车载音响BEAT NOISE解析

时间:2022-09-06 09:59:58

车载音响BEAT NOISE解析

摘 要:随着汽车的日益普及,车载娱乐系统被越来越受关注,无论是高级车还是低级车,无论是货车还是家用轿车汽车,都会有它们的车载娱乐系统。从使用比率来看,收音机却依然占据着首要位置。对收音机性能有影响的因素有很多,本文以实际案例对其中的BEAT NOISE因素进行深入的分析说明,希望本文对喜欢收音机设计的各位能够有一定的借鉴作用。

关键词:车载音响 解决方案 解析

中图分类号:TN946.7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(c)-0080-01

一直以来收音机都是广为使用的一种信息获取设备和娱乐设备。虽然,现阶段随着电视服务/网络服务等信息传播设备和娱乐设备的流行,收音机的使用范围相对有了一定程度的影响,但是,在日益普及的汽车领域中,从使用比率来看,收音机却依然占据着首要位置。无论是高级车还是低级车,无论是货车还是小汽车,都会有它们的车载娱乐系统。而这些车载娱乐系统的功能列表里面,可以没有碟片播放功能,可以没有绚丽的显示功能,可以没有USB功能没有Bluetooth功能,却唯独不能没有收音机功能。所以我们有必要持之以恒的探讨研究以及追求更加优质的收音机系统特别是车载使用的收音机系统,以便满足人们对于车载娱乐系统越来越严格的要求。

1 BEAT NOISE的定义

BEAT NOISE其实是一个很广义的名词。收音机领域/电视机领域/手机领域/导航领域等等,都是有使用的。其含义是由于设备内部各模块本身的动作频率及其多次谐波的影响,使得设备误接收了这些频率的信号,而产生的一种噪声或者误动作的现象。

以收音机为例来说明一下,应该就能很直观的理解了。假设收音机设备内部的某模块的工作频率是999 kHz,但对该频率没有进行很好的处理,那么虽然当地并没有AM 999 kHz的广播电台,但是在调到这个频率的时候,就会听到很大的噪音,造成不适。这种现象即为BEAT NOISE。

2 案例之问题现象及原因分析

本文以国内某汽车的车载娱乐系统的收音机功能为例,进行测试分析。

测试结果如下。

FM(MHz):以下这些频率点存在BEAT NOISE。

89.2/89.3/89.4/89.5/89.6/89.7/91.7/91.8/91.9/92/92.1/92.2/92.3/92.4/94.6

/94.7/94.8/94.9/97.3/97.4/97.5/97.6/100.1/100.2/100.3/102.9/103/107.9

可以看出,FM的BEAT NOISE都是按照一个固定的频率出现问题的,所以判断该产品内部必然有某个模块的工作频率和该频率是有关联的。经过计算频率差的大概范围在2.7 MHz。而产品内部,屏幕侧的DCDC电源的工作频率的中间值正好是2.7 MHz,确认DCDC电源为噪音源。

AM(kHz):以下这些频率点存在BEAT NOISE。

792/801/1584

AM的BEAT NOISE只有两个小部分,且1584 kHz是792 kHz的两倍,所以理论上也就是2个频率点的排查确认(792 kHz和801 kHz)。经过调查我们找到该产品屏幕侧使用的LCD背光电源的工作频率和这些BEAT NOISE的频率有关联,LCD背光电源确定为噪音源。至此,FM和AM的BEAT NOISE频点的原因得以明确。

3 案例之解决方案

3.1 FM BEAT NOISE的解决方案

方案a:通过追加电子元器件阻断电源侧噪声的输出。

在图中的pointA处加入一个磁珠。磁珠的作用,可以遏制该电源芯片的噪声输出,起到阻断的作用,这样就可以减少对外部其他模块的干扰。

(此处补充说明一下:DCDC电源的电路上追加电气元器件的时候,需要考虑它的位相。本次方案因为追加了磁珠,考虑到相位余裕,对电路的部分元器件参数进行了调整,具体细节,此处不作赘述。)

方案b:通过切断传播途径,来防止噪声影响收音机。

经过确认PCB板图,发现噪声主要通过产品的GND来传播的。详细请参考原因分析中的传播途径的介绍。切断了Dislpay GND到TUNER GND的传播,使得收音机的TUNER GND相对“干净”一些。同时为了不让Dislpay GND悬空,将其落到耐噪性能比较强的Power GND上。

3.2 AM BEAT NOISE的解决方案

在进行上述方案b之后,虽然已经有所改善,但是从实际的确认效果来看,还有待于进一步的改善,所以进行了如下的作业。红色区域是背光电源的GND,左边是显示屏的整体GND。连接起来之后,使得背光电源的GND得到了强化,减低了它和整体GND之间的阻抗,因此噪声更容易通过整体GND输出,而不是插座,流行主机部分。

(注:显示屏的整体GND和主机的整体GND都分别和车的GND直接金属铁壳连接。)

这样,进一步降低了显示屏侧噪声的输出电平,能更好地改善AM的BEAT NOISE性能。

4 案例之效果确认

按照上述解决方案进行了修改作业,然后重新确认了收音机FM和AM的BEAT NOISE。结果来看,解决方案实施后,产品的BEAT NOISE得到很大程度的改善。很好的解决了误搜台停止/噪音大等问题,提高了收音机的在该方面的性能。

5 结语

从以上的实际案例来看,通过简单的对策,其实就可以在性能上有很大程度的改善。使得原本可能相对劣质的收音机也能够具有比较好的功能效果,能够在很大程度上满足人们对于品质的要求。虽然解决方案中追加了电气元器件,会导致产品成本相对来说提高了一点点,但是综合来看,其实是很值得的。一个小小的投入却能够在将来的市场竞争中赢得更多的认可,这本身也是价值的一种体现。

参考文献

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