隨著人工智能的發(fā)展,，語音交互技術(shù)正在各個領(lǐng)域扎根,，汽車也不例外。早在 2002年,，英菲尼迪就推出了世界首款可用語音控制的汽車，而今天語音識別控制功能已經(jīng)成為很多新車型的一大賣點(diǎn),。語音識別之外,，外置麥克風(fēng)的環(huán)境聲探測在ADAS中也發(fā)揮關(guān)鍵作用，猶如汽車的耳朵,，犬吠聲,、喇叭聲、警報聲......聲音信號有助于讓ADAS系統(tǒng)更加有效地掌握周邊環(huán)境,。
此外,，考慮到電動汽車的行車安全，去年歐盟下令要求所有電動汽車在2021年前加裝能夠發(fā)出虛擬引擎聲的裝置,，以使路人能注意到低速行駛,、沒有噪音的電動汽車。而要讓虛擬引擎聲接近真實,，對汽車外掛音響數(shù)量與音頻音質(zhì)提出了新的要求,。
ADI基于其DSP技術(shù)推出一款嵌入式系統(tǒng)用于為電動(EV)和混合動力汽車(HEV)產(chǎn)生發(fā)動機(jī)聲音
從上述案例不難看出,，車用音頻正從過去單純的娛樂系統(tǒng)，向信號輸入,、觸發(fā),、處理與反饋的方向發(fā)展，并開始與汽車駕駛緊密結(jié)合,。不管如何,，有一種趨勢是確定的，那就是汽車上的音頻設(shè)備將越來越多,，音頻質(zhì)量將越來越好,。而要協(xié)調(diào)所有這些音頻設(shè)備，并傳輸高質(zhì)量的音頻信號,，車用音頻總線變得不可或缺,。
技術(shù)硬核，A2B挑戰(zhàn)傳統(tǒng)總線技術(shù)
提起車用音頻總線,，業(yè)內(nèi)人士容易聯(lián)想到MOST,。
MOST (Media Oriented System Transport) 是一種面向媒體的系統(tǒng)傳輸總線，用于滿足要求嚴(yán)格的車載環(huán)境,。這種基于光纖的網(wǎng)絡(luò)最高能夠支持50Mbps的數(shù)據(jù)速率,，與以前的銅纜相比具有減輕重量和減小EMI的優(yōu)勢。
但因?qū)＠肮饫w收發(fā)器成本過高等原因,，過去MOST常見于高端車型,。但事實上近年來車用音頻總線或成為汽車標(biāo)配，市場需要一種既能在中高端車型上應(yīng)用,，也符合入門級汽車成本要求的泛用方案,，作為全球汽車電子解決方案領(lǐng)先供應(yīng)商，ADI適時地提出了極具成本和性能優(yōu)勢的汽車音頻總線方案——ADI車用音頻總線（A2B）技術(shù),，為車輛信息娛樂系統(tǒng)提供關(guān)鍵支持,。
A2B產(chǎn)品可提供高保真音頻，并使音頻布線重量減少75%,，從而提高燃油效率,。A2B產(chǎn)品組合可幫助實現(xiàn)語音識別和有源噪聲消除等多種應(yīng)用。A2B節(jié)省BOM成本的特性特別值得一提,，A2B無需在每一個節(jié)點(diǎn)都使用昂貴的集成了大容量存儲器的微控制器,，即使在主節(jié)點(diǎn)，也僅僅需要只包含I2C接口的微控制器即可,。而MOST或以太網(wǎng)AVB等數(shù)字總線,，因為需要增加管理其相關(guān)的軟件協(xié)議棧，所以必須在每一個節(jié)點(diǎn)都使用高價格、集成了大容量存儲器的微控制器,，從而導(dǎo)致成本上升,。
另外，A2B收發(fā)器在一條非屏蔽雙絞線上傳輸音頻,、I2C控制,、低速GPIO、時鐘和幻象供電信號,，這也可以降低系統(tǒng)總BOM成本,。首先與傳統(tǒng)音頻連接方案相比，物理線纜的數(shù)量有所減少,，而且實際采用的線纜可以是成本更低,、重量更輕的非屏蔽雙絞線，而非相對較為昂貴的屏蔽線纜,。更最重要的是,，對于特殊使用案例，A2B技術(shù)可提供小功率的幻象電源,，整條A2B菊花鏈上可以傳輸不超過300 mA的電流,，每個節(jié)點(diǎn)支持輸出最大50mA的電流。有了這個小功率的幻象供電功能,，無需在各個節(jié)點(diǎn)的音頻模塊上使用本地電源,，從而進(jìn)一步降低總系統(tǒng)成本。
而更重要的是,，A2B可以幫助節(jié)省研發(fā)成本,。A2B技術(shù)可為多種音頻輸入輸出設(shè)備提供相當(dāng)靈活的連接，還支持SigmaStudio?圖形設(shè)計環(huán)境,，可大幅簡化采用A2B的系統(tǒng)設(shè)計流程,。SigmaStudio能夠通過使用業(yè)界領(lǐng)先的圖形化編程工具鏈，無需軟件編程就可以初始化A2B網(wǎng)絡(luò)并配置所有的寄存器,。SigmaStudio環(huán)境中還包含A2B總線帶寬計算器和誤碼率測試儀(BERT),。提供系統(tǒng)級全方位A2B功能評估，可快速完成實際A2B網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)原型設(shè)計,，從而加快系統(tǒng)的早期理念驗證以及功能測試、功能驗證和功能調(diào)試,。
