汽车音响技术趋势研究论文

如果你不懂汽车的话 就不要来写书害人

目前市场上销售的音响设备多达上百种，价格从一两千元到几万元，甚至十几万元不等。专家提醒，对一般车主而言，不必从功放武装到低音炮，物尽其用是选择汽车音响的首要原则。要想在琳琅满目的汽车音响中挑选一款满意的产品，得综合考虑价格、品牌、经销商等因素技术指标引导汽车音响的主要组成部分是主机、功放和扬声器，在选购时，要特别注意这三部分的性能。判断音响主机的优劣，最直接的方法就是看它的技术指标。1．输出功率：现在的主机所标的功率绝大多数为音乐功率，在40W~60W之间，功率不能太大。2．频率响应：人耳所能听到的频率范围在20Hz~20KHz之间，因此该指标最少要达到这个数值，而且越宽越好。3．信噪比：它是指音乐信号和噪声的比例，一般高档汽车音响都在90DB以上，该数值越大越好。4．谐波失真（THD）：该指标体现声音再现的还原度，数值越小说明还原度越高，音响效果也就越好。汽车音响功放的选择功放是音响系统的心脏，功放功率的大小，质量的好坏对音乐的播放起着至关重要的作用。普通汽车的功放都设计在主机内，功率一般为10W~45W，但这样无法聆听多层次大功率的数码音乐，要想使声音达到最佳效果，就必须在系统中增加独立的功率放大器，其目的是将电源的12伏电压升至35伏~45伏，以高电压推动大功率喇叭，这样动态范围增大了，音乐才能更完美地播放出来。那么如何选购功放呢？首先，功放的功率应与喇叭的功率相搭配；其次，要选择有内置分频器的功放，这样会使系统具有扩充性，可自由对功放和扬声器进行组合，同时也使调节简单易行，使得整套系统的音质得到提高。选购时还要注意尽量选择较大的散热器，因为大功率的输出，必然会产生较大的热量，散热是维持功放基本工作的重要因素之一。扬声器的选择扬声器俗称喇叭，是音响系统中不可缺少的重要器材，所有的音乐都是通过“喇叭”发出声音，就像人的咽喉一样，是唯一将电能转变为“声音”的一种器材。喇叭的品性，对音响系统的音质，起到至关重要的作用。喇叭包括低音单元、中音单元、高音单元，这三种单元负责不同的频率，但它们的工作原理都是相同的。汽车音响使用的喇叭种类很多，有同轴式、全音域、分离式及超低单元等形式。单元震膜的面积愈小则音高愈高，面积愈大则音高愈低，因此，音响系统必须使用多种大小不同的喇叭，才能将音乐完全还原。现在大多数汽车上使用的是同轴喇叭，它将低音与高音装在同一轴心上，成为一个综合性的音域单元，但受到安装位置的限制，音效不是很好。那么，怎样才能选择比较合适的音响喇叭呢？下面简要谈一下这个问题：

