傳統(tǒng)音響系統(tǒng)架構(gòu)

 

音響系統(tǒng)是汽車無線電系統(tǒng)的指揮中心，使駕駛者能夠選擇音頻源、設(shè)置音量、選擇歌曲或選擇電臺(tái)。傳統(tǒng)上，除了音頻信號(hào)處理和放大器之外，還采用音頻調(diào)諧器、基帶處理IC和應(yīng)用處理器，如(圖2)所示。

 

 

傳統(tǒng)音響系統(tǒng)的復(fù)雜度帶來了許多設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。密集電子器件產(chǎn)生的熱量可能要求使用散熱器并降低可靠性。傳統(tǒng)音響系統(tǒng)的整體式架構(gòu)也意味著如果無線電特性發(fā)生任何變化，都需要至少對(duì)極其復(fù)雜的音響系統(tǒng)的局部進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

 

作為汽車信息娛樂系統(tǒng)的主要用戶接口，音響系統(tǒng)幾乎普遍位于中控臺(tái)。該位置非常靠近駕駛者，便于駕駛者與音響系統(tǒng)之間的交互。然而，同時(shí)也造成了音響系統(tǒng)遠(yuǎn)離天線，后者一般位于車頂或后窗/側(cè)窗上。這些天線往往需要非常長且密集的配線來連接到音響系統(tǒng)，所以成本較高、抗噪性較差。

 

(圖3)所示為傳統(tǒng)架構(gòu)的一個(gè)例子，其中有兩根天線位于后窗上，并連接到中控臺(tái)音響系統(tǒng)。注意，在從天線模塊到音響系統(tǒng)的整個(gè)長度范圍內(nèi)，有多根電纜并行布置。

 

 

遠(yuǎn)程調(diào)諧器架構(gòu)

 

Maxim Integrated已經(jīng)開發(fā)了創(chuàng)新性的“遠(yuǎn)程調(diào)諧器架構(gòu)”，將調(diào)諧器從音響系統(tǒng)中分離出來。（圖4）所示的遠(yuǎn)程調(diào)諧器架構(gòu)中，汽車的每個(gè)C柱中安裝有一對(duì)調(diào)諧器。遠(yuǎn)程調(diào)諧器模塊用RTB1和RTB2表示。

 

 

利用一根較短的同軸串行鏈路將兩個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)諧器模塊連接在一起，然后將四個(gè)調(diào)諧器組成的總成通過單根同軸串行鏈路連接到音響系統(tǒng)。這根同軸電纜既負(fù)責(zé)將調(diào)諧器輸出連接到音響系統(tǒng)，又為調(diào)諧器提供I2C通信和電源，無需附加電纜。該架構(gòu)使得音響系統(tǒng)體積較小、發(fā)熱量較少，并大大減少電纜數(shù)量(圖5)。

 

 

數(shù)字串行連接對(duì)環(huán)境噪聲的抗擾性較好，大大降低布線的難度并提高弱信號(hào)的接收性能。

 

遠(yuǎn)程單元架構(gòu)的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是擴(kuò)展性——很容易增加更多的調(diào)諧器，可用于背景掃描和相位分集，無需更改音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

 

遠(yuǎn)程調(diào)諧器演示系統(tǒng)

 

可使用一對(duì)遠(yuǎn)程調(diào)諧器模塊演示新架構(gòu)。

 

第一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)諧器模塊(圖4和圖6中的RTB16)包括一對(duì)AM/FM/數(shù)字無線電調(diào)諧器、一個(gè)串行器和PMIC。該模塊既支持單模塊系統(tǒng)，也支持在多模塊系統(tǒng)中與第二個(gè)模塊(圖4中的RTB2)配合使用。

 

 

第二個(gè)模塊(圖4和圖7中的RTB27)支持多模塊系統(tǒng)，其中包括一對(duì)調(diào)諧器、電源管理以及串行器/解串器芯片組，支持多個(gè)模塊以菊鏈方式連接。

 

 

基帶/音響系統(tǒng)適配器(圖8)包括解串器和連接器，能夠方便地連接到基帶處理器或邏輯分析儀，以進(jìn)行評(píng)估。

 

 

此外，調(diào)諧器模塊可直接連接到任意帶有相應(yīng)GMSL解串器和FAKRA連接器的音響系統(tǒng)。

 

演示板包括6種Maxim Integrated IC (參見“更多信息”部分)。Maxim未來的規(guī)劃是進(jìn)一步集成IC，提供更小、更高成效的方案。

 

總結(jié)

 

我們討論了傳統(tǒng)音響系統(tǒng)架構(gòu)的缺點(diǎn)，以及采用遠(yuǎn)程調(diào)諧器架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，后者將調(diào)諧器從音響系統(tǒng)移到了靠近天線的位置。Maxim Integrated提出的這種新式布局方法能夠大大降低布線復(fù)雜度、減輕重量、降低成本，并減少噪聲耦合。遠(yuǎn)程調(diào)諧器架構(gòu)使音響系統(tǒng)體積更小、散熱更少、擴(kuò)展性更好，很容易根據(jù)當(dāng)前以及將來無線電特性和頻段的變化增加更多的調(diào)諧器。Maxim未來的規(guī)劃是進(jìn)一步集成IC，提供更小、更高成效的遠(yuǎn)程調(diào)諧器方案。

 

● AM：調(diào)幅

● C柱：汽車車窗區(qū)域中垂直或接近垂直的支撐柱。

基帶：調(diào)諧器中下變頻之后的頻域信號(hào)。

● FM：調(diào)頻

● GMSL：吉比特多媒體串行鏈路

● IC：集成電路

● 相位分集：使用多個(gè)天線接收相同信號(hào)的可靠接收方法。

● PMIC：電源管理IC

● SW：短波

● 調(diào)諧器：一種接收射頻(RF)傳輸信號(hào)并將其下變頻到可解調(diào)中頻(IF)的器件。

 

 

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