Referát Blaupunkt - autohifi a navigace Inovace pro analogové a digitální rádio červenec 2003 Rf30605 Stephan Rehlich, Vedoucí marketingu firmy Blaupunkt GmbH Přednáška k 56. mezinárodnímu tiskovému kolokviu o automobilech, červen 2003, Boxberg Kdykoli si někdo kupuje automobil, činí technická rozhodnutí pod kapotou například volí mezi benzinovým a dieselovým pohonem. Naše mateřská společnost Bosch dodává systémy pro obojí. Zatím je i v oboru Car Multimedia alternativa: analogový nebo digitální příjem rozhlasu. I Blaupunkt nabízí přístroje pro jedno i druhé. Ba ještě více: Naším TwinCeiverem jsme zlepšili výkonnost příjmu na klasických velmi krátkých vlnách (UKW) dosud neslýchaným způsobem. A zároveň urychlujeme našim vysoce integrovaným a přece mnohostranným autorádiem Woodstock vývoj digitálního audiovysílání (DAB). Nestačí tedy, že Blaupunkt vytěží maximum z běžné technologie. Přinášíme na silnice také rádio budoucnosti. Nemůže to být jiné také proto, že Blaupunkt má již 70 let silné postavení mezi autorádii a mělo by to tak zůstat. V Evropě i ve světě patříme k vedoucím firmám na trhu. Ročně opustí naše výrobní pásy téměř pět milionů autorádií. K tomu ještě zhruba 15 milionů reproduktorů do automobilů a půl milionu navigačních systémů. Na celém světě pracuje pro Blaupunkt více než 7 500 pracovníků, z toho 2 800 jen v hlavním sídle naší firmy v Hildesheimu. Každý třetí zde pracuje ve výzkumu a vývoji. Blaupunkt chce v roce 2010 prodat více digitálních než analogových přístrojů Blaupunkt je aktivní na poli příjmu rádia na kolech ve dvou směrech, což odpovídá i požadavkům trhu. Po té, co byl tento trh téměř půl století určován jen UKW/FM, existuje dnes s DAB systém směřující do budoucnosti. Robert Bosch odbytová s.r.o Pod Višňovkou 1661/35 140 00 Praha 4 E-mail pavel.roman@cz.bosch.com Phone +420 261 300 595 Fax +420 261 300 512 Corporate Communications Vedoucí: Pavel Roman www.bosch.cz/press
K tomu nejprve jen heslovitě uveďme: Digitální rádio nabízí tak kvalitní příjem, který je srovnatelný se zvukem CD bez veškerého rušení. Je kompatibilní s jinými digitálními médii, takže se může spojit s různými datovými službami. Současně je přenos DAB signálu frekvenčně ekonomický a náklady na jeho šíření jsou jen poloviční oproti programům UKW. Ovšem digitální rádio, jako mnohé nové technologie, se prosadí na trhu postupně. Změna systému bude vyžadovat asi deset let. Za takových pět let bude digitální rádio, jako nástupce velmi krátkých vln, akceptovat široké publikum. A Blaupunkt se zaměřuje na to, aby nejpozději v roce 2010 prodával více přístrojů DAB než UKW. Ale vývoj autorádií UKW pokračuje Bylo by však chybou upírat řidičům veškeré inovační skoky, které jsou stejně jako dříve u příjmu UKW možné. Neboť i klasické autorádio je jen zdánlivě vyzrálý produkt. Již před šesti lety zavedl Blaupunkt jako první výrobce digitální přijímač UKW/FM: DigiCeiver. Toho jsme na celém světě prodali již více než devět milionů kusů. To je úspěch, který nám dodal odvahu k trvalému dalšímu vývoji, neboť technologický náskok je nutné zvyšovat. TwinCeiver má nejmenší čip dvojitého tuneru na světě Nejmladší generace našich digitálních přijímačů přináší již svým stupněm integrace zvláštní pokrok. Na jednom jediném kousku křemíku jsou nyní umístěny dvě digitální příjmové cesty a dva mezifrekvenční měniče. Blaupunkt zde používá moderní polovodičovou technologii pro autorádia jen s šířkou struktury 0,28 mikrometru. Výsledkem je TwinCeiver, na světě nejmenší čip dvojitého přijímače pro autorádia. Celý montážní celek nesmírně výkonného Twin-Tuneru je téměř stejný jako byl dosud jednoduchý přijímač. Ale to není vše: Mimo příjmové cesty je na čipu integrováno digitální řízení výběrového příjmu antény, které jsme nově vyvinuli. Jeho zkratka DDA znamená Digital Directional Antenna. S přístupem na několik antén je tato koncepce klíčem k významnému zvýšení výkonu nových přijímacích jednotek od firmy Blaupunkt. Page 2 of 7
