汽车音响：整合与细分

在今天的汽车设计中，汽车信息娱乐系统呈现了朝音响本体整合的趋势，而这种趋势也推动整个系统朝分配式的结构方向发展。系统和芯片开发商在从仅仅具有CD播放功能的音响系统到多功能系统装置转变过程中将面临较大的变化。从系统方面来说，曾经分离出来实现导航或其他功能的系统组件现在要采用不同的方式重新进行分配。这些将推动芯片制造商在产品开发方面做出较大的调整，以提高系统的可扩展性和连接性。

系统的拼合

汽车音响本体涵盖的功能越来越多，而实现这些功能的硬件则分散在车辆的各个角落。举例来说，我们可以将接收器移到天线附近，然后采用轻便的CAN线路将信号发送到放大器，而不必采用较重的天线线缆，将其接到仪表盘内，这样做更具成本效益。

“A M-F M调谐器，其中可能还包括卫星和HD收音机，设置在行李箱中，距离天线不远，”飞思卡尔半导体公司全球汽车驾驶员信息系统市场经理DonFinney表示。“采用一个单独的盒子可以让硬件的升级变得更加容易。”

增加模块会增加成本，但是灵活性在这种情况下要比成本更重要。一些系统部件如收音机接收器在整个车型系列的产品线上都可以使用，这样可以通过产量的提高来大幅降低成本差别。

汽车音响主体现在不仅能够处理导航功能、后座娱乐功能，
以及车载信息服务功能等，还可以播放音乐。

采用这种方式还可以单独对其中某一个盒子进行升级，而不必改变其他设计。

虽然这种设计概念在较短时间内获得了普遍的应用，但是功能分配的方式千变万化。“每一个主机厂分配系统的方式各不相同，他们将不同的功能放在不同的盒子里，”博世公司汽车多媒体工程总监Mark Peters说。

其中一个变化就是关于高分辨率显示屏的快速发展。随着显示屏尺寸变得越来越大，图像处理已经成为系统设计的关键。

“主机厂针对图像采取不同的处理方式，有的将图像处理器放在屏幕上，有的将其植入到HMI模块中，同时采用低压差分信号传输（LVDS）连接到显示屏上，”Peters表示。

HD Radio的优势在于它可以提供交通信息和其他一些数据，
相对车载信息服务形成了一定的挑战。

硬件要求的提高

图像人机界面需求的不断发展只是其中一个给半导体带来影响的新发展。图像处理器对分散在整个分配系统各个部分的微控制器来说是必不可少的，至少对其中一个来说是必要的。

一旦工程师确定他们将采用哪一个模块来控制位于中控台中间的LCD屏，他们下一个问题就会集中在屏幕的分辨率上。后座乘客可能希望屏幕的分辨率可以高一些，这样他们可以看电影或打游戏，而驾驶员使用的屏幕却不必如此。

“前座显示器采用Full VGA屏幕完全没有必要，”Peters说。不过，导航系统的升级也许会改变这一看法。高精度地图测绘已经出现，让驾驶员可以真切地看到地图显示的道路环境，然后与真正看到的环境进行比较。如果这种情况越来越普遍的话，屏幕的分辨率很可能需要进一步提升。

音响主体的需求推动CPU供应商如NXP半导体公司将
处理器的处理性能提高到4000 MIPS。

“虽然我们还没有达到游戏水平的图像效果，但是这的确是HMI的最终发展方向，”飞思卡尔的Finney说。“当你看到类似Google Maps这样的地图软件可以让导航系统呈现真实的街景时，你只有采用高分辨率屏才能实现它。”

除此之外，一些相对较传统的CPU配置逐渐出现在系统中。许多一级供应商会采用一个CPU来处理整个模块或至少大多数音响模块来简化程序的运行。不过不同的系统单元及不同的车辆模块所需的计算功率改变了系统对CPU时钟频率、存储速度、外围设备及软件的需求。“我们需要保证整个系统具有可扩展性，这样用户才能够享受到系统的升级，”Finney说。

采用具有扩展性的部件让设计小组在某些单元中可以采用低成本的装置，而只有在别无选择时采用高端的芯片。在所有的应用中，新一代的音响本体总会需要更高的处理能力。今天道路上行驶的中高端汽车所采用的CPU的处理能力为500~1000MIPS（每秒百万条指令）。

不过这些车辆很快就会紧随豪华车的步伐，采用更高处理能力的CPU。

“在当前的带有导航系统的高级汽车音响主体中，处理器的运行速度为1000~2000MIPS，”NXP半导体公司汽车业务开发副总裁Lars Reger表示。“你看一下2013~2014款车型，你就会发现CPU的运行速度范围为3000~4000 MIPS。”

新功能的加入

与此同时，控制器运行速度也在不断提高中，这样才可以让更多的外围设备加入到系统中。一方面，这些外围设备必须通过USB接口或无线连接方式与外界相连；另一方面，音响主体必须将输出数据传送到各个不同的后座音频和视频系统中，有些还需要向前座双屏显示器传输数据。

选择网络连接方式在汽车娱乐信息方面具有一定挑战性，因为这些连接方式面临着消费市场纷繁复杂的接口标准。目前越来越多的主机厂开始采用MOST（面向媒体的系统传输）标准，但是有一些对以太网（Ethernet）情有独钟。而1394连接标准的拥护者也推崇其为汽车连接的一种方式。

家庭和办公场所采用内的网络方式支持各种各样的消费类产品，包括采用Wi-Fi连接方式的电子产品。作为新一代IEEE 802 标准，以太网音视频桥接技术可能会给MOST带来一定的挑战。不过，该标准还没有完全开发好，因此所有采用以太网的计划都因此暂时搁置。

虽然高端车型依然不断地采用新的功能，而低端音响系统却朝不同的方向发展。在汽车工程师和市场人士不断增加新的功能时，他们也在不断抛弃那些过时的产品。

这对于那些成本决定一切的市场来说尤其重要。比如在中国、印度等市场，消费者都把音乐放在MP3播放器上，他们并不太需要CD播放机。“在发展中市场，他们在重新定义我们称之为基本音响主体的系统。USB是该系统中一个最基本的配置，而CD播放装置已经逐渐消失了，”飞思卡尔的Finney说道。

CD播放器在欧洲、美洲和日本市场消失的速度可能会较慢。供应商在考虑从系统中移除CD播放器，但是目前来看似乎缺少推动力，至少在2013~2014车型年期间还不会有大的动作。