摘要:怎么规划一款既到达本钱操控需求,又能到达高质量音频享用的播送消息产品来满意此范畴关于降低本钱和简易规划的需求成为职业焦点。为了完成低本钱AM/FM车载收音机运用,本文引进低本钱微操控器MC9S08QG8、集成收音芯片TEF6621、低本钱音频处理及高保真功率输出计划,并以精简硬件规划电路,一起描绘了器材挑选、整体构建思路与硬件规划细节。本规划计划能满意低功耗、低本钱、高功用、高音质等要求。
要害词:车载收音机;AM/FM;微操控器;MC9S08QG8;TEF6621;硬件规划
跟着轿车从代步东西转变为集休闲、文娱为一体的个性化消费品,顾客对轿车文娱方面的要求不断进步,轿车产业也正面对强壮的商场压力,亟需在不献身效能的情况下降低本钱,这个现象在入门级轿车商场尤为显着,而顾客关于贱价车辆的需求让低端媒体文娱商场的年成长率超越10%。AM/FM收音机以其低本钱高音质等特征,尤为得到广泛的欢迎。怎么规划一款既到达本钱操控需求,又能到达高质量音频享用的播送消息产品来满意此范畴关于降低本钱和简易规划的需求成为职业焦点。咱们能够幻想收音机的不断的改善和不断立异,使收音机的开展空间愈来愈大。
一般的传统的收音机解决计划为选用由排列集成单元构成调频/调幅收音机,其首要组成为:天线、输入回路、高频扩大电路、混频电路、本机振荡电路、中频扩大电路、鉴频电路、低频功率扩大电路、扬声器等。改计划的规划完成非常杂乱,并且音质噪声大,音频信号失真严峻,各方面评价都不是一种最好的解决办法。本文将规划一个新式的、低本钱的、运用RFCMOS单芯片AM/FM收音机解决计划,精简型微操控器,合作超低本钱音频音效处理DSP和高保真音频功率扩大器,完成元器材很少、走线很少、体积极小、本钱极低的高品质AM/FM车载收音解决计划。
1 器材挑选
为了完成低端轿车或超运用低本钱的方针,首要任务是挑选适宜的微操控器(MCU)和AM/FM低中频调谐器。Freescale半导体公司最新推出的MC9S08QG低端微操控器系列,其处理内核、片上外围设备、节电功用和开发东西等,构成了本钱、动力、功率灵敏的操控运用的抱负解决计划。本无线操控器规划的中心器材即挑选Freescale该系列中的仅有16引脚的MC9S08QG8。MC9S08QG8是选用高功用、低功耗的HCS08内核的飞思卡尔8位微操控器系列中具有很高的集成度的器材,内置8K FLASH存储器、512字节RAM、SCI/SPI/IIC接口、8位模数定时器模块、A/D模块等。MC9S08QG8 MCU集成了那些一般只要较大、较贵重的元器材才具有的功用,包含布景调试体系以及可进行实时总线捕捉的内置在线仿真(ICE)功用,具有单线的调试及仿真接口(BDM),还包含一个可编程的16位定时器/脉冲宽度调制(PWM)模块(TPM),是同类产品中最灵敏、又最经济的模块之一。
另一个首要芯片为低中频调谐器,挑选NXP半导体公司的TEF6621。TEF6621,为NXP(恩智浦)公司其极为成功的RFCMOS单芯片车载收音机解决计划系列。作为业界广泛运用的TEF6601和TEF6606的晋级版别,TEF6621调谐器能让咱们保证在轿车收音机体系中很小的空间里装置愈加令人激动的特征功用。调谐器的立异特征在于悉数要害射频组件逐个包含:压控振荡器,陶瓷滤波器,中频变压线圈,低噪声扩大器和自动增益操控,只需要32个低本钱的无源外围器材(电容、电阻、电感及晶体管)。此外,经过特别的大信号处理的功用,这款低中频调谐器能很好的支撑轿车收音机运用的高功用需求。根据TEF6621规划的车载收音机体系将由于愈加完善的弱信号处理、FM噪声消隐、对环境搅扰噪声更强的多路径按捺才能、按压噪声按捺等功用而成为抱负的收音机解决计划。
剩余便是数字音频信号处理子体系和音频音效处理扩大输出电路,本计划选用PT2313对体系音频进行处理,PT2313L音频处理器具有高、低声操控功用和高响度(重低声)操控功用,一起具有三路立体声输入端口,且其增益可由微控器操控此外,它还具有四路独立的功放鼓励端口,且可由微控器操控其输出、平衡度和静音封闭等功用其音量也可由微控器操控,最小步进量为1.25 dB。
选用ST半导体4×41W的四桥轿车音响扩大器TDA7388,TDA7388是一种新技能AB类音频功率扩大器,运用flexiwatt 25封装规划,因其高输出功率才能,低失真低输出噪声,静音功用,低外部元件数,内部固定增益(为26 dB),无需外部补偿,无发动电容器等特征,成为高端轿车收音机首选。
MC9S08QG8内部IIC模块完成经过IIC总线与调谐器TEF6621及音效处理及音量调理器PT2313进行数据通信操控,完成对收音频率的挑选和音频音量的调理。并且经过MC9S08QG8微处理器对整个音频高功率部分进行操控,完成待机(standby)、关机(shut up)等操控。
至于其它外围器材则可选用通用的,比方AM/FM天线、液晶显示器运用16×2的字符型LCD,以及作为调谐运用的编码电位器等,这部分的电路运用已是老练技能。
2 音频音效处理与均衡技能
跟着科学技能的不断开展,播送节目从采编、制作到传达、发送,都运用了较先进的技能设备,节目的质量也大为进步。尽管如此,接纳天线与网络的匹配问题和音频信号在传输过程中的噪音和衰减问题依然困扰着高保真音频享用技能的完成,这首要原由于工程师很少关怀音频处理器的作业状况及设置问题。
播送音频信号在处理过程中存在很大的非线性,对音频处理设备来说,它不只包含对信号的紧缩、约束、削波、扩展等处理办法,并且还对音频处理设备装置的方位、引线长短,以及在高电磁场强辐射环境下抗搅扰才能等方面都有严厉的要求。
音频传达媒体特征,也即声波的物理特性,音频的记载和发生办法多种,首要包含模/数、数/模转化、数据紧缩和声响组成等。音频数据的编辑处理办法也是多样,总的来说音频信号的处理办法大致可分为两类:一种是数字音频办法,另一种是剖析一组成的办法。
规矩音频是一种接连改变的模拟信号,可用一条接连的曲线来表明,称为声波。模拟信号的曲线不管多杂乱,在任一时间t都可分解成一系列正弦波的线性叠加: