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A2B在智能汽車的應(yīng)用和測試

2020-02-22 21:41:43·  來源：海德聲科 HEAD acoustics  
　
智能汽車開發(fā)熱潮方興未艾，一方面車廠正在做加法為汽車加入先進(jìn)的、功能豐富的駕乘和信息娛樂體驗。另一方面，為了應(yīng)對環(huán)保、安全和成本挑戰(zhàn)，車廠又不得不積極
智能汽車開發(fā)熱潮方興未艾，一方面車廠正在做加法——為汽車加入先進(jìn)的、功能豐富的駕乘和信息娛樂體驗。另一方面，為了應(yīng)對環(huán)保、安全和成本挑戰(zhàn)，車廠又不得不積極做“減法”——削減汽車重量、復(fù)雜度，削減附加成本，降低油耗，以滿足汽車制造商和成百上千萬駕駛員們?nèi)找嬖鲩L的期望。這是一個微妙且艱難的權(quán)衡過程。
 
重量減輕75%，創(chuàng)新增加100%
 
ADI公司通過汽車音頻總線®((A2B)數(shù)字音頻總線技術(shù)來幫助解決這一難題。該技術(shù)能夠為汽車提供高保真度音響，同時顯著減輕現(xiàn)有電纜線束的重量（在主要應(yīng)用中減輕75%以上），從而提高汽車燃油效率。
據(jù)悉，已有多家領(lǐng)先汽車制造商與ADI公司接洽，希望開發(fā)能夠支持汽車中多個麥克風(fēng)陣列的技術(shù)，以便實現(xiàn)語音識別、有源噪聲消除和車載通信等不同的應(yīng)用。
 
汽車高保真度音響的傳統(tǒng)實現(xiàn)方案需要大量昂貴且沉重的線纜。A2B總線以菊花鏈順序連接不同應(yīng)用的多個遠(yuǎn)程傳感器，大大減少了冗余線纜，從而降低整體設(shè)計成本和復(fù)雜度（設(shè)計、安裝和維護(hù)方面）。A2B技術(shù)還能向菊花鏈中的其他器件供電，省去本地電源，使得系統(tǒng)總成本進(jìn)一步降低。這不僅帶來了更好的設(shè)計體驗，還能實現(xiàn)更出色、更環(huán)保、更具活力的汽車體驗。
A2B技術(shù)憑借簡單的設(shè)計提供了面向語音和音頻的變革型構(gòu)架，通過單一非屏蔽雙絞線分配極短延遲數(shù)字音頻、控制和電源，確保極低的系統(tǒng)成本。除此之外，其音頻總線的可擴展性和各音頻節(jié)點固定延遲的特性，有利于音頻系統(tǒng)的平臺化開發(fā)和高級音頻算法的實施，如環(huán)繞聲、音頻分區(qū)、聲音合成、麥克風(fēng)波束成形、超寬帶AEC/NR、主動回聲消除加降噪、ANC主動降噪、RNC路噪消除、ICC車內(nèi)通信功能、電動車方面的對外警示、模擬聲浪等功能等。在此僅以以下4個應(yīng)用說明其實現(xiàn)原理：
  • 語音識別和指向性：從車機連出來的串行總線直接連接音頻的麥克風(fēng)陣列即可實現(xiàn)。如主駕駛位和副駕駛位不同音區(qū)的獨立性，都是可以通過音頻總線和DSP算法實現(xiàn)的;
  • 回聲消除：把功放里的音樂消掉，利用延遲把功放的信號取出來，在車機端消除掉;
  • 主動降噪：在車門的位置安裝主動降噪的麥克風(fēng)，配合功放來做ANC的算法；
  • RNC路噪消除：利用感知路噪的加速度傳感器（支持A2B接口）去檢測車輛行駛的振動，可以配合音頻總線實現(xiàn)。
測試在A2B網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的音頻性能，對于開發(fā)人員是一個極大的挑戰(zhàn)。
 
