優(yōu)良的IP3：對互調(diào)失真提供最佳防護(hù)

　　IP3是對調(diào)諧器線性度的品質(zhì)參數(shù)度量。更高的IP3意味著更好的線性度和更少的失真度。最嚴(yán)重的失真是三階互調(diào)失真（IMD3），它是由兩個近距離干擾信號的三次諧波失真產(chǎn)生的干擾信號，進(jìn)入有用信道引起串?dāng)_。（如圖2所示。）擁擠的FM頻譜在城市中非常普遍，太接近于有用頻道的干擾是不容易過濾掉的。為了減少三階失真的干擾結(jié)果，必須增加IP3性能。具有較低IP3的調(diào)諧器需要非常昂貴的高Q值跟蹤濾波器，來避免IMD3干擾和較差的收聽體驗。一個優(yōu)秀汽車收音機調(diào)諧器的IP3指標(biāo)可以高達(dá)117dBuV，并且在全RF增益下具有-3.5dBμV的靈敏度。它也應(yīng)該提供很寬的IMD動態(tài)范圍，在沒有外部濾波模塊時提供IMD3干擾保護(hù)。

　　圖2：好的IP3提供強有力的互調(diào)失真保護(hù)

　　快速AF（備用電臺頻率）檢查：允許快速響應(yīng)時間在6ms或以下

　　在歐洲，當(dāng)信號太弱時或者當(dāng)超出電臺信號覆蓋范圍時，AF可允許汽車收音機調(diào)諧器調(diào)諧到一個提供相同電臺內(nèi)容的不同頻率。這常見于歐洲汽車收音機中，它通過在RDS數(shù)據(jù)中發(fā)送AF列表來啟動。在高端汽車中，常備兩個調(diào)諧器， 其中一個專用后臺從調(diào)諧器用于掃描AF列表，提供AF電臺參數(shù)給主機，以便當(dāng)主電臺信號變得不可接受時，跳轉(zhuǎn)到AF電臺。在成本敏感的收音機（前面提及的雙調(diào)諧器太貴了）中，單調(diào)諧器檢測AF電臺，然后重新調(diào)諧到主電臺，但不會引起可覺察到的音頻中斷。執(zhí)行AF檢查操作所能夠接受的最大時間為10ms。市場上大多數(shù)調(diào)諧器僅能夠監(jiān)測AF電臺的接收信號強度指示（RSSI）。表現(xiàn)優(yōu)異的汽車收音機調(diào)諧器能夠在6ms內(nèi)完成AF檢查操作，并且監(jiān)測多達(dá)四個參數(shù)，包括RSSI、SNR、頻率偏移和多徑干擾。

　　FM多徑干擾處理：信道均衡器減少多徑干擾

　　多徑干擾是FM廣播在移動環(huán)境下（特別是在高速時）接收性能衰減的主要根源。多徑失真是由于來自同一發(fā)射源的兩個或多個無線電廣播信號以不同的時間和相位到達(dá)接收器而造成的，衰減水平依賴于不同物體的信號反射。射頻信號在到達(dá)接收器之前，由于兩類多徑衰落：平坦和頻率選擇性，導(dǎo)致振幅和相位發(fā)生變化。在城市環(huán)境中，從近距離物體（例如建筑物）反射的結(jié)果導(dǎo)致短暫延遲多徑衰落，引起寬帶深度衰落。在這種情況下所有頻譜分量信號同時遭受振幅衰減（平坦衰落），導(dǎo)致刺耳的音頻啪啪聲和斷音。反過來，較長的多徑時延（頻率選擇性衰落）來自幾公里遠(yuǎn)處物體的反射（例如山丘和高大建筑物）。在這種情況下某些頻率分量被衰減，引起信道信號較大失真，從而引起音頻失真。

　　傳統(tǒng)的做法是同時采用多種技術(shù)減輕多徑干擾的影響，例如從立體聲音頻退回到單聲道音頻，安裝低通音頻濾波器（hi-cut和hi-blend），可削減高頻分量來減少由于嚴(yán)重多徑干擾而導(dǎo)致極刺耳的音頻，以及在不得已時采取軟靜音方式。汽車收音機調(diào)諧器應(yīng)具備上述基本的緩解措施，能夠通過連續(xù)檢測信號質(zhì)量參數(shù)自動的運行、啟動和監(jiān)視。

