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智能座舱的变革及ADI的解决方案

2020-07-23迎九

电子产品世界 2020年5期
关键词:座舱线束噪音

迎九

汽车电子正推动汽车进行一场深刻变革。据德勤2019年“全球汽车供应商调研报告”(图1),从2018-2025年的预期来看,汽车重点发展方向之一是电动化,相关的驱动系统以及电池/燃料电池,都有约3倍的增幅。另外,自动驾驶/ADAS和相应的传感器部分,也会有超过2倍的增长。再有,与电气化相关的智能座舱也有快速发展。与此相对照的是,汽车的传统业务相对增长缓慢或慢慢开始下跌。

近日,ADI中国汽车技术市场高级经理王星炜先生介绍了智能座舱解决方案。

智能化座舱的驱势

1)未来座舱会变成更加智能的座舱,变成一个非常独立的声音分区,可以说坐在车的不同位置,听到的完全可以不一样,这就需要非常强大的DSP处理器来做处理,需要主动降噪( ANC)技术。为了减轻线缆重量,有很多车型在应用A2B总线。

2)人机操控的界面变得更加智能,例如通过红外非接触式手势操控,还有现在比较流行的ToF摄像头/带景深摄象头,把人的表情、手势采集下来,做出相应的算法以后进行非接触操控。这种操控技术在手机上应用比较广泛,例如手机的人脸识别和手势识别,未来智能化座舱也将会引入这种入机交互系统。

3)随着自动驾驶的普及,相应的驾驶员监控系统也会变得越来越重要,会有驾驶员的注意力监控系统,看驾驶员是不是一直在注意路面,是不是有能力接管驾驶权。

4)对驾驶员健康状况的监控,可以去监测驾驶员心率或者血压,监测驾驶员的状态是不是适合去驾驶。如果不适合驾驶,自动驾驶的相关功能会去接管汽车,停到路边联系并启动紧急呼叫系统。

由于未来座舱系统变得非常复杂,因此不仅需要芯片解决方案,也需要相应的算法支持。因此,ADI等芯片公司不仅提供芯片,而且还有相应的软件和算法支持,使各种应用可以快速普及到市场上。 其中,沉浸式音頻体验所蕴含的技术包括A2B的总线和主动降噪。

1 A2B总线

A2B(车内音频总线,Automotive Audio Bus)是数字化的音频总线,主要特点是可以使电动车的能耗更低,使续航里程更长;因为传统上音响的线束很粗,以保证音质。A2B技术把传统音响数字化以后,因而对线束的要求就会降低,使线材重量小,相应地布线更简单,成本也会更低。

2 主动降噪

主动降噪( ANC)在耳机中最为常见:会把噪音滤除掉,用户只会听到想听的音乐和与别人交流的声音。在汽车应用中,主动降噪可以把车内的噪音,诸如路噪和发动机的噪音消除掉,即把声音管理得更好。

主动降噪的工作原理是把噪音采集过来,就是相应的声音波形。通过喇叭处理后,给一个反向的波形,经过抵消就会变成幅度较小的音频波形,因而噪音变小了,变得更加安静。这些噪音通过麦克风或传感器采集下来,通过主动降噪的控制器产生反向波形,并通过相应的喇叭放出去抵消这些噪音(如图2)。

具体地,传统车内会有很多音响和喇叭的布线。主动降噪技术会由控制器来控制这些喇叭,同时也会有A2B总线相应地把车内不同位置的麦克风的噪音收集下来。除此之外,车在行驶中,有些噪音是非常低频的噪音,这是来自于车的震动,所以主动降噪控制器也会把车身四周的加速度、震动信息等传到主动处理的控制器。这个控制器核心的技术往往是DSP技术。

ADI的音频处理DSP技术与主动降噪的优势有二:(D高的双向传输速率,对应的线束拓扑成本很低;同时传输延时也非常低,这样可以带来非常好的声音处理表现。②满足车规级要求。

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