借助新的labCORE硬件擴展模塊coreA2B，結(jié)合labCORE的多個輸入和輸出以及ACQUA的分析、過濾和處理信號的能力， HEAD acoustic針對 A2B®總線和設(shè)備的測試、控制和執(zhí)行提供了復(fù)雜的設(shè)計驗證的解決方案 。
HEAD acoustic的 labCORE前端配合使用coreA2B選件，為用戶提供了以下四種模式連接到任何A2B總線：
主模式
 
在這種模式下，coreA2B取代了原來的主控制器（例如主機），并作為A2B總線的主控制器：
  • 新的主控制器完全控制總線
  • 必須具有總線配置
  • 必須手動觸發(fā)外部供電的組件才能上電
從模式

此模式使coreA2B可以充當(dāng)現(xiàn)有總線上的從節(jié)點：
  • 從節(jié)點功能：接收和發(fā)送音頻數(shù)據(jù)
  • 節(jié)點可以插入任何總線位置
  • 主控制器（主機）必須重新配置
  • 新的從節(jié)點主機到新的從節(jié)點的音頻路由
  • 占據(jù)一個從節(jié)點的位置
總線模擬模式
此模式可以分析總線上的數(shù)據(jù)流量，而不會產(chǎn)生干擾，例如對現(xiàn)有總線進(jìn)行故障排除時：
  • 可以嗅探音頻數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)
  • 總線可能不需要重新配置
  • 可以在總線的任何一點進(jìn)行嗅探
  • 不占據(jù)從節(jié)點的位置
  • 必須將嗅探位設(shè)置為提取音頻數(shù)據(jù)，但音頻數(shù)據(jù)無法插入總線
代理模式

該模式是coreA2B的核心功能，因為擴展板可以完全控制總線上的所有數(shù)據(jù)。這一獨特功能再次展現(xiàn)了HEAD acoustic在音頻測試領(lǐng)域創(chuàng)新測量技術(shù)的先鋒作用，并為開發(fā)人員提供了獨有的競爭優(yōu)勢：
  • 可以嗅探音頻數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)
  • 總線可以完全正常運行
  • 總線不需要重新配置
  • 不需要占據(jù)從節(jié)點位置
  • 不必設(shè)置嗅探位
  • 可以將其他音頻數(shù)據(jù)插入總線
代理模式的功能應(yīng)用：
  • 測試具有背景噪聲場景的語音和傳輸質(zhì)量
  • 在ACQUA中處理總線上的所有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)
  • 在任意通道和任何節(jié)點之間記錄、處理和發(fā)送用戶自定義的音頻數(shù)據(jù)
  • 將任意信號混合并插入到總線中，且不會改變和干擾原始的信號
如果您正在開發(fā)或需要評估使用A2B總線在車輛上的語音和音頻應(yīng)用程序，那么HEAD acoustics的coreA2B是目前唯一的解決方案。
通過4種不同的模式，您可以評估車輛中的A2B總線網(wǎng)絡(luò)上的任何多個或單個設(shè)備。通過控制A2B總線并將其插入到現(xiàn)有的主設(shè)備（主機）和從設(shè)備（麥克風(fēng)/揚聲器）之間，coreA2B可完全控制數(shù)據(jù)，你可以獲取任何節(jié)點的數(shù)據(jù)以及將自有數(shù)據(jù)實時注入或混合到系統(tǒng)中，為汽車新音頻應(yīng)用的開發(fā)調(diào)試及測試帶來極大的便捷。
 
參考文章：
https://www.analog.com/cn/about-adi/news-room.html
海德聲科（HEAD acoustics China）是全球領(lǐng)先的聲學(xué)解決方案及聲音與振動分析領(lǐng)域供應(yīng)商HEAD acoustics GmbH在中國設(shè)立的子公司。HEAD acoustics憑借其在聲學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)性和相關(guān)軟硬件研發(fā)的先驅(qū)地位，在NVH、聲學(xué)和語音音頻質(zhì)量的測量、分析和優(yōu)化領(lǐng)域廣受贊譽。其產(chǎn)品和服務(wù)廣泛用于汽車、電信，IT設(shè)備、辦公用品和家電行業(yè)的制造商和研究機構(gòu)，以及在聲音環(huán)保領(lǐng)域的企業(yè)與院所等。 
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