汽车音响娱乐系统类型及组成详解

音响娱乐系统是信息和通信系统的组成部分，其用途是通过声音媒介为驾驶人和乘客提供娱乐和信息。

1.音响娱乐系统的类型

世界汽车音响的发展可分为五个时代：收音机时代（20世纪40～60年代）、卡带机时代（20世纪70年代）、CD机时代（20世纪80年代）、DVD机时代（20世纪90年代）、导航器时代（2000年以后）。

中国汽车音响的发展也可分为五个时代：收音机时代（20世纪80年代）、卡带机时代（20世纪80年代）、CD机时代（20世纪90年代，与发达国家相比，落后10年左右）、DVD机时代（2000年以后，与发达国家相比，落后5年左右）、导航器时代（2000年以后，与发达国家相比，落后3年左右）。

目前，不少汽车就采用了与导航系统兼容的DVD/VCD系统，汽车音响向多媒体、多功能、使用便利的方向发展，随着电子技术和计算机技术的不断进步，汽车音响娱乐的功能将进一步得到完善，成熟的硬盘播放器将是DVD的替代品，iPod（苹果公司设计和销售的系列便携式多功能数字多媒体播放器）不仅成为主流，更有可能成为主宰，有的新车、新主机已加配了iPod等接口，便是一个有力的佐证。

要弄清楚音响娱乐系统的类型，主要是要弄清楚其具备的功能，如弄清楚是只具有收音机和CD放音功能的音响系统，具有DVD影像功能的影音娱乐系统，还是具有DVD导航系统等。

宝马车系根据配置不同，一般将其系统按照除扬声器外的组成模块的组合进行区分。

成熟的硬盘播放器将是DVD的替代品，iPod不仅成为主流，更有可能成为主宰，有的新车、新主机已加配了iPod等接口，便是一个有力的佐证。

根据车辆情况，系统功能由一个或多个控制单元执行，但一般由以下模块组成：操作单元、显示单元、调谐器、放大器。

操作单元[B]和显示单元[A]是用户与系统之间的联系界面。调谐器[T]负责调节广播电台和信号解调。放大器[V]用于将通过车内扬声器播出的音频信号放大。

根据这些组成模块的组合方式分为如图5-1所示的4种。

1）在Business CD收音机（E83）或Professional收音机（E90）上，操作单元、显示单元、调谐器和放大器模块安装在一个壳体内，简称为[BTVA]型。

2）E83/E85 CID收音机（Professional导航系统）壳体内包括操作单元、调谐器和放大器模块，显示单元（CID）模块单独安装，简称为[BTV][A]型。

3）在E60 Business CD收音机中调谐器和放大器模块集成在M-ASK控制单元内，操作单元（控制器）和显示单元（CID）模块分别单独安装，简称为[B][TV][A]型。

4）在E65 Business或Professional收音机中调谐器（AVT）、放大器（ASK）、操作单元（控制器）和显示单元（CD）分别单独安装，简称为[B][T][V][A]型。

图5-1 操作单元、显示单元、调谐器、放大器的组合

2.汽车音响的组成

（1）汽车音响的一般组成 汽车音响的结构随车型和等级有所不同。在某些情况下，用户可以根据零售商的推荐来选择构件。如图5-2所示，一般有下列元件。

图5-2 汽车音响的一般组成

1）收音机。天线接收无线电台发射的无线电波，将它转变成声音信号并送到放大器。几乎所有的收音机均能接收到AM/FM广播，并且有一微机控制的调谐器。

2）磁带和CD放音机。磁带放音机读取磁带上所录制的模拟信号，并将声音信号发送到放大器。此装置有自动倒带、自动检索功能等。CD放音机读取光盘上的数字信号，执行数字-模拟（D-A）转换，并把声音信号发送到放大器。因为使用数字信号，CD的声音比磁带的声音清晰。它可以快速地选择歌曲，这是CD放音机的一个优点。

3）放大器。放大器将来自收音机、磁带放音机和CD放音机的信号放大，并将其信号送到扬声器。

4）扬声器。扬声器将放大了的电信号转变成空气振动（声音）。要听立体声，至少必须有两只扬声器。

（2）丰田汉兰达音响娱乐系统 丰田汉兰达带导航的音响娱乐系统与常规车辆使用2个分离式装置（1个“收音机和显示屏”和1个“导航ECU”）不同，它采用将这些装置结合为一个单元的形式，如图5-3所示。

