淺談汽車音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王冠 李剛 周欽義

摘 要：隨著我國改革開放的不斷深入，國家經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，人們的生活水平得到了有效的提高，汽車成為人們現(xiàn)代生活中主要的交通工具，為人們提供了許多便利。在人們對(duì)汽車的使用過程中，其對(duì)汽車音響系統(tǒng)的要求也越來越高，其也是人們購買汽車時(shí)看重的內(nèi)容之一。因此，為了能夠滿足消費(fèi)者的需求，應(yīng)該加強(qiáng)汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文圍繞汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行探析，并提出了汽車音響產(chǎn)品對(duì)汽車音響系統(tǒng)獨(dú)特性的要求，同時(shí)描述了汽車音響系統(tǒng)的構(gòu)造，并根據(jù)相關(guān)內(nèi)容提出了汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及方法，為汽車音響系統(tǒng)的合理開放提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：汽車音響；系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

引言：汽車中安裝音響系統(tǒng)早在上個(gè)世紀(jì)中葉就已經(jīng)開始實(shí)施，最初的汽車音響系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，以收音機(jī)為主，隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車音響系統(tǒng)也在不斷的更新?lián)Q代，逐漸演變成衛(wèi)星導(dǎo)航、數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)播放系統(tǒng)等汽車音響系統(tǒng)，而且現(xiàn)在的汽車音響系統(tǒng)的設(shè)置較為合理，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)出了不同人員的獨(dú)立音響系統(tǒng)，這為汽車音響系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。在未來的汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中數(shù)字化及智能化的設(shè)計(jì)將成為必然趨勢(shì)，并且利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)出的汽車音響系統(tǒng)將成為試聽娛樂系統(tǒng)的引領(lǐng)。

一、汽車音響產(chǎn)品對(duì)汽車音響系統(tǒng)獨(dú)特性的要求

（一）汽車蓄電池瞬間低電壓對(duì)汽車音響系統(tǒng)的影響

汽車所有的電子設(shè)備都需要汽車中的蓄電池為其供應(yīng)電能，總所周知，汽車在運(yùn)行的狀態(tài)下，蓄電池電能的供應(yīng)較為平穩(wěn)，而在汽車停止?fàn)顟B(tài)下的蓄電池，其電壓就會(huì)迅速下降。由此可見汽車的動(dòng)力對(duì)蓄電池產(chǎn)生直接的影響[1]。因?yàn)?，在汽車運(yùn)行的過程中，能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行充電，其主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的能量，通常情況下，汽車音響系統(tǒng)所需要的電壓要保持在14.5V左右，這也是滿足汽車音響系統(tǒng)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)電壓。然而在汽車停止的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)停止運(yùn)行，這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)就不會(huì)為蓄電池提供電能，同時(shí)蓄電池在汽車停止?fàn)顟B(tài)下會(huì)將電力迅速的釋放，因此，在此刻蓄電池的電壓也會(huì)出現(xiàn)驟將的現(xiàn)象，如果這時(shí)再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，蓄電池會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)發(fā)生電池電壓供應(yīng)不足的現(xiàn)象，之后在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，蓄電池的電壓也會(huì)逐漸恢復(fù)到正常狀態(tài)。通常情況下，如果汽車外圍的電路的電容處于急速釋放電力的狀態(tài)，汽車的電路就會(huì)無法正常的開展工作。基于此，汽車在停止或著啟動(dòng)初級(jí)階段，汽車音響系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)出現(xiàn)異常，甚至?xí)Ｖ挂纛l的輸出。然而隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)得到有效的提高，現(xiàn)代汽車音響設(shè)備中其電路結(jié)構(gòu)對(duì)音頻的輸出已經(jīng)不會(huì)產(chǎn)生影響。

（二）音響質(zhì)量和信號(hào)干擾之間的聯(lián)系

雖然汽車音響系統(tǒng)在不斷的更新，但是收音系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用仍然較為普遍，其正常使用需要利用衛(wèi)星天線接收相應(yīng)的信號(hào)，且信號(hào)是通過無限電波進(jìn)行傳播的，如果遇到阻擋就會(huì)對(duì)無線電信號(hào)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致汽車收音系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，甚至?xí)斐尚盘?hào)的消失。這些現(xiàn)象就是多途徑的干擾造成的。所以，為了能夠使其避免干擾造成的影響，在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要增設(shè)分集功能，這樣就能夠減少信號(hào)的干擾，增加信號(hào)的接收功能，通常情況下會(huì)在汽車音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中使用配置多調(diào)諧器，以此增加收音系統(tǒng)的信號(hào)接收能力。

（三）USB/SD的兼容性

當(dāng)前，多數(shù)汽車的在音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中都設(shè)置了USB接收槽，使汽車音響系統(tǒng)的功能更加完善，然而USB的插槽存在一定的兼容性的問題，這種問題對(duì)音響系統(tǒng)的播放有著直接的影響，使其在音響播放時(shí)出現(xiàn)較多的問題，所以汽車眾多用戶對(duì)于USB插槽的使用較少。因此，在進(jìn)行汽車音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，為了能夠促進(jìn)音響系統(tǒng)的功能更加完善，應(yīng)該解決兼容性的問題。