随着MP3音频压缩和CD技术的普及，消费者开始希望这些功能和便利也能在包括汽车在内的其他常用设备上实现。因此，制造商开始将数字媒体处理技术引入汽车，使驾驶员和乘客可以数字化地获得娱乐和信息。 半导体技术是将数字媒体引入汽车的核心。随着技术的成熟，制造商已经能够提高数字汽车音频设备的性能和可用性。车载收音机数字信号处理是将数字媒体渗透到车载收音机中的技术。数字信号处理器(DSP)通过在汽车娱乐系统的边带和中频信号中工作，使汽车收音机从单一的音频处理器发展成为复杂的高科技信息和娱乐中心。 为什么是数字信号处理？ 车载收音机行业正在从模拟信号处理向数字信号处理发展，因为它可以帮助车载收音机制造商提高收音机性能、音频质量，提供更大的灵活性和更快的设计周期，并加快上市时间，简化生产和稳定运营环境。与20世纪90年代发展起来的最早的汽车DSP相比，如今的汽车DSP可以在单个芯片上提供更高级别的功能。另一个趋势表明了汽车DSP发展的重要性，即在较早的信号转换处理阶段，将无线电信号转换为数字格式。 模数转换在信号处理流程中向前移动，从靠近输出端的基带端到更靠近提供射频信号的天线。复杂的交互式模拟滤波器已经被数字信号处理电路所取代。数字处理的其他优点是可以提高无线电性能和音频质量，通过DSP实现更灵敏的控制和全部音频处理，实现无限线性化性能。使用复杂的数学算法通过相位分集性能改善无线电接收。 数字接收将越来越成为一项重要的功能，未来很可能将射频信号直接数字化。尽管仍将受到发射系统模拟性能的限制，但通过数字域中的模拟信号处理，性能质量将得到显著提高。为了提高在各种环境中的性能，各种数字传输方案正在开发中。数字无线电系统可以优化各种传输模拟信号的接收。通过在数字域中执行信号处理，与今天的模拟接收机相比，它的性能将大大提高。 高清收音机和卫星收音机是两种新兴的数字发射和接收系统。高清广播(也称为带内同频道或IBOC)用于在现有频谱的边带中数字传输地面调幅/调频广播信息，为广播公司提供了一种简单升级的数字传输方法。它也适用于配备中频车载DSP的无线电接收机，因为它可以通过添加高清协处理器轻松升级。卫星无线电信号由供应商在2.3千兆赫的S波段传输。卫星无线电广播公司可以向全球观众广播，而对信号质量几乎没有损害。和高清收音机类似，卫星发射可以满足提供汽车定位信号的要求，让驾驶员可以接收到实时的天气预报和路况信息。 另一个重要的发展趋势是增加硬件模块与软件功能的集成，减少硬件模块的数量。汽车DSP中包含了更多的软件功能。比如飞利浦SAF7730就是一种软件无线电DSP，在一个芯片上集成了5个DSP内核，通过软件实现信号处理。最新的基于中频的汽车DSP完全可以实现中频级的处理，完成模块中软件块的主要任务。这些芯片集成了射频前端、放大器、MP3和CD应用。这种芯片可以以较低的原材料成本提供高性能无线电接收和小尺寸模块。更多的软件组件可以提供更大的灵活性，让车载收音机供应商可以在同一个基础平台上设计不同的组合功能，满足用户的需求。这种平台设计方法不仅提高了产品产量，而且提高了可靠性。这种芯片也将满足未来十年汽车音响系统CD、MP3功能的主流市场需求。 预计未来DSP将进一步加强集成，实现主要的车载音频功能。支持系统和宏控制系统将嵌入音频压缩处理和一个32位单片机。大多数功能可以通过内部系数或不同的只读存储器代码进行修改，而无需改变硬件应用。通过专注于一个平台设计，系统设计人员不再需要努力解决主要由硬件引起的质量问题。尽管由于处理能力的限制，仍然会有硬件限制，但通过ROM代码开发，新的独特功能将很容易实现。 软件DSP 基于软件的数字信号处理器扩展了简单的解决方案，使汽车收音机制造商能够添加新的功能和更显著的功能，与通常基于硬件处理的收音机集成电路的重新设计相比，节省了时间和成本。 例如，汽车无线电制造商现在要求提高多径性能和天线分集。他们还面临着许多新的半导体特性和广播标准。所有这些都可以通过使用基于软件的架构和半导体和音频软件库或中频概念轻松实现。厂商可以通过简单的软件升级，利用新功能来改善收音机的功能，提高产品的特异性，提高收音机的性能。 但是应用软件无线电需要很大的处理能力。例如，飞利浦在其新车CarDSP中嵌入了5个DSP，提供约650 MIPS的能力。新处理器带来了一系列的音频改进，包括音乐改进、自适应低音炮2代、life vibes“pure studio”、SRS“Circle Surround II”等等。利用均衡功能可以实现每辆车的声音优化。单调谐器的改进提高了收音机和天线的性能，包括更好的邻道抑制和增强的多径抑制，而双调谐器提供了最合理的多径降低效果，软件无线电算法可以控制来自两个调谐器的输入信号。 为了支持双调谐器，飞利浦提供基于IF的DSP，如SAF7730，管理相位分集和RDS背景扫描，同时实现数字广播和音频功能。它提供了高度创新的集成水平。它将模拟和数字模块(混合信号)结合在同一个车载DSP中，包括模拟中频输入、数字无线电接收和音频处理、采样率转换器以及数字和模拟音频输出。信号处理完全由软件实现。数字中频车载DSP市场的高度集成化也非常独特。它扩展到具有成本效益的高密度数字中频解决方案，并通过高密度和最先进的COMOS18收缩工艺实现。 软件DSP提供了软件解决方案的所有灵活性。在这方面，飞利浦为用户提供了一套先进的音频和无线电处理软件库，所有这些软件都可以嵌入SAF7730。此外，软件无线电系统提供的灵活性使用户能够整合自己的软件知识产权，获得更多的产品独特性。 飞利浦SAF7730提供自适应低音炮2代、音乐改善、多径抵消和天线分集，带来出色的收音机接收和音质。收音机的软件DSP大大改善了目前传统收音机广播的音质，为收音机制造商提供了空调整收音机设计以适应未来数字收音机的空间。高清收音机的应用可以通过使用IIS输入/输出来实现。事实上，首款性价比高的高清收音机即将开始量产。 为未来做准备。 下一代数字信号处理器支持车载收音机中的压缩音频。它的基本结构是一样的，只是中频输入会减少，SRC、ADC、DAC的集成度会增加。单片机可以最大限度地减少光盘机构的设计和系统控制能力。单片机内嵌32位ARM7TDMI处理器，其中包含各种外设实现系统功能，如电台和音频信号处理以及压缩音频解码等。，这样更容易完成软硬件设计和应用开发。嵌入式闪存可以通过修改代码进行升级。ARM微控制器将实现对CarDSP的宏控制。但在目前的市场条件下，CarDSP仍然只用于高端车型，主流车载收音机需要支持模拟解决方案，而这款DSP将针对主流车载收音机。 鉴于发射系统处理模拟信号的能力在性能上仍然有限，未来随着IC的小型化和CarDSP性能的提高，可能很快就能看到射频信号从无线电波直接数字化。这将使最终的模拟无线电信号在数字领域得到完全处理。DSP将继续为车载收音机提供扩展的收听范围，让用户可以在更宽的频段接收更多的电台，而无需不断调整收音机以获得更好的接收效果。DSP将使传统的模拟调幅、调频广播更清晰，音质更好，干扰更低。