图5-3 丰田汉兰达的导航接收器

丰田汉兰达带导航的音响娱乐系统的零件位置如图5-4所示。

图5-4 丰田汉兰达带导航的音响娱乐系统零件位置分布

其系统组成示意图如图5-5所示。

图5-5 丰田汉兰达带导航的音响娱乐系统组成示意图

系统的主要功能见表5-1。

（3）宝马E90顶级高保真音响系统的组成 宝马E90顶级高保真音响系统的组成如图5-6所示。

表5-1 丰田汉兰达带导航的音响娱乐系统主要功能

（续）

图5-6 宝马E90顶级高保真音响系统

1—多功能音频系统控制器/车辆通信计算机 2—多功能转向盘（MFL） 3—车轮转速传感器 4—中央信息显示屏（CID） 5—带有AM/FM天线的后窗玻璃 6—带有多相择优模块的天线放大器 7—扬声器 8—附加放大器 9—控制器（CON） 10—音频插口（Aux-In输入端）

广播电台发射的高频电磁波经过调制处理，即根据传输信息改变了载频。这些无线电波在天线内产生一个几微伏（μV）的高频交流电压。天线位于后窗玻璃内，也可以安装在其他地方。

信号振幅很小，很容易受到车内其他数据传输的干扰，因此在天线附近装有天线放大器。其中还包括天线多相择优装置。天线多相择优装置用于评估一个天线的信号，如果该天线目前可以接收到质量较好的信号，则这个HF信号发送给调谐器。天线的信号质量较差时，就会切换到下一个天线并重复评估过程。但是只有接收FM信号（VHF波段）时才进行这项工作。接收AM信号（LW、MW和SW波段）时仅使用一根天线。

经过放大的高频（HF）信号传输至调谐器。调谐器可以集成在M-ASK/CCC内，安装在一个独立收音机内或单独的控制单元（AVT）内。

调谐器对HF信号进行解调并产生低频（NF）信号。放大器将NF信号分别放大，分配给各声道和波段。放大后的信号通过双绞线发送至扬声器。

放大器安装在M-ASK/CCC[1]、收音机内、ASK内或一个附加放大器[8]内。放大比率取决于车速。为此所需要的车速信息由车轮转速传感器[3]以DSC控制单元的总线信号形式提供。

收音机/M-ASK/CCC内的放大器和附加放大器可同时使用，即每个放大器只控制一部分扬声器。如果顶级高保真音响系统内装有一个数字音响处理器（DSP），所有扬声器都由DSP控制（除E65外）。扬声器将NF电信号转换为声波。

音频信号以NF模拟信号形式通过各导线传输，以S/PDIF数字信号或总线信号形式通过MOST传输。控制信息通过K总线或MOST总线传输。

音响系统通过控制器、多功能转向盘和CID控制。只有一个收音机时直接通过收音机操作。

除收音机设备外，其他音频源也可以提供音频信号，例如电视、导航系统、PDC。可以通过模拟Aux-In输入端连接外部设备，例如Discman或MP3播放器。

E90顶级高保真音响系统及导航系统的系统电路示意图如图5-7所示。

广播电台发射的高频电磁波经过调制处理，即根据传输信息做出改变。

长波（LW）、中波（MW）和短波（SW）电台发射调幅（AM）信号。超短波（VHF）电台发射调频（FM）信号。

各国AM和FM电台的波段不同。不同波段使用不同天线，即接收FM信号的天线和接收AM信号的天线。这些天线接收发射电台波段内的所有频率。天线信号首先在天线放大器内经过放大。

在多相择优装置内对FM天线信号的信号强度和质量进行评估，然后将某一个满足质量标准的天线信号传输至ASK/CCC内的天线调谐器。

AM/FM调谐器与多相择优装置之间在转换电压U_s的作用下通过同轴电缆进行通信。天线调谐器控制转换电压U_s并选择AM天线（U_s=0V）或天线多相择优模式（U_s=2.5V）。

HF信号到达收音机调谐器（未显示）内或M-ASK/CCC内并进行解调，即产生低频音频信号。使用立体声/高保真音响系统（未画出）时，这个信号放大后传输至扬声器。

图5-7 E90顶级高保真音响系统及Business或Professional导航系统的系统电路图

1—Business导航系统或Professional导航系统 2—中央信息显示屏 3—控制器 4—车轮转速传感器 5—接线盒控制单元 6—动态稳定控制系统 7—转向柱开关中心 8—FM1、FM2、FM3天线 9—AM天线 10—带有多相择优模块的天线放大器 11—右前高音扬声器 12—右前中音扬声器 13—右侧低音扬声器 14—右后车门中音扬声器 15—右后中音扬声器 16—右后高音扬声器 17—顶级高保真音响放大器 18—左后高音扬声器 19—左后中音扬声器 20—左后车门中音扬声器 21—左侧低音扬声器 22—前部中间中音扬声器 23—左前中音扬声器 24—左前高音扬声器 25—MOST组件（选装） MOST—多媒体传输系统（数字总线） LVDS—低压差分信号 FS—MOST直接存取 Aux_In—辅助音频源的音频输入端 HF—高频信号 Tel_Mute—通电话时收音机切换为静音 ZF—中频信号 Kl.Rad_on—控制信号或供电 Us—AM/FM天线多相择优模式转换电压

