车载免提系统需要好的软件设计

现代化的汽车是充满电子技术的奇迹。汽车从开始设计到上路的研发周期是以年而不是月计算的，但即便如此，汽车的研发还是保持紧跟消费电子开发的浪潮，而消费电子市场的产品周期也许就那么几个月。这些周期时间以及可比的产品寿命并不一定是坏事——毕竟，谁会想要一款10年前的手机，或买一辆一年左右之后就过时的汽车呢？

任何新技术(以无线为例)需要两、三年的时间才能用在汽车上的事实给了这种技术成熟发展的时间，鉴于汽车售价与其它大众产品价格的反差，这样可向消费者带来他们梦寐以求的更高的可靠性及鲁棒性。

虽然技术成熟是吾所欲，但同样，产品周期的不一致意味着汽车电子工程师要引领发展潮流困难重重。消费者的喜好和要求打上个体电子技术选择的烙印，亦或技术本身并不总是易于预测的。所以，设计者开发出的系统必须足够灵活以使汽车尽可能多地接纳技术发展的最新成果。

法规和蓝牙

除消费市场的压力外，汽车电子发展受到安全法规和条例的明显影响。当今汽车无线的推动力之一是美国过半数的州通过了在汽车上配备免提电话的一系列法规。(在这点上，欧洲走在前头，大多欧盟国家立法要求在汽车上使用免提电话。)

为消费产品开发的蓝牙无线技术因此得以被汽车开发商迅速采用，将其作为目前在手机和车内信息娱乐系统间进行无线通信的主要方式。但进行这样的整合需要关注一些细节。

目前，在车上配备蓝牙手机有两种方式：从配件市场购买免提套件；或将其作为新款车中的标配。虽然配件市场的免提套件能支持现有车主对蓝牙手机进行升级，但开发人员一致认为，为实现上述两种系统中任一种的连接，软件质量至关重要。系统算法还执行回音消除、降噪和语音识别。

免提套件需要这些功能，TI公司全球低功耗市场经理John Dixon表示，因为车内的这些功能是基于采用不同扬声器组的(既可来自车上的音频系统又可是免提套件内的耳戴单元)，而非手机上的小发声器件。手机内的任何软件因此与使用车内系统无关。

与汽车应用中的任何产品一样，免提套件必须在成本和性能间取得平衡——就蓝牙无线来说，Dixon指出，是力图提供“按马配鞍”这样一种平衡。

“为最有效地提升声音质量，必须在处理速度和片上存储器(需要成本)之间进行平衡，这样就不必耗时地从片外获取信息，”Dixon总结说，“另外，太多处理、太高速度还会导致太多功耗。”简言之，硬件和软件必须平衡。

特有的设计问题

Dixon表示，好软件会给用户使用车上的免提电话带来愉悦的体验，其通话感觉类似面对面的交谈。聪明的软件还能降低手机功耗，这对设计师解决特有问题极其重要。

例如，口袋或皮包内的手机会因附近的金属物体遭遇信号路径变更问题，整体效果会受到因司机和汽车移动所造成的方位变化的影响。

“信息必须及时从手机传送到蓝牙套件，”Dixon说，“用DSP运行的算法根据增益/损失情况及从多点获取的数据来迅速实施纠错——但也许只在短期内需要所有这些。”

另外，Dixon再次警告说，存储器与处理器必须匹配以存储足够的软件。所以，即使采用性能最高的处理器，但若没有与之匹配的存储器，也不会是个最佳方案。

上述观点得到NXP资深汽车业务总监Jack Morgan的认同。“最热门的硬件并不能保证万事大吉，必须兼顾平台和软件，”Morgan表示，“更大的挑战在软件。实施是个微妙过程，你需要留意供应商提供的软件，要找那些一路成功的厂商。”

底线：消费者想以有限资源和人员技能试水软件设计，可能太过困难。

图：蓝牙套件与汽车信息娱乐功能与时共进

“能听到我吗？”

通过确保信号传输的声音质量，软件效用将超越信号完整性。“从噪声的角度，除工厂的生产线外，车内的环境算得上最严酷了，”Cambridge Silicon Radio副总裁Tom Houy表示。这家位于英国剑桥的公司为其蓝牙内核开发了Clear Voice Capture软件。

Houy介绍，这些算法将音频流分为6?个频段并检查这些频段以建立速度时序模式，然后进行处理，“滤除而不是试图消除噪声，”他说。若用车带扬声器系统作为声音输出的话，Clear Voice Capture software还将保护任何配件市场免提套件的麦克风免受车带扬声器系统的淹盖。

汽车噪声环境由根据车速随时变化的低频表征，声音处理软件供应商Acoustic Technologies工程副总裁Greg Eslinger表示。Acoustic Tech的SoundClear算法只识取语音并将噪声去掉，他说。

“它们将跟踪噪声，当噪声变化——也就是说，当摇下车窗时，算法特性也随之改变，”Eslinger表示，并将其引证为“对更高频率的更积极处理。”SoundClear还同时监控噪声和语音特性，以确保对噪声的处理不会滤除某些语音信息。

Acoustic Tech还同配件市场免提套件的设计师探讨声学设计问题。对这种套件来说，Eslinger表示：“正确的塑料设计是关键。”他提及在套件的扬声器(如果不用汽车的声音系统)与麦克风间通过其塑料壳架可能产生的声音耦合。在这种情况下，扬声器和麦克风两者间的距离及壳架材料的弹性必须与震动模式一致。

有趣的时代

汽车信息娱乐系统工程师在将无线免提技术整合进当代及未来汽车所遇到的障碍，使他们可以称自己生活在一个有趣的时代。技术发展的不确定性，也许被上述有趣的挑战—将消费者个人电子设备，无论它们以怎样的形态出现，整合进汽车中—所弥补。

作者：瑞德斯