汽車音響收音參數與實車評價測試分析

周 琴，陸云峰，李 川

（奇瑞汽車股份有限公司試驗技術中心，安徽 蕪湖 241009）

眾所周知，車載電臺廣播已在消費者的日常生活中確立自身的地位。據調查，收聽時間約為車輛行駛的60%。根據JD.Power調查結果顯示，客戶除了對音響主機的CD／DVD部分穩定性不好，經常卡碟、不讀碟有大量抱怨外，對其電臺收音效果也尤為不滿，該問題不似CD／DVD是單純機芯問題，其涉及的問題點較多，除了把整車EMC（電磁兼容）做好，音響主機本身也應做好相應的收音雜音處理。本文一方面建立客觀測試與主觀感受關聯，另一方面著重通過對收音參數測試與相應實車主觀評價測試的數據對比，來分析哪些收音參數對實車雜音起到至關重要的作用。

1 收音參數測試

1.1 參數的定義

一般收音參數分為聲音相關參數和雜音相關參數:①聲音相關的參數有10%輸出功率、立體聲分離度、高音控制、低音控制、頻率響應等；②雜音相關的參數有噪限靈敏度、信噪比、-3dB限幅靈敏度、調幅抑制、中頻抑制、鏡像抑制、雙信號選擇性、大信號干擾等。下面著重對雜音相關的定義進行說明。

1）信噪比 一定的輸入信號電平下，收音機輸出端的信號電壓與噪聲電壓之比，原理示意圖見圖1。其值越高表示收音機處理帶有噪聲的有用信號越強，但從經驗得知，如果實際車輛行駛中出現同頻干擾的情況，收音機則沒有處理的能力。

2）噪限靈敏度 當收音機的信噪比為26dB時，輸出標準功率所需要的最小輸入信號電平，即為噪限靈敏度，原理示意圖見圖2。此參數是表示當信號弱到一定程度時，仍然能保證收聽的能力，顯然，需要的電平越小，表示收音機處理弱信號的能力越強。該參數在各個音響廠家定義均不一致，目前所測試的結果一類是1dB左右，另一類結果是5dB左右。

3）中頻抑制、鏡像抑制、調幅抑制 調諧于某一頻率的收音機，當加入等于中頻頻率、鏡像頻率、調幅信號時，產生標準輸出功率所需要的信號電平與調諧頻率點的噪限靈敏度電平之差即為中頻、鏡像、調幅抑制，原理示意圖見圖3。其值自然越大越好，測試經驗來講，這幾個參數與工作頻點相差較遠，對收音的影響微乎其微，目前的晶振、芯片等原材料技術已比較成熟，基本上都能滿足。

4）選擇性 收音機調諧回路的靜態諧振特性針對鄰近電臺信號的抑制能力，原理示意圖見圖4。值得一提的是 FM （調頻收臺）對100、200、300kHz附近的選擇性應當測試。該參數比較接近同頻干擾，并且在實際生活也是常見相鄰頻點串臺現象，該參數也應重視。

5）大信號干擾 收音機對鄰近頻率大信號干擾抑制能力，以同時加上有效信號 （調諧信號）和大信號干擾時收音機音頻的信噪比表示。顯然其值越大表示抗大強度的信號能力越強。這個參數主要考核整個電路設計的合理性。

1.2 測試方法分析

目前，音響行業對這些參數的測試方法基本上已成熟。但隨著電子測試技術的進步，導航芯片、藍牙技術等集成到音響一體，其電路產生的輻射干擾就難免對收音模塊產生騷擾，于是，在測試時就需做出是否考慮它們的影響的決定。

一般音響參數測試系統包括2種方式。一種是老式的:信號發生器→衰減器→主機→毫伏表或失真儀，此種方法已不能滿足聲學發展的需求，如信噪比、噪限靈敏度測試中加A計權的條件，以及調幅抑制加入400kHz和1000kHz帶通濾波器就不能滿足等。另一種是信號發生器→衰減器→主機→音頻分析儀。下面介紹幾個測試的條件設置，對測試結果有很大影響。

1）加匹配衰減器的原因:主要作用是使儀器與主機的阻抗匹配，對音響要求更高。

2）噪聲相關的參數如信噪比、噪限靈敏度加入A計權的原因:按常規，毫伏表測量方式很多時候會出現誤差，如某些信噪比測量指標高的，實際聽起來噪聲比指標低的放大器還要大。這是因為這種測量方法沒有考慮到人的耳朵對于不同頻率的聲音敏感是不同的，同樣多的噪聲，如果都是集中在幾百到幾千赫茲頻率，和集中在20 kHz以上是完全不同的效果，后者我們可能根本就察覺不到。因此，引入一個 “權”的概念。這是一個統計學上的概念，它的核心思想是，在進行統計的時候，應該將有效的、有用的數據進行保留，而無效和無用的數據應該盡量排除，使得統計結果接近最準確。每個統計數據都有一個 “權”，“權” 越高越有用，“權”越低就越無用，毫無用處的數據的 “權”為0。有一條通用等響度曲線，這個曲線代表的是人耳對于不同頻率的聲音的靈敏度噪聲中對人耳影響最大的頻段 “權”最高，而人耳根本聽不到的頻段的 “權”為0。這種計算方式被稱為 “A計權”。顯然，老式的毫伏表測試已不能滿足要求。