二、汽車音響系統(tǒng)的構(gòu)造

一輛完整的汽車中存在多種系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)是汽車中主要的系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)是由供電系統(tǒng)和用電設(shè)備組成[2]。然而在進(jìn)行汽車供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，其具有低壓和直流的特點(diǎn)，其中包括用電設(shè)備的開關(guān)、發(fā)電機(jī)和蓄電池等，汽車中的用電設(shè)備包括音響設(shè)備、汽車空調(diào)、車燈等。通常情況下，汽車中的發(fā)電機(jī)都是在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中產(chǎn)生作用，因此汽車在運(yùn)行的過程中才能夠保證發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常。只有這樣才能夠保證汽車音響系統(tǒng)的運(yùn)行正常，能夠使供電系統(tǒng)為汽車的用電設(shè)備提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

三、汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及方法

汽車音響的設(shè)計(jì)對(duì)汽車的銷售有著直接的音響，高效的汽車音響系統(tǒng)能夠?yàn)槠嚻放频臉淞⑻峁┯行У膸椭Ｈ缃袷袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)越來越完善，汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激勵(lì)，汽車制造企業(yè)想要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，就必須要提高汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)化，尤其是在音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，不僅要實(shí)現(xiàn)多元化的設(shè)計(jì)，還要符合人們的審美標(biāo)準(zhǔn)。

（一）電源系統(tǒng)有效的濾波和去耦

為了能夠保證汽車音響系統(tǒng)的性能得到良好的優(yōu)化，需要對(duì)其性能降低的原因進(jìn)行分析，其主要原因是電源的噪聲，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)電源的質(zhì)量進(jìn)行合理的控制，可在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采用穩(wěn)壓IC實(shí)現(xiàn)音響系統(tǒng)供電的優(yōu)化，同時(shí)還要對(duì)音響的濾波進(jìn)行優(yōu)化，可在設(shè)計(jì)時(shí)將非晶扼流圈、大容量電解電容、小容量獨(dú)石陶瓷電流進(jìn)行合理的組合，使其形成LC無源低通濾波器，作用與汽車音響的濾波，這項(xiàng)設(shè)計(jì)能夠?qū)⑾嚓P(guān)的干擾信號(hào)進(jìn)行濾除，同時(shí)還能夠?qū)ζ囉秒娫O(shè)備及電路產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)其進(jìn)行一定的阻止，防止電源供電環(huán)境對(duì)汽車音響系統(tǒng)造成影響。

（二）慎重選擇接口和接插件

在進(jìn)行汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠保證其系統(tǒng)的完善性及功能和性能的提高，需要對(duì)音響系統(tǒng)的外接設(shè)備接口合理的選擇，通常情況下應(yīng)選擇高質(zhì)量、低耗損的屏蔽線，同時(shí)在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，還要選擇高性能的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，保證其具有一定的防水、抗壓、防塵的能力，以此來提高音響系統(tǒng)的適應(yīng)能力。

（三）加強(qiáng)控制軟件程序的抗干擾

汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及研發(fā)并不是一朝一夕就能夠完成的，其需要一個(gè)研究程序及設(shè)置程序的復(fù)雜過程[3]。如今，在汽車音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，其常用的設(shè)計(jì)手段是嵌入式的模塊式設(shè)計(jì)。然而，在設(shè)計(jì)的過程中，如果設(shè)計(jì)環(huán)境存在一定異常，或者在設(shè)計(jì)過程中操作異常，就會(huì)導(dǎo)致汽車音響系統(tǒng)的控制軟件受到干擾，甚至失去對(duì)音響系統(tǒng)的控制。因此，在設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)其運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行模擬，還要對(duì)控制軟件的功能進(jìn)行測(cè)試，保證符合要求之后，再在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)投入使用。另外在設(shè)計(jì)完成后，必須對(duì)其進(jìn)行模擬，保證其運(yùn)行狀態(tài)正常之后才能夠在汽車中進(jìn)行設(shè)置，為音響系統(tǒng)性能的提高奠定良好的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

目前，人們對(duì)于環(huán)保問題的關(guān)注程度越來越高，然而汽車對(duì)環(huán)境有著直接的影響，為了能夠使汽車的使用具有節(jié)能環(huán)保的功能，汽車制造企業(yè)應(yīng)該重視節(jié)能環(huán)保技術(shù)的使用。此外在汽車音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該將智能化的技術(shù)合理應(yīng)用，打造出具有高性能、人性化、低耗能的音響系統(tǒng)，以此為汽車企業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹鵬.基于M30626FJPGP芯片汽車音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].大連海事大學(xué)，2008.

[2]石鑫焱 數(shù)字車載音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[3]孔金兵，張長坤.汽車音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代交際，2014（03）：111+110.

作者簡(jiǎn)介：

王冠，出生年月：1987.05.09，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：天津.