2020-07-23 21:00
20年前，能坐在车里能听个收音机绝对有范；10年前，车里有若干音乐CD/DVD碟片必被视为潮人；到了今天，大屏才是王道。
从最初的手动旋钮式到现今流行的全面触摸屏多媒体系统，一路走来，车载收音机已经历多次迭代。可不管时代怎么变，车载收音机功能依然经久不衰。随着5G技术及智能化的普及，它的应用将更为拓展。
提到车载收音机的调谐，大家自然想到的是传统的单调谐器方案，其实现在一些车厂已经使用双调谐器方案了，如一些大众高端车和BBA（奔驰、宝马、奥迪）等。
双调谐器通常是指一颗芯片有两个通道同时工作，其主要应用场景有两种,一种是相位反转（Phase Diversity，PD） ，另一种是后台扫描（Background scanning）。双调谐器方案结合一个外部协处理器解码芯片可以实现DAB、HD、DRM 和CDR等数字调谐器应用。
FM 相位反转
城市里收听FM广播时，高楼大厦会带来多径干扰。如下图所示，人耳听到该干扰噪声表现为“嚓嚓”声，非常影响听感体验。所以能否有效抑制多径干扰是衡量现代收音机的动态接收水平的主要指标。现今的数字单收音机虽然增加了很多算法，在一定程度上对多径干扰有很好的抑制，但很难减小到听不到噪声或消除噪声。
▲ 多径干扰原理示意图
▲ 多径干扰原理示意图
为了满足消费者的更高收听要求， ST配合车厂推出了双天线双调谐器解决方案。到目前为止，双天线双调谐器是抑制多径干扰的终极武器。ST的TDA7707是一颗单芯片双通道的数字处理调谐器，内部集成了5个DSP, 已固化了用于信号处理及降噪的多个算法。
由于FM信号才会产生多径干扰，所以PD仅仅工作在FM模式下。TDA7707里的两个通道工作在同一个频率，实现PD功能的VPA(Virtual Phase Array)算法是默认打开的，该PD算法机制已经集成到调谐器内部，不用另外收费。
双天线的设计、安装需要注意它们的间距，在车上两根天线之间的距离要大于1米，以尽量确保两根天线接收的信号强度和相位不同。另外需要指出的是，双天线双调谐器不同于双天线单调谐器（Antenna switch）的应用。双天线单调谐器的工作原理是当调谐器检测哪根天线接收信号强就切换到哪根天线，对调谐器来讲，始终只有一根天线有效。
▲ 双天线双调谐器接收及处理 VS 单天线单调谐器接收及处理
双天线的算法和处理是在TDA7707的整个信号处理的前端，在中频智能带宽控制算法（DISS）之后，如图所示。
▲ TDA7707集成的算法
FM/AM后台扫描
后台扫描可以在单根天线下工作。虽然TDA7707是独立的双通道，但其内部有开关，能让双通道都可以接收到信号，所以两个通道可以同时处理不同的信号，一个通道正常接收FM/AM，同时另一个通道进行扫描收台。
后台扫描的应用场景是什么呢？当开车收听广播时，从一个城市开到另一个城市，当前频点的电台可能在另一个城市就没有了，用户不得不停车手动搜索一圈，才能继续收听到当地电台，而有双调谐器时就不用手动搜台了，因为第二个调谐器会每隔一段时间自动扫台，配合RDS 功能就可以自动切换到当地有效电台。
▲ 后台扫描应用
针对市场这些需求，ST 推出的TDA7707 IC是具有很高性价比的方案，具备最优的BOM 成本。TDA7707的主要优势包括：
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芯片的自身封装较小：QFN 9x9mm -
外围器件少 -
噪限灵敏度很好，FM可以达到-10dBuV -
信噪比较高，FM可以达到87dB -
内置5个信号处理的DSP，固化了抑制环境噪声的多个算法 -
I2C或SPI控制 -
外部单一的3V3电源设计 -
4层PCB 设计，设计简单，不用分割地
为方便客户快速上手和缩短开发周期，ST同时提供TDA7707的GUI开发工具和评估板以及适用SoC控制或MCU控制的Demo软件：
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提供客户化的参考代码 -
提供原理图、PCB源文件和BOM -
提供强大的技术支持 -
可以进行联合路试 -
提供方便快捷的调试工具
▲ 调试工具和芯片框图
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