汽車(chē)音響,汽車(chē)音響是什么意思

汽車(chē)音響,汽車(chē)音響是什么意思

汽車(chē)音響是提高汽車(chē)駕駛娛樂(lè)和獲取信息的重要途徑，已經(jīng)成為汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。汽車(chē)音響已從最早的調(diào)幅收音機(jī)發(fā)展到數(shù)碼音響、VCD等汽車(chē)多媒體系統(tǒng)。而DVD技術(shù)的成熟，使得多功能、數(shù)字化的立體音響系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)。汽車(chē)音響與其他音響相比具有如下特點(diǎn)：

1）采用汽車(chē)12V蓄電池直流供電。

2）低阻抗、大功率、體積小的揚(yáng)聲器。

3）采用匣式機(jī)芯，防塵、耐熱、抗振。

4）接收靈敏度高，汽車(chē)駕駛室有屏蔽作用，加上汽車(chē)高速行駛，有時(shí)離發(fā)射臺(tái)很遠(yuǎn)，故要求AM廣播的接收靈敏度要小于50μV，F(xiàn)M大于3μV，AM的自動(dòng)增益范圍要求大于40Db，能承受1000mV的大信號(hào)輸入而不產(chǎn)生阻塞失真。

5）電感式調(diào)諧，為了防止汽車(chē)在行駛中震動(dòng)對(duì)調(diào)諧的影響，汽車(chē)收放機(jī)大多采用電感式調(diào)諧。

6）具有夜光照明功能，汽車(chē)在夜間行駛時(shí)，為了收音和放音的方便，常常設(shè)有透光的照明按鍵。設(shè)計(jì)這種照明裝置時(shí)，部分影響LCD數(shù)字顯示效果。

7）體積較小，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)音響限定體積為183mm×50mm×153mm。

8）抗干擾能力強(qiáng)。

一、汽車(chē)音響技術(shù)

當(dāng)前汽車(chē)音響采用的技術(shù)主要有：

1）數(shù)字調(diào)諧技術(shù)，利用專(zhuān)門(mén)的處理器自動(dòng)掃描搜索電臺(tái)、自動(dòng)搜索存儲(chǔ)，同時(shí)還可以人工調(diào)諧、尋找、檢索和預(yù)檢索。

2）語(yǔ)音控制技術(shù)，高檔汽車(chē)音響功能強(qiáng)大，控制開(kāi)關(guān)繁多，為避免駕駛員操作時(shí)分散注意力，造成不安全的隱患，汽車(chē)音響采用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，由語(yǔ)音識(shí)別模塊實(shí)現(xiàn)。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)一般可以選擇接收頻道，控制磁帶的進(jìn)、退，控制磁帶盒的進(jìn)、出，控制激光唱機(jī)的播放、選曲等。

3）自動(dòng)控制磁帶放音機(jī)芯，采用微控制器使磁帶放音機(jī)芯自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)選曲、快進(jìn)、倒帶、暫停、退帶的邏輯控制或自動(dòng)控制。操作具有這種電控機(jī)芯的汽車(chē)音響，可方便地實(shí)現(xiàn)音樂(lè)搜索，還有電腦選曲、自動(dòng)翻轉(zhuǎn)、雙向走帶、斷電自動(dòng)退帶等功能。

4）采用數(shù)字濾波和新型的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器技術(shù)，采用獨(dú)立的左、右聲道數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，使左、右兩聲道的數(shù)字信號(hào)同時(shí)轉(zhuǎn)換處理，提高音質(zhì)。

5）運(yùn)用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境噪聲補(bǔ)償控制，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、人機(jī)工程學(xué)、聽(tīng)覺(jué)心理學(xué)知識(shí)等，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)音響環(huán)境噪聲補(bǔ)償功能，如可以測(cè)量輪胎、路面和發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，然后與用戶(hù)設(shè)定的音調(diào)音量作出比較后，自動(dòng)調(diào)節(jié)音調(diào)音量至適當(dāng)?shù)乃健?