用創(chuàng)新音頻總線技術(shù)賦能汽車功能創(chuàng)新
我們常常忽略總線技術(shù)上的變革帶來的應(yīng)用創(chuàng)新機(jī)會,，A2B除了讓布線更簡單，例如車機(jī)可以通過非屏蔽雙絞線直接連接麥克風(fēng)模組,，并且支持麥克風(fēng)陣列,。其實還有更多的創(chuàng)新應(yīng)用，比如更適應(yīng)高級音頻算法。因為音頻節(jié)點(diǎn)有固定的延遲,，可憑借DSP算法確保車內(nèi)不同位置的音區(qū)獨(dú)立性,，以及實現(xiàn)回聲消除、配合麥克風(fēng)和功放進(jìn)行ANC主動降噪,、配合支持A2B接口的加速度傳感器進(jìn)行RNC路噪消除等功能,。
事實上，利用ADI的A2B與DSP以及振動傳感器和電源管理產(chǎn)品的組合,，還可為汽車廠商的設(shè)計提供很多擴(kuò)展空間,，比如環(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,、主動回聲消除加背景噪音消除,、ANC主動降噪、RNC路噪消除,、ICC車內(nèi)通信等功能,，而這些是目前需求量非常大的新功能。另外還能為電動車提供對外警示音,、模擬聲浪等功能,。
此外系統(tǒng)級診斷也是A2B的一大亮點(diǎn)。所有A2B節(jié)點(diǎn)都能夠識別多種故障狀況,，其中包括斷路,、線束反接或線束短路至電源或地等。在出現(xiàn)斷路,、線束短路或線束反接等故障時,，故障上游的A2B節(jié)點(diǎn)仍然能夠正常工作，從而保證系統(tǒng)完整性,。診斷功能還提供高效隔離系統(tǒng)級故障的能力,，有助于后續(xù)維修。
A2B“連升三級”,，創(chuàng)新汽車音頻總線走向主流應(yīng)用
與其他“歷史悠久”的汽車總線相比,，A2B是標(biāo)準(zhǔn)的“10后”——2014年10月ADI推出了A2B的首款產(chǎn)品AD2410，接著很快連續(xù)幾次迭代,，產(chǎn)品性能“連升三級”,。2017年1月，ADI宣布推出三款增強(qiáng)型A2B收發(fā)器,，在前代產(chǎn)品引腳兼容的基礎(chǔ)上,，大幅提高總線帶寬利用率。2018年6月，ADI再次宣布推出三款A(yù)2B收發(fā)器,，新的AD242x系列提供接口驅(qū)動能力的配置,，從而開發(fā)人員可以讓系統(tǒng)性能適應(yīng)更高規(guī)格的汽車OEM EMC的規(guī)范要求。
ADI增強(qiáng)型A2B收發(fā)器
從初代產(chǎn)品開始,，就有全球領(lǐng)先的汽車制造商認(rèn)同A2B為汽車音頻帶來的革新,。福特公司早在2016年投入生產(chǎn)的四個汽車平臺上就使用了A2B系列的首款產(chǎn)品，并將A2B作為其首要信息娛樂網(wǎng)絡(luò)技術(shù),。而作為ADI A2B技術(shù)的早期實施者,，松下汽車系統(tǒng)美國公司發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可大大降低新一代信息娛樂系統(tǒng)的布線復(fù)雜度和相關(guān)成本以及重量，而這是松下OEM客戶的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域,。
就在前不久,，ADI公司宣布比亞迪也開始采用 ADI 公司 A2B總線技術(shù)以打造更節(jié)能環(huán)保的汽車平臺，比亞迪公司認(rèn)為A2B音頻總線使得比亞迪汽車能夠進(jìn)一步提升駕駛座艙信息娛樂系統(tǒng)的性能和體驗,，降低設(shè)計復(fù)雜度和成本,、提升燃油/電池效率，這符合比亞迪公司“用技術(shù)創(chuàng)新滿足人們對美好生活的向往”這一造車?yán)砟?。?jù)ADI 公司透露,，短短5年時間，A2B音頻總線已成功與全球 90% 的汽車制造商合作實現(xiàn)了創(chuàng)新的汽車信息娛樂體驗,。
比亞迪采用 A2B總線技術(shù)以打造能效更高,、更節(jié)能環(huán)保的汽車平臺