集成、凝聚的汽車(chē)音頻系統(tǒng)(06-100)

　　汽車(chē)需要信息和娛樂(lè)系統(tǒng)的特殊組合。當(dāng)今信息娛樂(lè)電子采用真正的多媒體方法。汽車(chē)用信息娛樂(lè)系統(tǒng)需要為汽車(chē)駕駛員的操作提供相關(guān)信息，而這些信息往往是至關(guān)重要的。駕駛員收聽(tīng)娛樂(lè)、路況報(bào)告和來(lái)自像衛(wèi)星尋航系統(tǒng)的信息。而后座的乘客希望把視頻娛樂(lè)內(nèi)容加到系統(tǒng)中。

　　設(shè)計(jì)問(wèn)題

　　除了凝聚和可靠地呈現(xiàn)給駕駛員和乘客信息這一基本任務(wù)外，另外的問(wèn)題是為用戶提供可以控制系統(tǒng)的可靠實(shí)用方法。另外，也必須考慮汽車(chē)電子所遇到的惡劣環(huán)境。話音激活和控制能提供高級(jí)安全性，但是，在嘈雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)就不是一件容易的事情。另外，汽車(chē)本身也要考慮系統(tǒng)的占位面積和重量，而且熱管理也是關(guān)鍵。

　　即使只考慮音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)也會(huì)呈現(xiàn)出復(fù)雜的情況。硬件需要處理不同的傳輸方法和元件編碼。CD、SD和Mini-SD卡和便攜MP3播放機(jī)必須是能適應(yīng)所有共同格式。除音頻CD外，系統(tǒng)的CD播放機(jī)應(yīng)該能夠覆蓋像ISO9660和CD-ROM這樣的數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型。

　　譯碼音頻文件不是一個(gè)微不足道的任務(wù)，用戶希望系統(tǒng)能以良好的聲音質(zhì)量適應(yīng)MP3、AAC、WMA和ATRAC所有共同文件格式。在較高級(jí)的系統(tǒng)，音頻基信息(如路況播報(bào))需要譯碼和包含在系統(tǒng)輸出中。

　　汽車(chē)音頻CD播放機(jī)易于振動(dòng)，因此要注意在盤(pán)失讀時(shí)，為保持實(shí)時(shí)音頻輸出所具有的大量存儲(chǔ)器。這樣的RAM存儲(chǔ)器可能較大地增加成本和整個(gè)的占位面積。元件少和高集成度對(duì)汽車(chē)環(huán)境是很有利的。汽車(chē)所用設(shè)備也需要具有低功率特機(jī)模式，在汽車(chē)引擎關(guān)閉時(shí)，應(yīng)避免信息娛樂(lè)系統(tǒng)從電池中繼續(xù)耗電。

　　多媒體系統(tǒng)芯片

　　正在出現(xiàn)的集成方案簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)人員的任務(wù)，使更多的音頻功能占滿可用的空間。最新的集成系統(tǒng)芯片(SoC)方案包括Toshiba公司的TC94A34，TC9A70FG(Zipang-1)和TC94A73 MFC(Zipang-2)方案。這三款器件具有較高集成度，設(shè)計(jì)人員能靈活地決定是否購(gòu)買(mǎi)一個(gè)完整的方案，或靠自己的IP與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。三個(gè)器件都提供全范圍的音頻譯碼功能。TC94A70FG增加了CD控制電路；TC94A73MFG是一個(gè)單封裝系統(tǒng)(SiP)方案，它集成有FCRAM(快速周期RAM)來(lái)實(shí)現(xiàn)ESP(電沖擊保護(hù))功能。

　　采用集成器件由于減少了元件數(shù)和沒(méi)有系統(tǒng)處理器開(kāi)鎖，所以能較大地簡(jiǎn)化車(chē)輛多媒體系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。Zipang IC可實(shí)現(xiàn)的功能包括：CD-DA播放模式(帶CD-text)，壓縮的音頻播放，ISO9660盤(pán)分析和控制，音頻播放和數(shù)據(jù)傳輸?shù)腃D-ROM模式。不需要另外的元件也可提供數(shù)字濾波器、平衡和動(dòng)態(tài)范圍控制，以及聲域控制。

　　新器件的音頻譯碼DSP功能包括支持MP3、WMA、ATRAC3、ATRAC CD和AAC音頻格式，專用的CD功能有包括一個(gè)數(shù)字伺服系統(tǒng)處理器(帶集成RF放大器和音頻DAC)。

　　所有3個(gè)器件都提供并行接口和4線串行接口，可直接連接微控制器。串行數(shù)字音頻和模擬接口(3個(gè)I2S輸入，一個(gè)I2S輸出和一個(gè)SPDIF連接)為音頻輸入和輸出提供設(shè)靈活性)。