二、汽車(chē)音響系統(tǒng)的基本組成

汽車(chē)音響與室內(nèi)音響有很多區(qū)別，首先要考慮系統(tǒng)與汽車(chē)電源的匹配，汽車(chē)音響受到高頻電磁干擾和線(xiàn)路干擾，以及車(chē)內(nèi)的溫度濕度等因素的影響較大，汽車(chē)音響空間狹小，車(chē)窗玻璃和內(nèi)飾件形成音響的無(wú)序環(huán)境。受熱輻射、振動(dòng)沖擊等原因，引起光盤(pán)播放失真，為此要開(kāi)發(fā)適用于汽車(chē)音響的機(jī)械裝置。

如圖1所示汽車(chē)音響系統(tǒng)包括收音、磁帶放音、CD、功放器、自動(dòng)天線(xiàn)、揚(yáng)聲器等。概括來(lái)說(shuō)，汽車(chē)音響系統(tǒng)主要由天線(xiàn)、接收裝置和揚(yáng)聲器、放大器四個(gè)部分組成。

1、天線(xiàn)

用以接收廣播電臺(tái)的發(fā)射電波，并通過(guò)高頻電纜向無(wú)線(xiàn)電調(diào)頻裝置傳送，天線(xiàn)大致可分為在車(chē)身外板上伸出金屬棒的鞭狀天線(xiàn)和裝在車(chē)身內(nèi)的玻璃天線(xiàn)兩種，兩種天線(xiàn)中，可伸縮鞭狀天線(xiàn)接收效果較好，玻璃天線(xiàn)得優(yōu)點(diǎn)是不需要保養(yǎng)，沒(méi)有磨損，不影響汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)特性。現(xiàn)在，許多轎車(chē)安裝了電動(dòng)天線(xiàn)（又稱(chēng)為自動(dòng)天線(xiàn)），通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制天線(xiàn)在車(chē)身上自動(dòng)伸縮。有些汽車(chē)電動(dòng)天線(xiàn)采用單獨(dú)的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，多數(shù)由收音機(jī)開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)控制，在收音機(jī)打開(kāi)的同時(shí)接通電動(dòng)天線(xiàn)控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使天線(xiàn)升起；關(guān)閉收音機(jī)時(shí)天線(xiàn)又同時(shí)下降。如圖2所示，電動(dòng)天線(xiàn)由開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)、繼電器、減速機(jī)構(gòu)和天線(xiàn)等組成。

新一代的天線(xiàn)是柔性鞭狀天線(xiàn)，效果介于鞭狀天線(xiàn)和玻璃天線(xiàn)兩者之間，也可采用自動(dòng)導(dǎo)向天線(xiàn)（ADA），即多天線(xiàn)系統(tǒng)，通過(guò)信號(hào)處理和疊加，獲得較好的接收效果。

2、接收裝置

（1）調(diào)諧器

調(diào)諧器把天線(xiàn)所獲得的電波信號(hào)進(jìn)行增幅，從幾個(gè)發(fā)射頻率中選擇符合要求的發(fā)射波，從發(fā)射波（載波）把信號(hào)波分離取出，圖3所示為FM調(diào)諧器的工作原理，前端虛線(xiàn)部分是載波處理電路。

①高頻增幅電路，對(duì)天線(xiàn)收到的弱電波進(jìn)行處理，予以增幅，同時(shí)去除干擾波，因此要選用可變方向天線(xiàn)。

②檢波電路，經(jīng)過(guò)中頻處理的FM變頻波，在檢波電路中取出載波，析出立體聲導(dǎo)向信號(hào)（19kHz）和立體聲左右方向信號(hào)的合成信號(hào)。

③立體聲解調(diào)電路，用以再生可聽(tīng)頻率的立體聲左右信號(hào)。AM調(diào)諧器工作時(shí)，中頻為455kHz，在沒(méi)有立體聲解調(diào)電路的情況下，從檢波電路發(fā)射出單通道信號(hào)。

數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng)是指采用一個(gè)高精度、高穩(wěn)定度的基準(zhǔn)參考頻率去鎖相一個(gè)壓控振蕩器而得到穩(wěn)定的本機(jī)振蕩，達(dá)到穩(wěn)定、準(zhǔn)確協(xié)調(diào)的目的，具有調(diào)諧精度高、穩(wěn)定度好的優(yōu)點(diǎn)。

圖4所示為PLL頻率合成的原理框圖，由VCO（壓控振蕩器）、相位比較器、低通濾波器、可編程分頻器、高穩(wěn)定晶體振蕩器、參考分頻器、中央控制器等組成。

（2）收音機(jī)

是專(zhuān)門(mén)接受廣播節(jié)目的無(wú)線(xiàn)電接收裝置，可分為模擬式和數(shù)字式兩類(lèi)，數(shù)字式收音機(jī)采用集成數(shù)字電路，由內(nèi)部電路發(fā)出選臺(tái)、存儲(chǔ)、控制及顯示信號(hào)，內(nèi)部一次存儲(chǔ)多達(dá)40個(gè)電臺(tái)。數(shù)字式收音機(jī)的工作穩(wěn)定性和抗振動(dòng)的性能比模擬式好。

（3）盒式錄音機(jī)