使用顶级高保真音响系统时，音频信号以数字MOST信号形式传输，由顶级高保真音响放大器作为放大的音频信号传输至扬声器。

低音扬声器通过一个独立的输出级只接收低频音频信号。中音扬声器和高音扬声器的每个声道都由一个共同的放大器功率输出级驱动。一个与高音扬声器串联的电容器阻断中频和高频信号，从而保护高音扬声器。

音响系统可通过设备本身、通过控制器或多功能转向盘来操作。具体内容通过CID显示，CID则通过LVDS导线接收来自M-ASK/CCC的图像数据（数字RGB信号）。

在M-ASK/CCC内对音量随车速自动调节（GAL）功能进行控制。

车轮转速传感器发出车速信号，DSC控制单元通过PT-CAN总线将该信号发送至接线盒，继而通过KCAN总线传输至M-ASK/CCC。

其他音频源（例如CDC）通过MOST总线提供音频信号或通过音频插口（Aux-In）连接。

图5-8为欧规E90音响组件的安装位置。

（4）大众信息娱乐系统平台模块（MIB）

1）概述。信息娱乐系统平台模块是大众汽车集团发展的又一个重要里程碑，今后将取代目前为止使用的所有信息娱乐系统。

奥迪采用的信息娱乐系统平台模块有三种规格：MIB入门版、MIB标准版、MIB高级版。

MIB的每种规格都有一个中央控制单元，即信息电子系统控制单元J794，在2013年款奥迪A3上都是安装在手套箱内。带奥迪智能化连接系统（含车载电话）的MIB高级版的J794如图5-9所示。

信息电子系统控制单元J794根据规格不同，分别将下列控制单元和功能统一起来：(www.xing528.com)

• 信息娱乐系统主控器；

• MOST总线的系统和诊断主控器；

• 收音机调谐器；

• 数字式收音机调谐器（DAB或SDARS）；

• CD或DVD驱动器；

• 音频放大器（最大180W）；

• 最多两个SD读卡器；

• 蓝牙接口（HFP、A2DP，蓝牙车载电话上还另外有SAP）；

• 电话模块和SIM卡读卡器；

• 导航系统；

• SSD硬盘（64GB）；

• 语音操作系统；

• WLAN热点。

2）MIB高级版的特征。MIB高级版是目前信息娱乐系统平台模块的高端版本。MIB高级版的信息电子系统控制单元J794都配有一个MOST总线接口。如果没有安装需要MOST总线的选装装备，这个MOST总线接口就处于闲置状态。图5-10为MIB高级版的J794反面的接口。

图5-8 欧规E90音响组件的安装位置

1—视频模块Hybrid（欧规）或SDARS卫星调谐器（美规） 2—导线补偿器（选装） 3—光缆连接器 4—后窗玻璃加热装置的左侧带阻滤波器 5—辅助制动信号灯的干扰滤波器 6—左后宽带或中音扬声器 7—左后高音扬声器 8—应急天线（仅限于装有TCU时） 9—右后高音扬声器 10—车顶天线（卫星调谐器，GPS，电话） 11—带有多相择优模块的天线放大器 12—左后车门中音扬声器 13—后窗玻璃加热装置的右侧带阻滤波器 14—多功能转向盘（MFL） 15—左前宽带或中音扬声器 16—左前高音扬声器 17—驾驶人侧话筒（电话） 18—紧急呼叫按钮（仅限于装有TCU时） 19—前排乘客侧话筒（语音输入系统） 20—蓝牙天线 21—中央信息显示屏（CID） 22—前部中间中音扬声器 23—MOST直接存取 24—应急扬声器（仅限于装有TCU时） 25—右前高音扬声器 26—右前宽带或中音扬声器 27—收音机或导航系统 28—右侧低音扬声器 29—右后车门中音扬声器 30—控制器 31—带有卡扣式适配装置的电话 32—音频插口（Aux-In） 33—左侧低音扬声器 34—右后车轮罩处的车轮转速传感器 35—右后宽带或中音扬声器 36—通用充电和免提通话装置（ULF）或远程通信系统控制单元（TCU） 37—紧急呼叫电池（目前并未安装） 38—DAB调谐器（欧规）或IBOC调谐器（美规） 39—左后车轮罩处的车轮转速传感器 40—CD换碟机（CDC） 41—音响放大器（高保真或顶级高保真音响）

