创新音频方案提高车载娱乐系统性能

随着消费者对汽车电子设备功能的要求越来越多，以及电子元器件功能和性能的逐步提高，如何把家庭的多媒体娱乐系统搬移到汽车中，从而提供一个舒适的驾车、乘车环境，成为融合汽车产业和电子产业的一个新的应用。汽车音响部分作为整个车载多媒体娱乐系统的最基本、最核心的部分，其性能的好坏直接决定整个娱乐系统的舒服性。但是，由于汽车电子的工作于恶劣的环境，因此，对电子器件的抗震、抗干扰等多种性能提出了苛刻的要求。如何使自己的产品既能提供卓越的性能又能满足这些要求是汽车电子提供商必须面对的挑战。

TAS3108提供高保真音质

德州仪器 (TI)公司针对汽车市场的严格要求以及家庭影院应用的低成本需求推出的TAS3108音频数字信号处理器 (DSP)，不仅可为车载音频提供更出色高保真音质，还可为家庭音响系统提供低成本的音频处理功能。

8通道TAS3108 音频 DSP内部主要功能模块如图1所示。该DSP能够以135MHz的工作频率在每时钟周期内同时处理5条指令，每秒最多处理6 亿7,500 万次指令 (MIPS)。通过与48位数据通道（支持出色的重低音管理功能）与单周期76位(48x28)乘法累加器结合使用，TAS3108 DSP能以较低的价位实现每秒1亿3,500万次乘法累加(135M MACS)的无与伦比的处理能力，从而使数字电视、单机家庭影院系统组、车载音响以及外部放大器实现 7.1 声道处理功能。

TI新型处理器在设计时专门考虑到汽车市场对高可靠性的细致严格的功能要求，因而都经过了仿真、严密的分析与强度测试，以满足汽车制造商对百万分之一缺陷产品率 (DPPM) 的要求。据悉，该处理器的车载版本TAS3108IA已通过汽车市场最严格的组件质量标准之一 AEC Q100标准认证。同时，由于该产品对 15 种立体声／TDM 数据格式均提供32 kHz到192 kHz的采样率支持，因此开发商可通过统一的设计满足各种市场领域的需求。“TAS3108 处理器的强大性能可帮助我们推出特色产品系列，实现出色的音质。借助 TI 技术，我们能够为客户提供出色的音响系统，以满足汽车市场对质量与可靠性的各种要求。” 先锋公司的设计部经理 Masahiro Kishigami 表示。


图1 TAS3108/TAS3108IA功能结构框图

TAS3108 DSP配有专为音频处理进行优化的全套工具，能高效实施专有算法与标准特性，其中包括均衡技术、音色与音量控制等。有关工具大致分为两个部分，一是图形开发环境 (GDE)，二是集成开发环境(IDE) 。GDE是支持拖放功能的图形化开发环境，用户只需将预先优化的组件放入适当的位置即可。这样，用户就能对每个组件进行实时编程与控制，并利用专有算法发布其自主组件。IDE是传统的工具，其中包括编辑器以及仿真器／调试工具。编辑器将根据客户工作环境的不同显示不同颜色，以帮助客户了解需要输入的内容，从而加快编程速度，减少错误。仿真器／调试工具则能提供基于PC的环境，以使客户通过代码检测，实现调试目的，并查看存储器和设置断点。

AAC编码器库实现高速CD抓轨性能

TI公司近期宣布采用32位浮点处理技术的超高速AAC编码器库已在Tsukuba 技术中心开发完成，与TMS320DA6xx及TMS320DA7xx DSP完全兼容。就MPEG4 AAC LC音频（128kbps、44.1 kHz）而言，TI Aureus DSP可实现40倍速的抓轨性能。与此前推出的采用ATRAC320编码器的20倍速CD抓轨速度相比，实现了显著的性能提升，适用于小型车载音频设备与迷你组合音响等应用中。

超高速AAC编码解决方案可与Aureus DSP现有的多通道解码解决方案配合使用，以满足多种应用需求。例如，新型AAC 库支持5.1编码与解码，这使音频服务器能够将立体声音源矩阵解码为5.1 PCM，编码后以5.1 AAC格式存储。编码后的环绕立体声音乐可通过家庭影院系统或车载音响播放。当然，多通道音源也可被转码后以5.1 AAC储存。在另一种情况下，也可同时进行CD抓轨与压缩音频回放，这样最终用户在抓轨的同时就能欣赏音乐。 此外，通过杜比定向逻辑IIx或DTS NEO:6回放音频还可实现多通道音频，并利用图形均衡器、室内校正、虚拟器或耳机环绕声等多种算法进行后期处理，以提高家庭影院或汽车环境中的环绕音质。由于抓轨功能与声音处理可由同一TI DSP 完成，从而有助于制造商降低整体系统成本。

Aureus平台的产品不仅具备可为制造商提供灵活设计环境的开放式音频框架，使他们能够方便地添加最新特性以推出差异化的产品，而且所有Aureus系列数字音频处理器均达到了Q100汽车标准。“客户要求获得更高质量的音响系统，我们需要通过MOST网络进行受保护内容的多声道传输，以避免立体声混声造成的音质下降。TI出色的技术支持和方便易用的各种工具帮助我们在可软件编程的DSP基础上构建了模块化框架，从而使我们不必再为不同产品分别推出定制芯片。”HARMAN/BECKER汽车系统公司高级信号处理器经理、科技博士Hans-Juergen Nitzpon指出。

据悉，2005年新款梅赛德斯－奔驰(Mercedes-Benz)S级轿车的HARMAN/BECKER信息娱乐系统和Harman Kardon音响系统通过采用TI Aureus音频DSP与模拟组件实现了最先进的音频特性，从而使该款轿车具备了家庭影院级的音质。