Elektronický efekt směrové antény pro autorádio K tomu musíme v krátkosti vysvětlit technické pozadí: Rozhlasové vlny nenaleznou vždy přímou cestu k anténě přijímače. Mnohokrát se odráží od překážek, jako jsou například budovy nebo hory. Odkloněné vlny překrývají originální signál s časovým zpožděním, takže vzniká silné rušení příjmu. U přijímačů v domácnosti lze tento problém snížit přesnými nasměrováním antény. Ve vozidlech je takovéto řešení kvůli neustále se měnícímu místu příjmu daleko obtížnější. Není žádnou náhodou, že se zvláště v automobilu vyskytuje vícenásobné rušení. DDA nyní využívá koncepci dvojitého tuneru nového TwinCeiver, aby svedlo signály přijímačů na mezifrekvenční rovinu. Při rušení vypočítá komplexní matematickou metodou přizpůsobeně nové koeficienty. Z toho vyjde upravený mezifrekvenční signál. Tato metoda, v odborném světě známá jako Adaptive Beamforming, se doposud používá jen v profesionálních zařízeních, například v radarové technice. Antény přijímačů působí díky DDA jako nestále natáčená směrová anténa. Přitom se potlačují odražené vlny. Souhrnným signálem z obou tunerů vznikne směrový zisk antény o velikosti tři decibely. První TwinCeiver v obchodě a brzy i v prvovýbavě Přednosti TwinCeiveru se ukazují při bezproblémovém příjmu silných vysílačů. Druhý tuner je pak k dispozici jako pomocný přijímač. Vyhodnocuje přitom ty alternativní frekvence, které byly identifikovány systémem rádiových dat, zkráceně RDS. Současně zachycuje všechny vysílače, Které lze naladit v seznamu stanic. Jeho funkce se tedy mohou měnit na Tuner-Diversity. Toto vede spolu s digitálním řízením výběrového příjmu antény díky DDA ke zvláště dobrému výkonu při příjmu. Především je ale potenciál tuneru a antén lépe využit než kdykoli dříve. Řešení srovnatelná s běžnou technologií zůstávají daleko pozadu. Za prvé vyžadují podstatně větší počet antén a tunerů, za druhé nedosahují změny mezi provozními režimy bez přechodu. To se stalo možným teprve díky digitálním spínáním v mezifrekvenční rovině. Mezitím uvedl Blaupunkt do obchodu první autorádia TwinCeiver: CD tunery San Francisco CD72 a Bremen CD72. I do prvovýbavy vstupuje nová koncepce přijímačů. Koncem roku 2003 bude nabízet hned několik výrobců automobilů přímo z výroby náš TwinCeiver. Page 3 of 7
Systematické výhody digitálního rádia pro automobil Zatímco však je toto ještě inovační skok v rámci klasického UKW rozhlasu, rýsuje se s digitálním rádiem změna systému. Žádný jiný pozemní rozhlasový systém není jako DAB, ani jen přibližně, schopen splnit specifické požadavky příjmu v automobilu a to i při vysokých rychlostech jízdy. Proti rušení, které vzniká vícenásobnými efekty a kolísající intenzitou pole, je nový systém silný. Digitální rádio, to ukázaly naše pokusy, zaručuje spolehlivý přenos dokonce do Transrapidu především díky časové metodě a metodě využívající vícefrekvenčních kanálů. Abychom to vysvětlili co nejjednodušeji: Na straně vysílače se signály přímo vkládají do sebe a kódují, na straně přijímače se zase skládají. Vždy se může stát, že informace přijdou chybně, ale zpravidla jde jen o bity, a tak se dají snadno rekonstruovat. Právě zde je klíč k příjmu v automobilech v kvalitě CD, dokonce v extrémních podmínkách šíření signálu několika cestami. Ve