現如今的汽車信息娛樂系統(tǒng)中充分體現了創(chuàng)新,、卓越的汽車工程技術,,系統(tǒng)已由最初的汽車收音機演變成集視聽娛樂、車載通訊,、導航、網絡控制等功能集于一身的綜合性多媒體車載電子系統(tǒng),。而調諧器及音頻數字信號處理器(DSP)在這一演變過程中發(fā)揮了重要作用,。安森美半導體除提供各種針對汽車信息娛樂系統(tǒng)應用的電源方案,還通過整合其在汽車系統(tǒng),、多媒體和通信領域的專業(yè)技能和豐富的知識產權模塊,,開發(fā)并提供先進的調諧器及音頻DSP方案支持現在和將來的所有有助于改進駕駛體驗的綜合功能。
調諧器分類及安森美半導體調諧器方案
汽車調諧器是用來接收FM/AM廣播的車載設備,,分為模擬調諧器,、數字調諧器和數據調諧器。模擬調諧器是針對基礎機型的傳統(tǒng)系統(tǒng)板載調諧器,;數字調諧器針對中高端機型,,適合數字收音機,信號接收質量更高,,使用更加簡便,,成為了當前流行趨勢;數據調諧器可接收交通信息,、無線數據廣播系統(tǒng)(RDS)/中國實時交通信息(RTIC),,適應所有機型。
在實際使用中,,如果同樣的FM廣播信號在不同時間到達接收終端,,就會產生多通道失真噪聲。安森美半導體的DSP調諧器采用獨有知識產權的連續(xù)模數算法(Continues Modulus Algorithm,,簡稱CMA) 技術,,可大幅降低多通道噪聲,。安森美半導體還擁有另一項針對多通道噪聲的知識產權——已經成熟的雙調諧器自適應陣列天線(adaptive-array-antenna,簡稱AAA) 技術,,計劃推出后續(xù)產品,。
具體來講,CMA是針對單調諧器的多路噪聲抑制技術,。與傳統(tǒng)技術相比,,追加反饋型可避免假鬼影的發(fā)生,大幅提高了對應各種條件下多通道噪聲收束速度,;評價函數/系數更新公式的變更使收束速度大幅提高,,有效防止FB側發(fā)散。實際的測試確認了提升抗噪性能的效果,。
圖1:CMA提升了抗噪性能
圖2將CMA及AAA技術的多通道噪聲消除性能與傳統(tǒng)技術單調諧器進行了比較,。左邊縱軸是每分鐘脈沖噪聲的發(fā)生次數,右邊縱軸是噪聲強度,,很明顯,,安森美半導體的單調諧器技術可以大幅降低多通道噪聲,且雙調諧器AAA技術幾乎可以完全消除多通道噪聲,。
圖2:CMA及AAA技術與傳統(tǒng)技術的比較
此外,,由于采用了低中頻技術,與傳統(tǒng)調諧器電路對比(圖3),,安森美半導體的DSP調諧器電路大幅減少了外圍電路,。相對傳統(tǒng)模擬調諧器大幅減少了52個外圍元器件,包括VCO線圈,、變容二極管,、FM調整線圈、陶瓷濾波器,、IF調整變壓器,、PIN二極管、FM MOSFET,、AM j-FET,。
圖3:DSP調諧器電路比傳統(tǒng)調諧器大幅減小
圖4是安森美半導體DSP調諧器的框圖。從圖中可以看出,,模擬前端是新設計的新設計LNA和MIX,,可低電壓運行,只需5 V供電,;數字后端可以支持廣播接口,。DSP采用CMA算法,具有HD混音功能。
圖4:安森美半導體DSP調諧器框圖
針對中國RTIC標準的安森美半導體調諧器方案
RTIC(Real-time Traffic Information of China)是中國獨有的出租車行車管理及道路信息采集系統(tǒng),,包括交通信息中心,、道路信息反饋系統(tǒng)及道路信息廣播系統(tǒng)。道路信息反饋系統(tǒng)通過出租車反饋的路況信息形成實時的RTIC信息,,然后廣播出去。該系統(tǒng)最早在北京2008奧運會期間建立,,現已在22個城市得到應用,。安森美半導體提供終端部分相應的調諧器及解決方案。
安森美半導體音效處理DSP及CD伺服/編解碼DSP
這些方案采用DSP執(zhí)行數字化計算,,相比采用分立器件的模擬信號處理,,具有無失真、設置簡單的優(yōu)點,,缺點是算法相對復雜一些,。
為了實現音效處理,有必要了解一下音頻DSP均衡器(EQ) 的作用,。均衡器具有增益及濾波的電路,,增益電路對聲音進行提升(Boost) 與削弱(Cut) ;濾波電路可以調節(jié)到需要的頻率響應,。普通模擬音效處理IC一般可以提供2頻帶(Bass/Treble) 或者3頻帶(Bass/Middle/Treble),,而數字音效處理IC可以提供多個頻帶,比如7頻帶,,甚至更多,。圖5是3頻帶EQ的曲線。
圖5:3頻帶EQ的曲線
安森美半導體的音效處理DSP可提供各種算法,,見表1,。
表1:安森美半導體音效處理DSP算法
左邊表中是一些基本功能,其中S3S,、AViSS,、New S-Live是安森美半導體自己的算法,可免費提供給客戶,;右邊是可供選擇的算法,,需要使用授權,或更改時需要研發(fā)費用,,其中包括業(yè)界知名的SRS CS Auto及Dolby DAEP算法,,而Bongiovi DPS是最先進的音效處理技術。安森美半導體目前是該技術唯一的IC合作伙伴,。
安森美半導體提供的音頻DSP資源包括24位雙核DSP,,處理能力高達220MIPS,采用24位ADC/DAC和760 k閃存,有8路模擬輸入,、5路數字輸入,,以及6路模擬輸出和6路數字輸出。強大的硬件資源可以實現更完美的音效處理及真正的5.1聲道,。
安森美半導體的CD伺服及編解碼DSP方案
CD DSP的重要功能是控制機芯各部件的協(xié)調動作,,正確讀取光盤上的數據,安森美半導體得CD伺服DSP可支持CDDA/MP3/WMA/AAC解碼及電子抗震功能,。
安森美半導體新開發(fā)的DSP無機芯方案包含各種音頻格式編解碼,,可以支持多種外接設備如USB、iPad,、iPhone,、SD卡和藍牙等。內部算法還包括了音效處理功能,;另外,,還預留了CD-DSP接口,將CD機芯作為可選配置,,實現平臺化設計,,目前已有相應產品推出。圖6是安森美半導體的無機芯DSP方案,。
圖6:安森美半導體無機芯DSP方案
結論
安森美半導體利用創(chuàng)新及高性能的技術和產品為汽車信息娛樂系統(tǒng)提供功能豐富的調諧器及音頻DSP產品,,也提供高能效的電源解決方案,在滿足高性能和更好用戶體驗的同時,,幫助工程師降低了功耗和成本,,簡化了設計流程,并加快了產品上市時間,。