直擊CES 2017 嗅出未來科技脈動!

美國消費性電子展(CES)今年適逢五十週年,場面更盛大空前,逾3800家廠商、150個國家共同參展,參與人數逼近17萬人。過往被視為「概念性發表」的產品,今年的CES上,都已出現實際、甚至是量產產品。在所有展示中,虛擬實境(VR)最熱門,產品數比去年成長79%;自駕汽車、車用科技也是今年重點,展示空間更超過20萬平方英呎。CES 2017的創新重點與未來發展趨勢,百佳泰也親臨現場,分享實際觀察給大家。

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由車用電子市場來看汽車音響測試標準之發展

依據拓墣產業研究所的報告顯示,2009年CES展所展示車用科技(Car Tech),已將愈來愈多的消費性電子科技整合於汽車中,使人們可以在汽車行進中,同時享受消費性電子所帶來的音樂、影片及衛星電視等數位娛樂科技。消費性電子科技的應用,使汽車娛樂更加豐富並且揭露了車用科技三大核心趨勢-分享訊息、無線連接及功能整合。未來汽車將會成為一個移動式的娛樂環境,讓娛樂無所不在,而這些娛樂多媒體功能被設置於汽車中控台的車用影音娛樂導航資訊系統中。 


圖一 2009年CES展車用科技三大核心趨勢   資料來源:拓墣產業研究所,2009/03  

汽車音響朝向多媒體娛樂導航資訊系統發展

汽車音響從1950年來發展至今,從傳統早期的收音機加上喇叭,而後有了卡式錄音帶,再漸漸演變至有CD、VCD、DVD、MP3,到最近幾年甚至內建了衛星導航、數位電視、iPod支援、內建藍牙、內建USB插槽等….邁向了娛樂數位化與多元化的發展趨勢。 
而這波發展趨勢便可從2009年的CES展中看出。在廠商方面,不僅有傳統汽車音響製造商如Alpine、Sony、Pioneer、JVC等日本汽車音響製造商及Blaupunkt德國音響製造商,更有日本Fujitsu子公司Eclipse車用DVD導航製造商及一些提供服務的廠商也參與合作。 
也由於消費者的使用習慣不斷在改變,過去十幾年來最普及的音樂儲存媒體-CD已因數位音樂的普及,逐漸被體積小、可攜式、儲存量大的MP3播放器而取代。目前汽車音響興起內建USB插槽來與MP3播放器作結合的風潮,相信USB插槽的介面將是日後汽車音響不可或缺的基本配備。

雖然汽車音響內建USB插槽的普遍性漸增,但是大部分的駕駛朋友還是鮮少使用USB插槽來連接USB大拇哥或是 USB MP3 Player來聆聽音樂。原因是汽車音響的USB插槽相容性不佳,常常使用者興高采烈拿了MP3播放器到車上連接USB插槽後,汽車音響卻一點反應都沒有,完全無法辨識MP3播放器;或是好不容易找到汽車音響可以抓到的MP3播放器,音樂讀取的時候卻發生問題。導致即使汽車音響配備了USB插槽,使用者卻是在操作使用上問題重重而最後興趣缺缺,還是以CD/DVD Player來聽音樂。

超過30%的車用音響與MP3 Player有相互連結的問題

MP3 Player與車用音響連接後,有些功能無法正常使用

圖二  常見的汽車音響與多媒體裝置間的連接問題

車用音響與多媒體裝置的統一標準

許多MP3廠商與汽車音響製造商已經注意到了這樣的問題,也了解要達到真正的4C世界,數位產品和車用產品間的相容性問題便須要克服。讓開車族可以享受隨插即用的音樂環境或許也能進一步的刺激MP3 Player等可攜式影音產品的銷量或市占比率。

Microsoft便要求汽車音響的製造商,在產品製造時需依照其所訂定的標準,讓其推出的 Zune MP3 Player能順利的跟汽車音響連結運作。此一規範稱為ZCCP(Zune Connectivity Certification Program)。在今年CES展會及其他音響展覽中,Microsoft皆展示了此一認證計劃的概念和成果。依據ZCCP的規範,首先 Microsoft會要求音響廠商依據其所規範的規格界面開發產品並取得憑證(Certificate),接著便會透過三個步驟來驗證此憑證的正確性,這個動作則稱為Hand Shake,如果音響無法通過憑證的驗證,則表示音響與Zune MP3 Player是無法順利連結的。在通過第一步的確認後,還需要驗證Audio, Source Switching, Power, Disconnect, Content Enumeration 和Stress的功能運作,才算測試通過。

在微軟的推波助燃下,Zune MP3 Player與汽車音響間的統一平台有了測試的方向和標準,但其他品牌或是其他類型的Media Player要如何確保可與汽車音響連結,則還需進一步的規範。

如何透過測試確保產品的互通?