图5-9 带奥迪智能化连接系统（含车载电话）的MIB高级版的J794正、反面

图5-10 MIB高级版的J794反面的接口

MIB高级版是对第三代升级版MMI的持续改进，增加了全新的3D显示屏和SSD硬盘。

MIB高级版的信息电子系统控制单元J794内安装了一台英伟达Tegra处理器。作为一台多核处理器，它能够生成清晰度极高的图像，并且能更快地播放许多最新的音频和视频格式。与目前所用的多媒体处理器相比，Tegra芯片的用电量要少得多，因此非常契合奥迪的高能效理念。

Tegra芯片可将整个城市模型以3D透视图的形式显示，驾驶人在驶过街道时，看到的将是十分逼真的图像。

MIB高级版还是唯一一种能够直接播放视频文件的MIB型号。

MIB高级版有下列特征：

• 收音机有相位分频功能、FM双调谐器（超短波）和AM调谐器（中波）；

• DVD单驱动器，可播放音频和视频文件；

• 两个SD读卡器，可读取音频和视频文件；

• SSD硬盘（64GB）；

• 点唱机（2013年款奥迪A3上约为11GB）；

• 3D导航系统，导航数据保存在硬盘上（数据供应商：Navteq）；

• 内置音频放大器，功率为4×20W；

• 奥迪音乐接口；

• 车辆菜单；

• 蓝牙接口，用于HFP和A2DP；

• 高级语音对话系统；

• 提供预测道路数据；

• 7.0in（1in=25.4mm）TFT显示屏，可电动弹出；

• 操作件单独安装在中控台内，配备MMI触摸功能；

• AUX In接口（UE3）。

图5-11为MIB高级版显示的主菜单。其点唱机和专辑封面3D显示功能界面如图5-12所示。

图5-11 MIB高级版的主菜单

图5-12 点唱机和专辑封面3D显示功能

3）MIB高级版的导航系统。MIB高级版有一个带3D地图显示的导航系统。它可以用3D的形式，显示出许多城市市中心的建筑轮廓。MIB高级版的屏幕显示的主菜单和导航地图如图5-13所示。此外，还可以显示许多风景名胜的3D图像。

MIB高级版的导航地图数据保存在SSD硬盘上。例如，2012年度保存的欧版地图资料的大小约为23GB。目前，MIB高级版的地图供应商是Navteq公司。

图5-13 主菜单和导航地图

地图数据包含了预测的道路数据。信息电子系统控制单元J794通过MOST总线，将这些数据传输给数据总线诊断接口J533。J533再通过各个总线系统，将数据传递给需要用到预测道路数据的各控制单元。

导航系统有一个语音操作系统，可输入完整单词。根据市场不同，还可以整句输入导航目的地（一次性输入）。

4）MMI显示屏J685。MMI显示屏J685是前部信息显示和操作单元控制单元的显示单元。信息娱乐系统平台模块使用低压差分信号传输（LVDS）信号，将图像从信息电子系统控制单元J794传输到MMI显示屏J685上。

在MIB入门升级版和MIB标准版上，输出的图像清晰度为400×240像素，MIB高级版上则为800×480像素。图5-14为2013年款奥迪A3MIB高级版的7.0in显示屏。

图5-14 2013年款奥迪A3MIB高级版的7.0in显示屏

信息电子系统控制单元J794通过一个子总线系统（专属CAN总线）与MMI显示屏J685相连。这是一根数据传输速率为500kbit/s的CAN总线。通过它，信息电子系统控制单元J794可控制和监视MMI显示屏的系统状态（收回或弹出、温度、故障状态等）。

5）向J794传输的视频信号源。MMI显示屏上可以收看以下最多4个不同的视频信号源。

• 电视调谐器R78（仅限MIB高级版）；

• DVD转换盒R161（仅限MIB高级版）；

• 连接在奥迪音乐接口（AMI）上的终端设备（如iPod）；

• 倒车影像系统控制单元J772。

电视调谐器R78和DVD转换盒R161通过MOST总线，将视频信号传输到信息电子系统控制单元J794。

倒车影像系统控制单元J772通过自带的FBAS线，将图像作为成品传输给J794。

各信号源的图像通过不同的途径传输给信息电子系统控制单元J794。J794上的视频输入端如图5-15所示。

图5-15 J794上的视频输入端

6）奥迪音乐接口（AMI）上的终端设备。AMI上区分两种不同的视频源，它们分别用不同的途径传输视频：

①提供FBAS（彩色图像消隐同步信号）信号形式的图像成品的视频源。

例如，借助iPod适配电缆升级版（红色防弯折护套），通过AMI插头上的FBAS接口，将图像从iPod传输到J794上。

②提供视频文件的视频源。

例如，借助USB适配器，通过AMI上的USB接口，将视频文件从U盘传输到J794上。然后J794将文件转换成视频。