車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的無(wú)線音頻傳送技術(shù)
新式的車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)包含日益多元化的內(nèi)容來(lái)源,包括專為乘客設(shè)計(jì)的前座和后座顯示器、來(lái)自便攜式設(shè)備的內(nèi)容,以及便攜式計(jì)算設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)接入等。乘客有時(shí)會(huì)想要共享相同的內(nèi)容,但卻并非每次都如此,因此音頻傳送系統(tǒng)必須能夠傳送多路內(nèi)容,并將每路內(nèi)容傳送給特定的乘客。也就是說(shuō),每個(gè)乘客都能控制內(nèi)容的選擇,也能控制此內(nèi)容所提供的所有互動(dòng)選項(xiàng)。為符合這樣的環(huán)境需求,音頻傳送系統(tǒng)必須具備某些特定的特性。
耳機(jī)
新式的車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)具有多種內(nèi)置的音頻來(lái)源,例如CD播放器和可提供內(nèi)容至多臺(tái)顯示器的DVD播放器,以及各種類型的廣播無(wú)線電接收器。攜帶便攜式音頻/媒體播放器和智能手機(jī)的每位乘客會(huì)有自己的內(nèi)容來(lái)源,并通過(guò)輔助輸入連接到信息娛樂(lè)系統(tǒng)中。此外,車內(nèi)提供的上網(wǎng)功能也會(huì)提供另一種個(gè)人內(nèi)容來(lái)源,且往往是與音樂(lè)有關(guān)。
盡管車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)中有豐富的內(nèi)容來(lái)源,但汽車的內(nèi)置喇叭卻使得每位乘客都必須同時(shí)聆聽(tīng)相同的音頻信息。顯然地,若每位乘客想要聽(tīng)自己喜歡的音樂(lè),就得使用耳機(jī)才行(圖1)。
無(wú)線音頻傳送技術(shù)
圖1 備耳機(jī)的后座顯示器。
車載娛樂(lè)系統(tǒng)的耳機(jī)可以采用無(wú)線或有線設(shè)計(jì)。當(dāng)然,在汽車的有限空間中,使用有線耳機(jī)的缺點(diǎn)顯而易見(jiàn),因此汽車OEM廠商轉(zhuǎn)而尋求無(wú)線解決方案。
無(wú)線技術(shù):紅外線與數(shù)字射頻
紅外線(IR)和射頻(RF)是無(wú)線耳機(jī)主要選用的兩種技術(shù),它們都各自有其優(yōu)缺點(diǎn)。
音頻質(zhì)量:通常,大多數(shù)IR解決方案是傳輸模擬音頻,且音頻是通過(guò)動(dòng)態(tài)范圍約70dB的調(diào)頻IR載波來(lái)傳送。因此,它的質(zhì)量與FM廣播相近,明顯低于具96dB動(dòng)態(tài)范圍的CD和DVD音頻質(zhì)量。
此外,除了陽(yáng)光之外,汽車內(nèi)還會(huì)有其它的IR干擾源。在模擬音頻的傳輸過(guò)程中,不會(huì)有任何修正錯(cuò)誤的機(jī)會(huì),因此任何微小的IR信道問(wèn)題都會(huì)在音頻碼流中造成聽(tīng)得見(jiàn)的噪聲,常被稱為“靜態(tài)噪聲”。
模擬RF解決方案也存在同樣的音頻質(zhì)量較低,以及易受干擾的問(wèn)題。而且,在支持Wi-Fi和藍(lán)牙連接技術(shù)的汽車中,由于Wi-Fi及藍(lán)牙連接與RF無(wú)線音頻共享相同的頻段,故RF干擾問(wèn)題會(huì)更嚴(yán)重。