　　好的汽車收音機調(diào)諧器應(yīng)當(dāng)具有FM信道均衡器以便消除頻率選擇性多徑衰落，產(chǎn)生最小失真的音頻。均衡器的適應(yīng)算法不斷尋求恢復(fù)由于頻率選擇性衰落而影響的頻率分量，即使車輛行駛在多徑干擾環(huán)境中也不斷恢復(fù)信號。其結(jié)果是減少音頻失真，降低多徑干擾緩解措施對音頻的影響（例如立體聲單聲道調(diào)節(jié)和hi-cut/hi-blend）。

　　FM雙天線相位分集實現(xiàn)更高清晰度

　　近年來，歐洲的汽車OEM廠，例如寶馬、奧迪、大眾和戴姆勒都采用玻璃/貼片有源天線系統(tǒng)，放棄被動鞭桿天線。然而，采用小型玻璃天線將導(dǎo)致FM收音性能受損。在雙天線/相位分集調(diào)諧器系統(tǒng)中，OEM廠通過采用雙天線去提供更大信號強度，明顯改善多徑衰落的影響，從而規(guī)避這個問題。

　　領(lǐng)先的汽車收音機調(diào)諧器使具有信道均衡器的雙調(diào)諧器相位分集系統(tǒng)實現(xiàn)，克服平坦和頻率選擇性衰落。雙調(diào)諧器輸出被組合起來去減輕信號衰落，提升音頻質(zhì)量。在天線相位分集系統(tǒng)中，RF信號由兩個空間不相干天線接收，它們彼此具有優(yōu)化的間距，連接到兩個調(diào)諧到相同頻率的調(diào)諧器。信號衰落路徑在一個天線位置上可能產(chǎn)生深度衰落，然而另一信號衰落路徑在另一天線位置上就可能獲得很好的收聽體驗。

　　雙調(diào)諧器天線相位分集解決方案可以結(jié)合多天線輸出令由于平坦衰落而對接收信號的影響減至最小。兩個接收器使用共同的參考時鐘，確保它們被調(diào)諧到相同的信道頻率，輪流從副接收器和主接收器上獲得IF信號和相關(guān)信號品質(zhì)參數(shù)。兩個中頻信號在主接收器采用專有相位分集邏輯進(jìn)行相位對齊和組合。組合后的IF信號隨后在主接收器中進(jìn)行信道均衡、FM解調(diào)、MPX解碼和信號調(diào)節(jié)。最后，輸出的立體聲音頻被傳送到系統(tǒng)中的音頻信號處理單元。

　　AM/FM HD收音機™的崛起

　　在美國，HD Radio數(shù)字無線電廣播正在引領(lǐng)汽車收音機的發(fā)展。為滿足市場需求，之前僅存在于高端汽車上的HD Radio現(xiàn)在已經(jīng)逐漸向中級平臺遷移。已經(jīng)采用HD Radio的汽車OEM廠包括福特、沃爾沃和寶馬（在此僅舉幾例）。在不久的將來，更多的OEM廠將加入這個列表。據(jù)估計，到2015年在美國將有超過50％的汽車配備HD Radio接收。HD Radio調(diào)諧器必須經(jīng)過iBiquity公司（http://www.ibiquity.com/automotive）認(rèn)證，該公司是HD Radio技術(shù)的開發(fā)者和認(rèn)證授權(quán)者，可為汽車OEM廠商評定AM/FM調(diào)諧器性能等級。

　　展望未來

　　車載信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)者正在被要求在更低系統(tǒng)成本下實現(xiàn)更高的汽車性能品質(zhì)。當(dāng)今的消費者也期望從他們的汽車收音機上獲得CD質(zhì)量的收聽體驗。汽車OEM廠和一級供應(yīng)商了解這一趨勢并且通過設(shè)計先進(jìn)的信息娛樂系統(tǒng)順應(yīng)消費者需求，這包含最先進(jìn)的汽車收音機調(diào)諧器、擁有出色的靈敏度和選擇性、優(yōu)秀的IP3性能和FM相位分集接收，同時支持?jǐn)?shù)字無線電標(biāo)準(zhǔn)如iBiquity的HD Radio技術(shù)。具有優(yōu)異性能和成本優(yōu)勢的汽車收音機調(diào)諧器，例如Silicon Labs的Si475x和Si476x調(diào)諧器系列產(chǎn)品，現(xiàn)在正在被汽車OEM廠和一級信息娛樂系統(tǒng)供應(yīng)商大規(guī)模應(yīng)用在生產(chǎn)項目中。這些先進(jìn)的汽車收音機調(diào)諧器已經(jīng)在性價比上為汽車客戶樹立了新的標(biāo)桿，同時也為消費者實現(xiàn)了卓越的車內(nèi)音頻收聽體驗。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)7月《汽車電子特刊》Change The World欄目，轉(zhuǎn)載請注明出處！