為了提升車用音響與其他數位多媒體產品之間的互容性,測試實驗室百佳泰與Microsoft合作,針對了MP3 Player, Mobile Phone, Stereo和車用音響的連接界面以及通訊協定訂定了一個測試方案(Allion Connect),以期能推動一個統一的標準。

圖三  Allion Connect的測試概念 

測試範圍涵蓋以下:

  • 電氣特性測試(Electrical Test)
    1. 壓降測試(Drop Test)。以USB embedded Host而言,是將所有USB連接埠插滿USB裝置後,量測DUT在USB裝置滿載下的電壓壓降值。壓降值必須小於500毫伏 (500mV)。
    2. 訊號信號品質(Signal quality)量測。訊號品質包含眼圖測試 (Eye-diagram)、信號速率、封包結束寬度(EOP width)、交叉電壓範圍(Crossover voltage range)、成對的JK抖動(Paired JK jitter range)、成對的KJ抖動(Paired KJ jitter range)、連續資料串的抖動(Consecutive jitter range)與上升及下降時間等。


USB Signal waveform data訊號波形測試結果 (圖片來源:百佳泰)


USB Signal Eye測試結果 (圖片來源:百佳泰)

  • 通訊協定測試(Protocol Test)
    規格書初期定義汽車音響與USB MP3 Player必須支援媒體傳輸協定(Media Transfer Protocol, MTP),而MTP是微軟以PTP (Picture Transfer Protocol) 為基礎開發出來媒體傳輸協定,期望能與Apple iPod產品匹敵。Allion開發了完整的測試工具用以來驗證MTP protocol這部份是否按規格書來設計。
  • Enumeration Test
    模擬真實的使用情境,透過以下各種不同的方式連接USB MP3 Player到汽車音響,汽車音響必須能正確偵測到USB MP3 Player並且播放音樂。
    1. 將汽車音響的輸入源切換至USB模式,再將USB MP3 Player連接到汽車音響。
    2. 當汽車音響正在使用CD, AUX, Radio或其他輸入源時,將USB MP3 Player接到汽車音響。
    3. 當汽車音響關機的情況下將USB MP3 Player接到汽車音響。
    4. USB MP3 Player 已連接上汽車音響,播放音樂中將USB MP3 Player移除,再將USB MP3 Player連接到汽車音響。
    5. 汽車尚未啟動前先將USB MP3 Player接到汽車音響,之後再啟動汽車與音響。
    6.USB MP3 Player 已連接上汽車音響,將汽車引擎關閉,之後再啟動汽車與音響。
    7. USB MP3 Player 已連接上汽車音響,將汽車音響關機,之後再啟動汽車音響。
  • 音樂播放測試Audio Playback Test
    汽車音響需支援MP3和WMA這兩種音樂格式,並且可以正常播放。對於讀取到有保護的音樂格式,當汽車音響不支援的時候必須顯示出適當的訊息讓使用者可以了解。
  • 輸入源切換測試Source Switch Test
    汽車音響在播放USB MP3 Player時切換到其他的輸入源,比如說AM/FM、CD/DVD、iPod,汽車音響必須可以再切回到USB MP3 Player並且正常播放音樂。
  • 穩定度測試Stress Test

    汽車音響必須可以連續播放音樂24小時,不能出現當機等不正常的狀況

未來,隨著USB儲存裝置與USB MP3 Player的普及,USB插槽成為未來汽車音響的標準配備,已成為必然的趨勢,在音響開發的初期便導入統一的介面平台和標準的測試步驟,才能讓消費者真正享受到車用電子產品所帶來的便捷以及隨插即用(plug-n-play)的娛樂享受。