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拼技術硬核,ADI打造創新音頻總線走入全球90%的汽車廠商

2020-12-21 16:56:23
隨著人工智能的發展,語音交互技術正在各個領域扎根,包括汽車。早在2002年,英菲尼迪就推出了世界上第一款帶語音控制的汽車,今天,語音識別控制功能已經成為許多新車型的一大賣點。除了語音識別,外接麥克風的環境聲音檢測在ADAS中也起著關鍵作用,就像汽車的耳朵,狗的叫聲,喇叭聲,警報聲.聲音信號有助于ADAS系統更有效地掌握周圍環境。
此外,考慮到電動汽車的駕駛安全,去年,歐盟下令所有電動汽車在2021年前安裝能夠發出虛擬發動機聲音的設備,以便路人能夠注意到電動汽車低速行駛且沒有噪音。為了使虛擬發動機聲音更接近現實,對汽車外部音頻的數量和音質提出了新的要求。
從以上案例不難看出,汽車音響正從過去簡單的娛樂系統向信號輸入、觸發、處理、反饋方向發展,與汽車駕駛緊密結合。無論如何,都有一定的趨勢,就是車內的音響設備會越來越多,音質會越來越好。為了協調所有這些音頻設備并傳輸高質量的音頻信號,汽車音頻總線變得不可或缺。
most(面向媒體的系統運輸)是一種面向媒體的系統運輸總線,用于滿足苛刻的車輛環境。這種基于光纖的網絡可以支持高達50Mbps的數據速率,與以前的銅纜相比,具有減輕重量和減少電磁干擾的優點。
但是由于光纖收發器的專利和高成本,MOST過去普遍用于高端機型。然而,事實上,近年來,汽車音響總線可能成為汽車的標準。市場需要一個通用的解決方案,能夠適用于中高端車型,滿足入門級汽車的成本要求。作為全球領先的汽車電子解決方案供應商,ADI適時提出了汽車音響總線方案——ADI汽車音響總線(a2b)技術,該技術在成本和性能上具有很大優勢,為車輛信息娛樂系統提供了關鍵支持。
A2B  產品可提供高清音頻,并將音頻線路重量減輕75%,從而提高燃油效率。A2B  產品組合有助于實現許多應用,如語音識別和主動噪聲消除。A2B  節省BOM的成本特點特別值得一提。A2B不需要在每個節點使用集成了大容量存儲器的昂貴微控制器,即使在主節點,它只需要一個具有I2C接口的微控制器。但對于MOST或Ethernet  AVB等數字總線,需要增加對其相關軟件協議棧的管理,因此需要在每個節點使用集成大容量內存的高價格微控制器,導致成本增加。
此外,A2B收發器在非屏蔽雙絞線,上傳輸音頻、I2C控制、低速GPIO、時鐘和幻像電源信號,這也可以降低系統的總物料清單成本。首先,與傳統的音頻連接方案相比,物理電纜數量減少,實際采用的電纜可以是成本更低、重量更輕的非屏蔽雙絞線電纜,而不是相對昂貴的屏蔽電纜。更重要的是,對于特殊的使用情況,A2B技術可以提供低功耗的幻像電源,整個A2B菊花鏈可以傳輸不超過300毫安的電流,每個節點可以輸出高達50毫安的電流。有了這種低功耗幻像電源功能,就不需要在每個節點的音頻模塊上使用本地電源,從而進一步降低了系統總成本。
更重要的是,A2B可以幫助節省R&D降低成本。A2B技術可以為各種音頻輸入輸出設備提供靈活的連接,還支持SigmaStudio?使用A2B圖形設計環境可以大大簡化系統設計過程。SigmaStudio可以使用業界領先的圖形編程工具鏈,無需軟件編程即可初始化A2B網絡并配置所有寄存器。SigmaStudio環境還包括A2B  總線帶寬計算器和BERT測試儀。提供系統級綜合A2B功能評估,可以快速完成實際A2B網絡的系統原型設計,從而加快系統的前期概念驗證、功能測試、功能驗證和功能調試。
我們往往忽略了總線A2B的技術變革帶來的應用創新機會,不僅使布線更簡單,比如汽車可以通過非屏蔽雙絞線,直接連接到麥克風模塊,支持麥克風陣列。其實還有更多創新的應用,比如適應高級音頻算法。由于音頻節點有固定的延時,可以用DSP算法保證車內不同位置聲音區域的獨立性,實現回聲消除、麥克風和功放ANC主動降噪、加速度傳感器支持A2B接口的RNC路消噪等。
實際上,ADI的A2B和DSP與振動傳感器和電源管理產品的結合,也可以為汽車廠商的設計提供很多擴展空間,如環繞聲、音頻分割、聲音合成、麥克風波束形成、超寬帶AEC/NR、主動回聲抵消加背景噪聲抵消、ANC主動降噪、RNC路噪聲抵消、ICC車內通信等功能,這些都是目前需求量很大的新功能。此外,它還可以為電動汽車提供外部警告聲音和模擬聲波。
此外,系統級診斷也是A2B的一大亮點。所有A2B節點都可以識別各種故障情況,包括開路、反向線束或束短路對電源或接地。如果出現開路、束短路或反向線束等故障,故障上游的A2B節點仍能正常工作,從而確保系統完整性。診斷功能還提供了有效隔離系統級故障的能力,這有助于后續維護。

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