velké šířce pásma jsou možné hodnotnější služby Přenosový výkon dat DAB 1,5 Megabitu za vteřinu v každém programovém celku je přitom tak vysoký, že jsou možné i kvalitnější služby. Na displeji nebo obrazovce tak lze například zobrazit informace o dopravě nebo čerpacích stanicích, parkovištích a počasí. Mimo tyto technické perspektivy disponuje nový systém i dobrými ekonomickými vlastnostmi. K nim patří již naznačená ekonomika kmitočtů. DAB vyžaduje jen malé šířky pásem což je vzácná věc. Čím účinněji nějaký systém s těmito zdroji zachází, tím nižší jsou jeho náklady. Navíc má digitální rádio srovnatelně nízkou spotřebu proudu jak na straně vysílače tak i na straně přijímače. V tom vidíme nezanedbatelné kritérium úspěchu i pro autorádia. Cesta k digitálnímu rádiu připravena našimi výzkumníky Protože byly tyto přednosti záhy patrné, zabývali se inženýři ve výzkumu v Hildesheimu a v předběžném vývoji naší mateřské společnosti Bosch již od konce osmdesátých let digitálním audio vysíláním. Jejich cestu až po dovedení výrobku na trh jsme tedy doprovázeli a společně připravovali. Tato cesta se dá rozdělit na tři důležité úseky. První fáze ve výzkumu a předběžném vývoji, která trvala do roku 1997, vyústila do specifikace na evropské úrovni. Velmi podstatná přitom byla standardizace audio přenosu. Ve druhé fázi do konce devadesátých let jsme poskytovali naše příspěvky pro pilotní instalace v mnoha evropských zemích, rovněž v Severní Americe, Austrálii, Singapuru a na Taiwanu. Současně se určovaly specifikace pro formáty přenosu textů, grafiky a obrázků. To byl základ Page 4 of 7
pro úplně nové multimediální služby. Třetí fáze začala konečně na konci léta 1999 zahájením pravidelného provozu DAB. K tomu byly nejprve k dispozici jen autorádia, která ovládala pomocnou jednotku pro příjem nového systému. V minulém roce uvedl Blaupunkt na trh DAB zařízení, které se vejde celé do normované přihrádky palubní desky. Této první generace našeho digitálního rádia Woodstock jsem prodali již 25000 kusů to je obrat, který jsme v cenové třídě okolo 500 Euro za tak krátkou dobu nikdy nedosáhli. Nové autorádio Woodstock DAB 53 s digitálním recorderem Tento úspěch spočíval v pravém slova smyslu ve vzduchu. Neboť DAB je konečně on air. V každém případě je digitální rádio v Německu, Velké Británii, Belgii a Dánsku k dispozici téměř celoplošně. V ostatních evropských zemích se v současnosti silně budují sítě. Nezapomněli jsme však, že nutná opatření na infrastruktuře postupovala zpočátku velmi pomalu. Byly doby, ve kterých jsme se museli kriticky ptát, proč se v Evropě a především v Německu tolik sází na to, aby se vlastní inovace smluvně zlikvidovaly. To je již překonáno pozdě, ale ne příliš pozdě. Tím se naše investice do dalšího vývoje přijímačů zase dají lépe kalkulovat. V tomto měsíci jsme uvedli na trh vysoce integrovaným autorádiem Woodstock DAB 53 náš druhý kompaktní přístroj pro nový rozhlasový systém. Spojuje s DAB a MP3 současně dvě digitální technologie v jednom přístroji. Ale to není všechno: Stiskem tlačítka lze nyní nahrávat i digitální rozhlasové programy na multimediální kartu (MMC) a zase je přehrávat. Nově vyvinutou funkci nazýváme Digital Recorder. Až na několik součástek je Woodstock DAB 53 plně digitální rádio. Stejně jako jeho sesterský model se dá i on zcela jednoduše namontovat do normované přihrádky všech typů vozidel. I to je důležité, aby se nový systém prosadil na trhu. Budoucnost digitálního rádia: Informace a telematika Jaké ale budou následující kroky ve vývoji? Od příštího roku se plánuje přenos komprimovaných audio-datových souborů, které se dají v přijímačích uložit. Tím bude kdykoli možné stisknutím knoflíku vyvolat a individuálně třídit mluvené informace, jako jsou zprávy, počasí, sport nebo dopravní situace. Navíc se na displeji budou objevovat i obsahy obrázků, například hudební titul s podobiznou interpreta nebo dokonce s příslušným přebalem CD. Myslitelné je také ilustrované zobrazení programů kin. Takovýto způsob toku informací, který se dá ovládat i připojeným Personal Digital Assistant (PDA), na cestách dosud nebyl. Page 5 of 7
