車載信息娛樂系統(tǒng)的無線音頻傳送技術(shù)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
許多信息娛樂系統(tǒng)還包含有手持遙控裝置(見圖3)，可從車內(nèi)的任何角落控制各種系統(tǒng)功能。與無線耳機(jī)相同，這些裝置通常采用IR技術(shù)，但也都遭遇了同樣的問題。支持反向信道的數(shù)字RF解決方案，能利用此反向信道做為遙控之用。因此，一個(gè)內(nèi)置在汽車音響主機(jī)(head-unit)中用來將音頻碼流傳至一個(gè)或多個(gè)無線耳機(jī)的RF組件，亦能用來接收從一個(gè)或多個(gè)遙控裝置傳來的控制命令，如此一來，便無需在音響主機(jī)中額外增加專門用來接收遙控裝置命令的接收器。
圖3 息娛樂系統(tǒng)的遙控裝置。
反向信道的另一個(gè)有趣應(yīng)用是語音通信。這能讓耳機(jī)(headphone)成為一個(gè)帶麥克風(fēng)的耳麥(headset)，可通過車內(nèi)的免提式語音系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)人語音通話，不用再切換到另一個(gè)耳麥。
RF技術(shù)的選擇
有鑒于有線和IR耳機(jī)的多個(gè)缺點(diǎn)，汽車OEM廠商遂轉(zhuǎn)而考慮采用數(shù)字RF技術(shù)作為解決方案。目前市面上有多種RF方案可供汽車耳機(jī)選用，包括Wi-Fi、藍(lán)牙，以及多款專屬無線技術(shù)，SMSC的Kleer便是其中之一。汽車OEM廠商應(yīng)該為此應(yīng)用選擇哪一種RF技術(shù)呢？
音頻質(zhì)量是首要考慮事項(xiàng)。特別是，RF技術(shù)不應(yīng)該成為耳機(jī)音頻質(zhì)量的限制因素。如果汽車擁有CD/DVD播放器的高質(zhì)量音頻來源，就應(yīng)該將同樣的質(zhì)量傳送到耳機(jī)。這是藍(lán)牙在此應(yīng)用中的主要缺點(diǎn)之一。藍(lán)牙的有限帶寬使其需要采用有損壓縮(lossy compression)來傳送音頻，因此僅能獲得與FM廣播或IR差不多的音頻質(zhì)量。
其次是考慮功耗。由于車載耳機(jī)主要是放置于車內(nèi)，經(jīng)常更換電池或充電是非常不方便的。因此，RF方案的功耗必須能盡可能地小，以延長(zhǎng)電池壽命。這項(xiàng)要求就基本上剔除了采用Wi-Fi技術(shù)的可能性。因?yàn)閃i-Fi設(shè)備支持較高帶寬和較長(zhǎng)傳輸距離，這意味著它會(huì)較其它技術(shù)消耗更多的功率。即使是藍(lán)牙的功耗都比SMSC的Kleer方案高，因?yàn)镵leer是專為電池供電無線音頻應(yīng)用所設(shè)計(jì)的。
能與其它無線電技術(shù)共存也是一重要考慮事項(xiàng)，因?yàn)槠囅到y(tǒng)也開始內(nèi)置Wi-Fi接入點(diǎn)，以支持無線筆記本電腦和藍(lán)牙免提語音裝置。選用的RF技術(shù)必須能夠在此環(huán)境中不產(chǎn)生音頻丟幀(audio drop)，也不會(huì)干擾Wi-Fi的吞吐量和藍(lán)牙的語音質(zhì)量。評(píng)測(cè)一項(xiàng)無線電技術(shù)是否能夠與其它無線電共存的方法之一是，檢查其占用的無線電頻譜。所有2.4GHz無線電技術(shù)都必須在2.40GHz和2.48GHz之間找到約80MHz的可用頻譜。Wi-Fi占用的頻譜為這個(gè)值的一半，而藍(lán)牙為四分之一。相較之下，窄帶無線電僅消耗不到3MHz的頻段，因此會(huì)有較高的機(jī)率找到可用頻譜。
此RF技術(shù)必須能支持多重音頻碼流的同步傳輸，因?yàn)槎鷻C(jī)設(shè)計(jì)的主要用途就是要讓每位乘客都能聽到自己喜歡的內(nèi)容。由于這些音頻串流不一定是來自相同的位置(例如，除了汽車音響主機(jī)中的一或多個(gè)發(fā)射器，每部后座顯示器都可能會(huì)有自己的RF發(fā)射器)，因此RF技術(shù)必需能夠支持多個(gè)位置各異的發(fā)射器。有多種方案可以滿足這一需求，比如Wi-Fi的載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)，這是一種較復(fù)雜的機(jī)制，其將頻譜簡(jiǎn)單分割為多個(gè)窄頻信道，并動(dòng)態(tài)選取可用信道。
此RF技術(shù)必須具備支持將多個(gè)耳機(jī)連接至相同來源的能力。當(dāng)然，規(guī)避這項(xiàng)要求的一種方法是采用多個(gè)RF發(fā)射器(每個(gè)耳機(jī)一個(gè))，但此做法不但成本昂貴，而且功率效率低下。較好的方式是讓每個(gè)耳機(jī)都能接收到乘客想聽的音頻來源，而不管是否還有其它人也在聽同一個(gè)音頻。
此RF技術(shù)必須能夠以不超過70毫秒的延遲(latency)時(shí)間傳送音頻，最好是能在45毫秒以內(nèi)。如果延遲過長(zhǎng)，乘客在觀賞影片時(shí)便會(huì)感受到視頻和音頻之間不同步。按照不同的耳機(jī)類型，有時(shí)可能會(huì)要求延遲時(shí)間低于25微秒。若耳機(jī)的延遲時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)使大量的環(huán)境聲音被傳送到耳機(jī)配戴者的耳朵里，如果聽者正在聆聽的音頻信道與汽車?yán)日诓シ诺南嗤?，就?huì)形成低沉的空響聲(hollow sound)。
此RF技術(shù)必須支持雙向通信，讓耳機(jī)的信息能傳回至音頻來源。此信息可能是與耳機(jī)有關(guān)的信息，比如其剩余的電池壽命，或者可能包含音頻播放命令，如播放/暫停和音軌前進(jìn)等。
此RF技術(shù)必須支持安全傳輸，以確保車內(nèi)乘客無法聽到其它車輛的音頻來源。該項(xiàng)要求剔除了FM無線電這類的“廣播式”RF技術(shù)。此外，如果兩家不同的汽車OEM廠商選用相同的RF技術(shù)，他們可能得需要建立一種安全機(jī)制，確保這家OEM廠商的汽車只能使用從這家OEM廠商購買的耳機(jī)。
在為車載信息娛樂系統(tǒng)選用無線音頻傳送方案時(shí)，不同的無線技術(shù)都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。一般來說，數(shù)字傳輸較模擬技術(shù)更受青睞，而RF傳輸比IR為佳。不過，各種數(shù)字RF技術(shù)間仍有差異，因此，必須仔細(xì)全面地評(píng)估不同技術(shù)在音頻質(zhì)量、功耗、多點(diǎn)至多點(diǎn)連接、播放控制、音頻延遲、語音通話支持，以及與Wi-Fi和藍(lán)牙共存等方面的特性。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/197418.htm
評(píng)論