汽車無線電的昨天、今天和明天
汽車無線電自1929年悄然問世以來,發生了顯著的變化。最初的汽車無線電是一種電池驅動的便攜式無線電,必須帶入車內使用。Paul Galvin發明的早期汽車無線電需要單獨購買,汽車制造商并不附隨汽車提供無線電設備,這給消費者帶來了極大的不便。到20世紀30年代末期,20%的汽車都配備了內置無線電。汽車無線電由此經歷了重大的變革歷史:從只有一個基本的單旋鈕AM和FM模擬調臺功能,逐漸發展到具有8軌磁帶功能、盒式磁帶錄音機、CD機、多波段立體聲設備,直至最新的數字地面及衛星無線傳輸功能。
在銷售到全球各地的數以百萬計的汽車中,汽車無線電成為為消費者提供信息的主要渠道,也是與外界溝通的一種方式。
大眾往往忽略的一點是,鑒于汽車無線電的移動性,與家用固定無線電相比,汽車無線電的工程復雜性更高。汽車無線電中含有在汽車移動時適應變化環境的電子元件。高層建筑和高山會反射無線信號,從而減弱無線信號、造成相鄰信道干擾及多頻道干擾等技術障礙,這些電子元件則能夠最大限度地減輕干擾信號的影響,確保車內用戶的良好收聽效果。
飛利浦公司不斷致力于為汽車無線電市場開發創新的半導體技術,以提供高質量、具有成本效益的無線電解決方案。目前,在全球汽車無線電半導體市場上,飛利浦擁有超過30%的市場份額,為全球90%的汽車無線電制造商供應半導體產品。飛利浦公司可提供完整的組裝低檔及高檔汽車無線電的半導體產品,包括調諧器、模擬信號處理器、數字信號處理器(DSP)、調節器及放大器。
顯然,不斷推陳出新的電子技術使得汽車無線電的變革成為可能。在深入討論汽車無線電的變革歷史前,讓我們首先審視一下目前的無線電市場狀況,以及該市場如何影響汽車無線電的發展進程。然后,我們將討論組成汽車無線電的關鍵電子元件--調諧器、信號處理器及放大器,以及在過去的數年里這些電子元件的變化過程。
二、汽車無線電市場現狀
廣播標準
目前,主要有兩類無線廣播標準--模擬及數字標準。模擬AM及FM無線廣播有60多年的發展歷史,是全球最主要的廣播標準。在未來十年左右,我們將看到模擬AM及FM無線傳輸技術將緩慢地向數字模式轉換,逐漸迎合新興的數字無線廣播標準。
數字無線廣播標準,如應用于歐洲、亞洲及加拿大的數字音頻廣播標準(DAB);數字地面AM/FM或HD Radio(IBOC)及衛星無線傳輸標準,如美國的XM及Sirius標準,正處于各自的初期應用階段。
正如模擬FM耗用了30多年的時間才逐漸滲透到AM無線傳輸市場,且只占有20%的聽眾市場份額,數字無線廣播標準的大規模普及也將待以時日。
制造商需求集成方案
對大眾消費類設備而言,成本至關重要。為了能夠在成熟的市場中提供具有價格競爭優勢的汽車無線電設備,制造商往往需求具有成本效益的半導體元件。因此,諸如飛利浦公司等半導體供應商致力于提供集成系統,將更多的功能集成在更少的芯片上,從而降低材料成本。
現實狀況
以歷史為鑒,模擬FM盡管比AM在技術上高級得多,真正的廣泛應用卻耗時不菲。因此,數字無線技術的普及也將歷經磨難。所以,在未來幾年內,汽車無線電及半導體制造商的重點應該放在開發更先進的噪音抑制技術、多聲道功能,以及接收更清晰的無線信號上,以持續不斷地改善模擬音頻技術和接收質量。
汽車無線電的發展歷程顯然是馬拉松式的,而非跳躍式的。在從模擬向數字無線技術過渡之前,首先要完成模擬向數字無線信號處理技術的轉換。
模擬向數字信號處理的轉換
汽車無線電的質量主要取決于設備有效處理無線電波或信號的能力。由于消費者不斷需求更佳的音頻質量,隨著汽車無線電的更新換代,人們也目睹了無線電設備信號處理功能的顯著改善。與汽車無線電中的其他所有電子元件相比,在過去的數年里,信號處理器經歷了最明顯的變革。
因此,可以這樣講,無線信號處理功能的顯著改善支撐了汽車無線電的變革。模擬信號處理器首先被用于調諧、濾波、處理、編碼及解碼從模擬AM/FM廣播信號傳輸來的連續模擬信號。因此,飛利浦公司等半導體制造商不斷推出新的數字信號處理硬件,以改善音頻及接收質量參數。數字信號處理器(DSP)以數字的形式轉換、解調及過濾模擬AM/FM廣播信號,以提供更少干擾的改善無線電質量。
目前,75%的汽車無線電采用模擬信號處理器。到2004年,預計40%的全部無線信號處理過程將采用數字信號處理器。飛利浦公司是首家提供專用汽車無線電數字信號處理器SAA7701的半導體公司。目前,飛利浦公司占有全球汽車無線電數字信號處理器市場超過65%的份額。飛利浦的數字信號處理器是專門為嚴格的汽車運行環境而設計的,可有效地抵御溫度波動、電磁干擾,以及不斷變化的外部環境對汽車無線電性能的影響。
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