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良好軟體設計啟動車載免提系統新未來

上網時間: 2006年11月10日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:無線  汽車電子  車載免提系統  SoundClear  Bluetooth 

現代化的汽車是充滿電子技術的奇蹟。汽車從開始設計到上路的研發週期是以年而不是月計算的,但即使如此,汽車的研發依然緊隨著消費性電子的開發浪潮,而消費電子市場的產品週期也許僅有短短幾個月。除了雙方的產品生命週期差距外,這些週期時間並不一定是壞事,畢竟誰會想要一款10年前的手機,或買一輛一年後就過時的汽車呢?

任何新技術,以無線為例,約需兩、三年的時間才能在汽車上實現,因而為這些技術提供了成熟發展的時間,鑒於汽車售價與其它大眾產品價格的差異,這可為消費者帶來他們要求的更高可靠性及強韌性。

雖然我們嚮往成熟的技術,但同樣地,產品週期的不一致意味著汽車電子工程師要引領發展潮流困難重重。消費者個人對電子技術的選擇,或是技術本身所塑造出的消費者喜好和需求並不容易預測。因此,設計人員開發的系統必須非常靈活,以使汽車盡可能採用技術發展的最新成果。

安全法規與藍芽

除了消費市場的壓力,汽車電子發展受到安全法規和條例的明顯影響。目前汽車無線的驅動力之一是美國過已有過半數的州通過了在汽車上配備免提電話的一系列法規。但就這點而言則以歐洲領先,大多歐盟國家已立法要求在汽車上使用免提電話。

為消費產品開發的藍芽無線技術因此得以被汽車開發商迅速採用,將其作為目前在手機和車內資訊娛樂系統間進行無線通訊的主要方式。但進行這類整合必須注意一些細節。

目前,在車上配備藍芽手機有兩種方式:從配件市場購買免提套件;或將其作為新款車中的標準配備。雖然配件市場的免提套件能支援現有車主對藍芽手機進行升級,但開發人員一致認為,為實現上述兩種系統中任一種的連接,軟體品質至關重要。系統演算法還執行回音消除、降低噪音和語音識別。

免提套件需要這些功能,德州儀器(TI)全球低功耗市場經理John Dixon表示,因為這些車內功能均採用不同的揚聲器,如車上的音訊系統或免提套件內的耳戴單元,而非手機上的小發聲元件。因此,手機內的任何軟體與車內系統並無關聯。

與汽車應用中的任何產品一樣,免提套件必須在成本與性能間取得平衡─就藍芽無線來說,Dixon指出,是試圖提供‘物盡其用’這樣一種平衡。

“為最有效地提升聲音品質,必須在處理速度和需要成本的晶片上記憶體之間進行權衡,這樣就不必耗時地從外部獲取資訊,”Dixon總結說,“另外,太多處理、太高速度也會導致太多功耗。”簡言之,硬體和軟體必須平衡。


圖:藍芽套件與汽車資訊娛樂功能的發展

特定設計問題

Dixon表示,優良的軟體會為用戶帶來愉悅的車上免提電話使用體驗,其通話感覺類似面對面的交談。聰明的軟體還能降低手機功耗,這對設計師解決特定問題極其重要。

例如,口袋或皮包內的手機會因附近的金屬物體面臨訊號路徑變更問題,整體效果會受到因司機和汽車行動所造成的方位變化影響。

“資訊必須及時從手機傳送到藍芽套件,”Dixon說,“用DSP執行的演算法根據增益/損失情況及從多點獲取的數據來迅速實施糾錯─但這種功能也許只在短期內需要。”

另外,Dixon再次警告:記憶體與處理器必須匹配以儲存足夠的軟體。所以,即使採用性能最高的處理器,但若沒有與之匹配的記憶體,也不會是最佳方案。

飛利浦半導體資深汽車業務總監Jack Morgan認同上述觀點。“你不能僅採用最熱門的硬體,還必須兼顧平台和軟體,”Morgan表示,“更大的挑戰在軟體。實現設計的過程相當微妙,你必須關注供應商提供的軟體,特別是要找已獲得成功的廠商。”

保證聲音品質

透過確保訊號傳輸的聲音品質,軟體效用將超越訊號完整性。“從噪音角度來看,除工廠的生產線外,汽車內的環境算是最嚴苛的了,”Cambridge Silicon Radio副總裁Tom Houy表示。這家位於英國劍橋的公司為其藍芽核心開發了Clear Voice Capture軟體。

Houy表示,,這些演算法將音訊串流分為64個頻帶,並檢查這些頻帶以設立速度時序模式,然後進行處理,“是濾除而非試圖消除噪音,”他說。若用於聲音輸出,Clear Voice Capture software還將保護免提套件的麥克風免於汽車揚聲器系統的影響。

聲音處理軟體供應商Acoustic Technologies工程副總裁Greg Eslinger指出,汽車噪音環境是由根據車速隨時變化的低頻來表示。Acoustic Tech的SoundClear演算法能夠僅識別語音並去除噪音,他說。

“這種演算法會追蹤噪音,當噪音變化-如搖下車窗時,演算法特性也隨之改變,”Eslinger表示。他形容這是“對更高頻率的更積極處理。”SoundClear還同時監控噪音和語音特性,以確保對噪音的處理不會濾除某些語音資訊。

Acoustic Tech還與免提套件的設計師探討聲學設計問題。對這種套件來說,Eslinger表示:“正確的塑料設計是關鍵。”他提及在套件的揚聲器(如果不用汽車的聲音系統)與麥克風間透過其塑料殼架可能產生的聲音耦合。在這種情況下,揚聲器和麥克風之間的距離及殼架材料的彈性必須與振動模式一致。

有趣的時代

汽車資訊娛樂系統工程師在將無線免提技術整合進當代及未來汽車時會遇到各種障礙,這使他們感受到自己生活在一個有趣的時代。技術發展的不確定性,也許會被諸如將消費者個人電子設備整合到汽車中這一有趣的挑戰所彌補,無論這些功能將以何種方式呈現。

作者:瑞德斯




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