盒式錄音機(jī)利用磁帶來(lái)讀取和錄制信號(hào)，一般由機(jī)芯、電動(dòng)機(jī)、磁頭，以及放音降噪電路、自動(dòng)選曲電路等組成。

（4）激光唱機(jī)

激光唱機(jī)又稱(chēng)CD（Compact Disc）。激光唱機(jī)具有優(yōu)異的電聲指標(biāo)，其信噪比和動(dòng)態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的電唱機(jī)。激光唱機(jī)具有自動(dòng)選曲、程序重放、遙控操作等功能，激光唱片又不易磨損，曲目豐富，成為汽車(chē)音響的重要組成部分，如圖5所示，激光唱機(jī)主要由激光拾音器、信號(hào)分離與處理電路、伺服系統(tǒng)、數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及顯示電路等組成。

激光唱機(jī)一般具有自動(dòng)存取唱片、選擇播放、編輯加工、長(zhǎng)期記憶的功能，多片激光唱機(jī)在CD唱片倉(cāng)盒中可同時(shí)安放多張唱片，又稱(chēng)換片式CD唱機(jī)。多片激光唱機(jī)分抽屜式和轉(zhuǎn)盤(pán)式兩種，抽屜式激光唱機(jī)是將多張唱片平行裝入一個(gè)換片盒內(nèi)（最多可達(dá)7片），播放時(shí)可連續(xù)放音，換片時(shí)間為5-6s；轉(zhuǎn)盤(pán)式激光唱機(jī)采用開(kāi)蓋方式，轉(zhuǎn)盤(pán)上放置3-5張激光唱片，開(kāi)機(jī)后可無(wú)限循環(huán)進(jìn)行播放，中途不用打開(kāi)或中斷播放換片。

3、放大器

放大器將各種信號(hào)進(jìn)行電壓放大和功率放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，放大器的組成框圖如圖6所示，主要包括：前置放大器、功率放大器和環(huán)繞立體聲放大器。

（1）前置放大器

前置放大器連接信號(hào)源及控制信號(hào)的開(kāi)關(guān)，并對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行必要的處理和電壓放大。前置放大器與信號(hào)源之間設(shè)置各種均衡電路，用于實(shí)現(xiàn)前后級(jí)的阻抗匹配和頻率補(bǔ)償，前置放大器主要包括輸入電路、音調(diào)控制和線(xiàn)路放大。

輸入電路對(duì)收音機(jī)、激光唱機(jī)和磁帶送來(lái)得信號(hào)進(jìn)行均衡和控制，包括阻抗和頻率的均衡。

音調(diào)控制對(duì)信號(hào)的各段頻率成分提升或衰減，以便滿(mǎn)足不同需要。

由信號(hào)源傳送來(lái)的信號(hào)需要放大到一定的電壓值才能推動(dòng)功率放大器。線(xiàn)路放大器把弱信號(hào)放大到0.2-1V，以便和功率放大器配接。

（2）功率放大器

功率放大器主要對(duì)前置放大器送來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行不失真的電流放大，形成強(qiáng)有力的功率信號(hào)推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，功率放大器主要包括等響度控制電路、音量控制、功率放大和保護(hù)電路等。

（3）環(huán)繞立體聲放大器

環(huán)繞立體聲能使聽(tīng)眾更具有立體臨場(chǎng)感，使人在欣賞音樂(lè)時(shí)有被聲音環(huán)繞的感覺(jué)，環(huán)繞立體聲放大器主要包括兩部分：

1）環(huán)繞立體聲處理電路，利用信號(hào)延遲方法產(chǎn)生環(huán)繞聲效果；

2）環(huán)繞立體聲放大器，帶動(dòng)環(huán)繞音響發(fā)生，由于環(huán)繞立體聲放大器用于模擬反射聲，故其頻響一般不需要很寬，功率也不需要過(guò)大。

4、揚(yáng)聲器

揚(yáng)聲器系統(tǒng)主要指主揚(yáng)聲器、環(huán)繞揚(yáng)聲器等，是汽車(chē)音響系統(tǒng)的終端設(shè)備，最終決定車(chē)內(nèi)的音響性能，主揚(yáng)聲器通常由低音揚(yáng)聲器、中音揚(yáng)聲器、高音揚(yáng)聲器和分頻網(wǎng)絡(luò)組成，一般環(huán)繞聲只重放7Hz以下的反射聲，故只需一個(gè)中低音揚(yáng)聲器即可。揚(yáng)聲器口徑以及在車(chē)上的安裝位置決定音響性能，為了欣賞立體聲音響，車(chē)上最小要裝兩個(gè)揚(yáng)聲器。音響系統(tǒng)在汽車(chē)上的配置情況如圖7所示。