3）收音機設置loudness（響度）為off的原因:loudness即響度特性對于解決聲響中的實際問題時有意義，如在聽音樂節目時，在音量減小時能提升高、低頻電平，從而獲得高低音平衡、音質優美的效果。其原理是進行高、低頻率電平提升，是實現展寬頻帶、均衡人的聽覺感受的音響效果的重要依據。loudness是主機內的音效設置，對于只是考核內部信號傳輸部分電路來講可以不予考慮。

2 多種音響機型在實車上表現情況和噪聲參數的關聯

2.1 實車主觀評價

1）試驗條件 選用6個音響廠家的主機，自然都具備收音的基本功能，只是其他功能的擴展不一樣，機型有帶CD的、帶導航的、無機芯導航的。把這6個音響主機在相同車輛、同一時間、同樣環境對各個主機FM模式的搜臺情況進行主觀評價 （目前AM模式基本沒有用戶收聽，所以本次未測試）。

2）測試方法 選取4個電磁環境有區別的幾個地點停車，我們選取的第1個地點的特點是:附近無高大建筑，無電磁干擾，電臺信號較強，能達到無線電最佳接收狀態，但離發射點比較遠，存在信號的不穩定性；第2個地點:附近建筑物較低，信號較強，有少量電磁干擾，對于無線電接收系統在小城鎮接收品質評價具有典型意義；第3個地點:位置兩邊均有密集建筑，屬于典型的城市商業區；第4個地點:該位置兩邊的高壓線較低，工頻50 Hz對樣機影響較大，主要看工頻對收臺信號的影響。

然后，在每個地點從最低頻采取自動搜臺方式，評價結果由以下數字表示，記錄到相應的表格:0——無法收到該電臺信號；1——收到的無效臺；2——可以收到信號，但幾乎無法聽清楚電臺的聲音，伴隨有很大的雜音；3——可以收到信號，能勉強聽清楚電臺的聲音，伴隨有較大的雜音；4——可以收到信號，能聽清楚電臺的聲音，伴隨有輕微的雜音；5——可以收到信號，能聽得非常清晰，沒有任何雜音。實車主觀評價測試的最終結果見表1。

表1 實車主觀評價測試數據結果

2.2 收音參數對比

1）收臺雜音在各地點的分析

地點1:收音機接收系統在該場地接收信號時，能夠避免高大建筑物屏蔽和電磁干擾，達到無線電最佳接收狀態，但一般郊區離發射點比較遠，存在信號的不穩定性。從屏蔽房內參數測試結果 （表2）可以看出，由于機型1和機型2的噪限靈敏度高，捕捉信號的能力和對處理弱信號的能力不強，所以收到的4分以上的電臺比例偏低。

表2 屏蔽房內參數測試結果

地點2:無線電接收系統在小城鎮接收情況。在此處所有樣機能自動搜到電臺的數量都很多，其搜臺的品質與噪限靈敏度、大信號干擾抑制趨勢一致。

地點3:該處6臺樣機4分以上的比例差別不大，說明類似于典型城市工況的干擾信號很強的情況下，樣機不管信噪比等雜音相關參數多少 （滿足指標即可），已經超過其處理干擾信號的能力范圍，也即是說，典型城市工況對雜音測試意義不大。

地點4:此處路兩邊的工頻50 Hz高壓線對樣機影響較大。從表1可以看出，機型1、機型4在對工頻50Hz的處理上相對較弱，參數測試中沒有涉及對工頻干擾的測試，主要是沒有相應的工頻發生器，目前使用的信號發生器僅是FM頻率范圍 （87.5～108.0kHz）。

2）參數測試與搜臺評價對比分析

從表1、表2可以得出:①收到4分以上電臺的百分比與噪限靈敏度和大信號干擾抑制2個參數有密切關系，大信號干擾抑制越大，噪限靈敏度越小品質越好越穩定，兩參數對收音機收音效果起至關重要的作用；②目前各音響廠家對信噪比基本做到70 dB，其值對雜音的影響不大，-3 dB限幅靈敏度值小的機型1、機型2表現出的效果并不好，所以這兩參數對雜音的影響不大；③實際收臺總數量與鎖臺靈敏度大小沒有必然的對應關系，并不是一般理解上的鎖臺靈敏度越大，收臺越少。其數量跟鎖臺靈敏度、噪限靈敏度等其他干擾信號參數相互影響有關，如機型4的鎖臺靈敏度最低，但收到臺數量最少，至于其相互關系，從此6組數據還不能說明，需大量的數據支持。可以得出的是只強調一個雜音參數沒有實際意義；④選擇的這幾臺樣機功能的擴展不一樣，對于帶導航功能的機型2、機型3，其收臺效果均低于單純CD機，另外機型3的調幅抑制和-3 dB限幅靈敏度明顯差于其他機型，但收臺效果并沒有明顯表現出來，因此，之前提到的加濾波器或A計權是有必要的 （上述數據沒有加濾波器），同時需要把高頻的導航信號濾掉。

3 結束語

通過對6種音響機型在實車上的收音表現和收音參數的對比，驗證了參數測試中附加條件的必要性，同時明確了音響某些重點收音參數的要求，一方面能有效地控制供應商前期提供樣機的收音參數指標要求，另一方面在滿足成本的情況下，可以適當放寬某些參數。

［1］SJ／T 10447-93，汽車收、放、擴音機分類與基本參數［S］.