí)，消費者對音頻系統也提出了越來(lái)越高的要求：具備更好的電臺接收效果；支持更多種類(lèi)的外部模擬以及數字音源，例如CD/DVD、SD卡、藍牙和數字廣播等；提供更加豐富的音效處理，例如頻響和多波段均衡等效果。此外，汽車(chē)OEM制造商和系統解決方案提供商希望能夠縮短開(kāi)發(fā)周期，以應對汽車(chē)音響產(chǎn)品加速更新?lián)Q代的挑戰。

恩智浦推出的單芯片車(chē)載音頻系統解決方案，將前端接收架構、基帶信號處理和音頻信號處理集為一體；其不僅能夠幫助汽車(chē)OEM制造商和系統解決方案提供商減輕成本壓力和減少系統開(kāi)發(fā)時(shí)間，通過(guò)采用DSP處理技術(shù)，還能提供更優(yōu)的收音效果和更多的音效處理。其中恩智浦的HERO系列(圖5)作為單調諧器的單芯片收音方案，已廣泛應用于系統解決方案提供商和汽車(chē)OEM制造商的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品使用上，其具有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)：

圖5：HERO內部結構。

應用RFCMOS技術(shù)設計芯片：汽車(chē)收音機的應用正面臨著(zhù)更多功能、更豐富的多樣性以及更高系統價(jià)值等需求的增長(cháng)，而且入門(mén)級汽車(chē)收音機產(chǎn)品的需求和主流汽車(chē)收音機產(chǎn)品的需求也正逐步整合；于是，如何在成本與系統的可伸縮性和靈活性之間達到最佳平衡成為芯片廠(chǎng)商面前的一個(gè)設計難題。恩智浦采用RFCMOS技術(shù)設計HERO芯片系列，不僅實(shí)現了處理廣播信號和音頻信號的能力，而且還可靈活配置各功能模塊，實(shí)現該芯片系列功能上的可伸縮性和靈活性，實(shí)現產(chǎn)品的最佳性?xún)r(jià)比。

提供更強的信號處理能力：HERO芯片內置3顆可編程的DSP內核，單顆DSP頻率高達225MHz。其中2顆專(zhuān)用于收音廣播信號處理，1顆應用于后期音效處理。該芯片還針對收音廣播和音頻應用進(jìn)行了優(yōu)化處理。配合恩智浦的專(zhuān)業(yè)算法，針對接收到的數據進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的處理，可使播放的聲音效果得到極大的提升，從而滿(mǎn)足用戶(hù)對車(chē)載收音機產(chǎn)品聲音質(zhì)量和音效高品質(zhì)的需求。

內置低中頻調諧器：HERO芯片采用RFCMOS技術(shù)，內部集成了低中頻單調諧器；一方面，它能將來(lái)自中頻的諧波干擾減小到最低，另一方面，通過(guò)針對調諧器和DSP接口的優(yōu)化，提高了收音信號處理的效率。并且，由于低中頻調諧器無(wú)需手動(dòng)校正，所以即使沒(méi)有很深的專(zhuān)業(yè)射頻知識，也可以輕松地將晶片整合到主機板中。

全球化的廣播接收平臺及出色的收音性能：HERO系列支持全球的模擬廣播標準(FM/SW/MW/LW)；它還可以通過(guò)與恩智浦體的Cayman系列配合，實(shí)現全球的數字廣播標準(DAB、HD-Radio、DRM)的接收。在汽車(chē)這樣一個(gè)移動(dòng)環(huán)境中，相鄰頻道干擾和多路徑干擾一直是影響收音信號接收質(zhì)量的難題。HERO芯片通過(guò)“精確鄰頻抑制”(PACS)技術(shù)來(lái)消除前者；針對后者，HERO系列不僅具有改良的多徑抑制(iMS)和信道均衡(CEQ)等軟件算法，還可通過(guò)雙天線(xiàn)/單調諧器應用架構配合DSP內嵌的SAD(掃描天線(xiàn)多樣化)軟件算法來(lái)抑制后者。這些方法取得了良好的接收效果。除此之外，HERO系列還提供了弱信號處理、調頻噪聲消隱等更多的改善收音質(zhì)量的功能。

豐富的音頻接口和后期音效處理功能：隨著(zhù)消費者多樣性需求的日益增多，汽車(chē)音頻系統也面臨越來(lái)越多的音源輸入/輸入需求的壓力。HERO系列可以支持多達4路模擬音源輸入、5路數字音源輸入、1路數字或模擬SPDIF音源輸入，以及4路模擬音源輸出和2路數字音源輸出。

HERO系列采用DSP的音頻數字信號處理技術(shù)，相比采用分立器件或者普通ASP的模擬信號處理，具有無(wú)失真、設置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。HERO系列可提供5段圖示均衡器，用戶(hù)可以設置每個(gè)頻段所要工作的頻率點(diǎn)(范圍)。每個(gè)頻段提供一個(gè)可以對電平進(jìn)行提升或者衰減的濾波器電路，根據需要對輸入的音頻信號按特定頻段進(jìn)行單獨的提升或者衰減。由于汽車(chē)內部的特殊布局、乘客的位置、車(chē)艙的大小以及揚聲器位置等因素都會(huì )對車(chē)內乘客的聽(tīng)感產(chǎn)生負面影響，HERO系列內部還集成了7段參量均衡器。它可以針對車(chē)內任意位置的揚聲器(前左、前右、后左、后右)進(jìn)行進(jìn)一步的細調，來(lái)獲得更優(yōu)的聽(tīng)感。

HERO系列還提供諧音發(fā)生器、多旋律諧音發(fā)生器、停車(chē)距離報警音發(fā)生器，客戶(hù)只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置就可實(shí)現旋律悅耳的車(chē)內提示音。

除此之外，HERO還提供低音、中音、高音、限幅器和削波器等其他豐富的音頻處理功能。

既簡(jiǎn)潔又靈活的開(kāi)發(fā)架構及豐富的開(kāi)發(fā)支持資源：HERO系列針對常用的用戶(hù)應用環(huán)境，在內部配置了一些用例場(chǎng)景；并且HERO系列采用ARM+DSP架構，其中ARM提供SDK以及API接口，用戶(hù)只需調用API的接口函數就可以實(shí)現用例場(chǎng)景的選擇、波段切換和搜臺等功能。針對用戶(hù)的個(gè)性化需求，HERO還提供對DSP底層寄存器控制的支持，從而使用戶(hù)能夠更加靈活地進(jìn)行系統配置。針對客戶(hù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，恩智浦提供了完整的開(kāi)發(fā)資料——不僅包括芯片文檔，而且還提供音頻范例程序供客戶(hù)參考；恩智浦還會(huì )提供電腦端的控制軟件(GUI)，方便客戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、調試和測試。

恩智浦還提供HERO的簡(jiǎn)化版本HELIO系列。HELIO內部只集成單調諧器和廣播信號處理部分，適用于不需要豐富音頻處理的場(chǎng)景。

恩智浦利用創(chuàng )新及高性能的技術(shù)和產(chǎn)品，為汽車(chē)信息娛樂(lè )系統提供了功能豐富的汽車(chē)收音和音頻DSP產(chǎn)品。在滿(mǎn)足高性能和更好用戶(hù)體驗的同時(shí)，這些產(chǎn)品降低了系統的功耗和成本，幫助工程師簡(jiǎn)化了設計流程，并加快了產(chǎn)品上市時(shí)間。