SDR助力實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新車載娛樂

得益于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車信息娛樂系統(tǒng)已由最初的收音機(jī)演變成為集視聽娛樂和車載導(dǎo)航等功能一體化的多媒體車載電子系統(tǒng)；與此同時(shí)，消費(fèi)者對(duì)音頻系統(tǒng)也提出了越來越高的要求：具備更好的電臺(tái)接收效果；支持更多種類的外部模擬以及數(shù)字音源，例如CD/DVD、SD卡、藍(lán)牙和數(shù)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OEM制造商和系統(tǒng)解決方案提供商希望能夠縮短開發(fā)周期，以應(yīng)對(duì)汽車音響產(chǎn)品加速更新?lián)Q代的挑戰(zhàn)。

恩智浦推出的單芯片車載音頻系統(tǒng)解決方案，將前端接收架構(gòu)、基帶信號(hào)處理和音頻信號(hào)處理集為一體；其不僅能夠幫助汽車OEM制造商和系統(tǒng)解決方案提供商減輕成本壓力和減少系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間，通過采用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(diào)諧器的單芯片收音方案，已廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)解決方案提供商和汽車OEM制造商的開發(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(nèi)部結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用RFCMOS技術(shù)設(shè)計(jì)芯片：汽車收音機(jī)的應(yīng)用正面臨著更多功能、更豐富的多樣性以及更高系統(tǒng)價(jià)值等需求的增長，而且入門級(jí)汽車收音機(jī)產(chǎn)品的需求和主流汽車收音機(jī)產(chǎn)品的需求也正逐步整合；于是，如何在成本與系統(tǒng)的可伸縮性和靈活性之間達(dá)到最佳平衡成為芯片廠商面前的一個(gè)設(shè)計(jì)難題。恩智浦采用RFCMOS技術(shù)設(shè)計(jì)HERO芯片系列，不僅實(shí)現(xiàn)了處理廣播信號(hào)和音頻信號(hào)的能力，而且還可靈活配置各功能模塊，實(shí)現(xiàn)該芯片系列功能上的可伸縮性和靈活性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性價(jià)比。

提供更強(qiáng)的信號(hào)處理能力：HERO芯片內(nèi)置3顆可編程的DSP內(nèi)核，單顆DSP頻率高達(dá)225MHz。其中2顆專用于收音廣播信號(hào)處理，1顆應(yīng)用于后期音效處理。該芯片還針對(duì)收音廣播和音頻應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化處理。配合恩智浦的專業(yè)算法，針對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)的處理，可使播放的聲音效果得到極大的提升，從而滿足用戶對(duì)車載收音機(jī)產(chǎn)品聲音質(zhì)量和音效高品質(zhì)的需求。

內(nèi)置低中頻調(diào)諧器：HERO芯片采用RFCMOS技術(shù)，內(nèi)部集成了低中頻單調(diào)諧器；一方面，它能將來自中頻的諧波干擾減小到最低，另一方面，通過針對(duì)調(diào)諧器和DSP接口的優(yōu)化，提高了收音信號(hào)處理的效率。并且，由于低中頻調(diào)諧器無需手動(dòng)校正，所以即使沒有很深的專業(yè)射頻知識(shí)，也可以輕松地將晶片整合到主機(jī)板中。

全球化的廣播接收平臺(tái)及出色的收音性能：HERO系列支持全球的模擬廣播標(biāo)準(zhǔn)(FM/SW/MW/LW)；它還可以通過與恩智浦體的Cayman系列配合，實(shí)現(xiàn)全球的數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)(DAB、HD-Radio、DRM)的接收。在汽車這樣一個(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(hào)接收質(zhì)量的難題。HERO芯片通過“精確鄰頻抑制”(PACS)技術(shù)來消除前者；針對(duì)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，還可通過雙天線/單調(diào)諧器應(yīng)用架構(gòu)配合DSP內(nèi)嵌的SAD(掃描天線多樣化)軟件算法來抑制后者。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(hào)處理、調(diào)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：隨著消費(fèi)者多樣性需求的日益增多，汽車音頻系統(tǒng)也面臨越來越多的音源輸入/輸入需求的壓力。HERO系列可以支持多達(dá)4路模擬音源輸入、5路數(shù)字音源輸入、1路數(shù)字或模擬SPDIF音源輸入，以及4路模擬音源輸出和2路數(shù)字音源輸出。

HERO系列采用DSP的音頻數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，相比采用分立器件或者普通ASP的模擬信號(hào)處理，具有無失真、設(shè)置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。HERO系列可提供5段圖示均衡器，用戶可以設(shè)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(duì)電平進(jìn)行提升或者衰減的濾波器電路，根據(jù)需要對(duì)輸入的音頻信號(hào)按特定頻段進(jìn)行單獨(dú)的提升或者衰減。由于汽車內(nèi)部的特殊布局、乘客的位置、車艙的大小以及揚(yáng)聲器位置等因素都會(huì)對(duì)車內(nèi)乘客的聽感產(chǎn)生負(fù)面影響，HERO系列內(nèi)部還集成了7段參量均衡器。它可以針對(duì)車內(nèi)任意位置的揚(yáng)聲器(前左、前右、后左、后右)進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)調(diào)，來獲得更優(yōu)的聽感。

HERO系列還提供諧音發(fā)生器、多旋律諧音發(fā)生器、停車距離報(bào)警音發(fā)生器，客戶只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置就可實(shí)現(xiàn)旋律悅耳的車內(nèi)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)潔又靈活的開發(fā)架構(gòu)及豐富的開發(fā)支持資源：HERO系列針對(duì)常用的用戶應(yīng)用環(huán)境，在內(nèi)部配置了一些用例場(chǎng)景；并且HERO系列采用ARM+DSP架構(gòu)，其中ARM提供SDK以及API接口，用戶只需調(diào)用API的接口函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)用例場(chǎng)景的選擇、波段切換和搜臺(tái)等功能。針對(duì)用戶的個(gè)性化需求，HERO還提供對(duì)DSP底層寄存器控制的支持，從而使用戶能夠更加靈活地進(jìn)行系統(tǒng)配置。針對(duì)客戶的產(chǎn)品開發(fā)，恩智浦提供了完整的開發(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參考；恩智浦還會(huì)提供電腦端的控制軟件(GUI)，方便客戶進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)、調(diào)試和測(cè)試。

恩智浦還提供HERO的簡(jiǎn)化版本HELIO系列。HELIO內(nèi)部只集成單調(diào)諧器和廣播信號(hào)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，為汽車信息娛樂系統(tǒng)提供了功能豐富的汽車收音和音頻DSP產(chǎn)品。在滿足高性能和更好用戶體驗(yàn)的同時(shí)，這些產(chǎn)品降低了系統(tǒng)的功耗和成本，幫助工程師簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程，并加快了產(chǎn)品上市時(shí)間。