Z pohledu řidiče bude ale především záležet na tom, aby se rozšířily telematické služby, a pokud to bude možné, i zlepšily. Dopravní informace nejen pro dálnice, ale i pro města, se objeví v širokém proudu dat digitálního rádia v roce 2006. Evropská unie k tomu podnítila dva projekty: na jedné straně Invent, který má za cíl řídit dopravu ve městech, na druhé straně Agora, který má vyvinout metodu poskytování informací o zácpách a odpovídajících odjížďkách pro navigační systémy přes DAB. Přitom se ukáže, že jsou telematické jednosměrné služby v novém rozhlasovém systému také levné. Budou ovšem stále existovat služby, které vyžadují zpětný kanál, třeba nouzové volání nebo pomoc při defektu. Dokonce bychom chtěli dlouhodobě využívat spojení digitálního rádia a mobilního vysílání. A ne na posledním místě: Přichází satelitní rádio America Last, but not least: Vyvíjíme i pro severoamerický trh digitální a současně automobilové přijímače pro programy Satelitní rádio. Abychom krátce objasnili pozadí.: Zatímco se DAB začíná ve zbytku světa prosazovat, byl v USA vytvořen vlastní standard. Jeho zkratka SDARS je pro Satellite Digital Audio Radio Services. V USA vysílají zatím dvě společnosti přes satelitní síť digitální přenosovou technikou rádiovou nabídku pokrývající plošně zemi. K tomu bude Blaupunkt již v následujícím roce nabízet první přijímač: satelitní autorádio America. To je technicky i ekonomicky řešitelné, protože naše digitální přístroje, především Woodstock, mají modulovou stavbu. I tím je zřejmé, co všechno je ukryto v našem vývoji DAB. Tento potenciál je tím pozoruhodnější, že je to již více než 70 let, když se první Autosuper od Blaupunktu osvědčil při expedici v poušti Sahara. Od té doby se událo mnohé, a mohli by jste se domnívat, že autorádio je hotový výrobek. Dávno je umístěno v každém vozidle, buď stand alone (samostatně) nebo integrováno v navigačním systému. Ale naše inovace, ať v příjmu UKW nebo DAB, ukazují naprosto jasně: Autorádio je schopné mnohem většího vývoje, něž si mnozí myslí. Page 6 of 7
Tiskové foto: 1-CM-12028, 1-CM-12029, 1-CM-12030 Skupina Bosch je celosvětově vedoucím výrobcem automobilové a průmyslové techniky, spotřebního zboží a technického zařízení budov. Kolem 250 000 zaměstnanců dosáhlo ve fiskálním roce 2005 obratu 42 miliard Euro. Společnost byla založena ve Stuttgartu v roce 1886 Robertem Boschem (1861-1942) jako Dílna pro jemnou mechaniku a elektrotechniku. Současnou skupinu Bosch tvoří výrobní, odbytová a zákaznická síť s cca. 270 dceřinými společnostmi a více než 12 000 servisními centry ve více než 140 zemích. V České republice Bosch Group vyrábí a prodává originální automobilovou techniku, autodíly pro náhradní spotřebu, průmyslovou a automatizační techniku, elektrické nářadí, zabezpečovací systémy, tepelnou techniku a domácí spotřebiče. V osmi dceřiných společnostech pracuje téměř 9000 zaměstnanců. Celkový obrat Bosch Group v ČR v roce 2005 činil včetně dodávek do jiných závodů Bosch 1,07 miliardy EUR. Z toho prodeje v České republice dosáhly výše 414 milionu EUR. Více informací na www.bosch.cz. Page 7 of 7