不管是IR還是RF,任一種無(wú)線傳輸都會(huì)有干擾存在。因此,數(shù)字無(wú)線音頻傳輸技術(shù)是更佳的解決方案,因?yàn)樗邆鋫蓽y(cè)傳輸錯(cuò)誤、并在信號(hào)送達(dá)聽(tīng)者前對(duì)之進(jìn)行修正的能力,而且還能夠采取行動(dòng)避免未來(lái)再發(fā)生錯(cuò)誤。
視距:IR需要一條從來(lái)源至耳機(jī)的不受干擾的視距通道,但是要從儀表板到后座乘客間建立這樣的通道是有困難的,尤其是對(duì)于較大型的三排座椅車輛而言。因此,制造商試圖在多個(gè)位置安裝IR發(fā)射器,以確保其中至少有一個(gè)能夠與耳機(jī)建立視距通道。當(dāng)然,這種解決方案會(huì)增加成本和功耗。而且,只要帶耳機(jī)的乘客轉(zhuǎn)頭,此通道就會(huì)中斷。
相比之下,RF解決方案并不需要視距通道,而且在有限的汽車空間中,只需要一個(gè)發(fā)射器就能傳送到所有的耳機(jī)位置。
多音頻信道:一般來(lái)說(shuō),IR僅提供單一廣播信道。多個(gè)試圖傳送不同內(nèi)容的發(fā)射器會(huì)互相干擾。因此,模擬IR技術(shù)僅能處理單個(gè)音頻碼流,這對(duì)具有多個(gè)顯示屏和其它音源的新型汽車來(lái)說(shuō),顯然具有其局限性。有些IR解決方案會(huì)通過(guò)在單個(gè)數(shù)字IR鏈路上采用時(shí)分多路復(fù)用數(shù)個(gè)音頻信道的方式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這種方案的缺點(diǎn)是,所有音頻內(nèi)容都必須先送到某個(gè)地方被多路復(fù)用之后,才能進(jìn)行IR傳輸。
RF解決方案具有將各個(gè)音頻信道分配給不同音頻碼流的能力。無(wú)線音源會(huì)在車內(nèi)盡可能地被傳送(請(qǐng)見(jiàn)圖2)至靠近音頻來(lái)源,而耳機(jī)能通過(guò)接收無(wú)線電信道的方式選擇想聽(tīng)的音頻內(nèi)容。
圖2 重來(lái)源與多個(gè)耳機(jī)。
廣播:除了能讓每位乘客利用耳機(jī)欣賞各自想聽(tīng)的音樂(lè)外,也能讓多位乘客共享內(nèi)容,例如在他們觀看相同屏幕的時(shí)候。
紅外線技術(shù)本質(zhì)上一是個(gè)廣播媒介,因此所有與發(fā)射器間具有視距通道的耳機(jī)都能共享相同的音頻碼流。
數(shù)字RF技術(shù)在這方面有所不同。舉例來(lái)說(shuō),采用藍(lán)牙的串流音頻解決方案僅支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。因此,每個(gè)耳機(jī)都需要一個(gè)發(fā)射器,這會(huì)造成成本和功耗的增加。共享內(nèi)容是指將所需的音頻串流連接到所有想要分享此內(nèi)容的耳機(jī)發(fā)射器。相較之下,SMSC的Kleer技術(shù)能夠允許多達(dá)4個(gè)耳機(jī)與相同的音頻來(lái)源連接,同時(shí)還能允許耳機(jī)在不同來(lái)源中做選擇。
反向信道(Back-channel)通信: 耳機(jī)提供了一個(gè)讓用戶控制音頻信道切換、暫停播放等功能的理想位置。然而,這需要從耳機(jī)到音頻來(lái)源建立一個(gè)回傳通道,在此將其稱為反向信道。
很可惜,IR連接包含了不同的發(fā)射器和接收器,因此耳機(jī)往往僅能接收,而無(wú)法在耳機(jī)上實(shí)現(xiàn)播放控制功能。
大多數(shù)數(shù)字RF設(shè)備都同時(shí)擁有發(fā)射和接收功能,這是最低條件,這樣才能讓耳機(jī)回傳確認(rèn)信號(hào)給音源,告知音頻數(shù)據(jù)包已正確收到,不需要再重發(fā)一次。這個(gè)從耳機(jī)到音源間建立的反向信道還能做為其它用途,包括播放控制、電池狀態(tài)、和辨認(rèn)耳機(jī)品牌以確認(rèn)是否支持。
評(píng)論