本文來自微信公眾號(hào)“ 電子發(fā)燒友網(wǎng)”，作者/梁浩斌。
近年來，汽車座艙音響系統(tǒng)越來越受到關(guān)注。電動(dòng)汽車破除了以往燃油車在停車狀態(tài)下使用電設(shè)備的限制，也催生更多用車環(huán)境，包括露營、休息、座艙娛樂等。這些變化，使得更大峰值功率的音響系統(tǒng)層出不窮，更好的音響系統(tǒng)不斷下沉至中低價(jià)位車型上，比如剛剛上市的小鵬MONA M03在12萬左右的價(jià)位就配備了18揚(yáng)聲器音響系統(tǒng)。
而音響系統(tǒng)中，也需要用到大量芯片產(chǎn)品，其中包括音頻總線芯片。最近新海岸線宣布推出首款國產(chǎn)車載音頻總線芯片，成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，打破國際大廠的獨(dú)家壟斷。
車載音頻總線芯片有什么作用？
傳統(tǒng)的車載音頻系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的模式，系統(tǒng)復(fù)雜且線纜多。這在過去的有線家庭影院中也能夠看出，每個(gè)音響都需要連接到功放，于是就需要延伸出多條線纜。
而在汽車音頻系統(tǒng)中，隨著智能座艙的發(fā)展，不僅是音響系統(tǒng)揚(yáng)聲器數(shù)量在不斷增加，語音功能也帶來了整車多個(gè)麥克風(fēng)硬件，甚至是座艙內(nèi)的主動(dòng)降噪等功能，也需要一些接收噪聲的麥克風(fēng)。因此，各種麥克風(fēng)傳輸信號(hào)的需求大增，以往的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式會(huì)導(dǎo)致使用的線束數(shù)量暴增，增加了整車重量和成本，以及占據(jù)座艙空間。
在傳輸技術(shù)上，傳統(tǒng)車載音頻系統(tǒng)采用模擬信號(hào)傳輸，傳輸過程中易受干擾，延遲高，且線束重量也大。因此目前不少智能座艙通過采用音頻總線芯片，用數(shù)字傳輸降低線束數(shù)量、延遲，以及降低系統(tǒng)復(fù)雜性。
為了解決線束復(fù)雜，以及音頻延遲等問題，就需要采用一種數(shù)字音頻總線來保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的同時(shí)，也要降低線束連接的復(fù)雜性和數(shù)量，以降低成本。當(dāng)然，也需要相應(yīng)的芯片來支持這種專有的音頻總線技術(shù)，用于信號(hào)收發(fā)和處理，這就是音頻總線芯片。
音頻總線芯片國產(chǎn)替代
目前市面上的音頻總線芯片選擇不多，具體來說基本上都使用ADI的A2B(Automotive Audio Bus汽車音頻總線)方案，A2B是一種單主機(jī)、多從機(jī)系統(tǒng)，主控制器中的收發(fā)器芯片用作主機(jī)，最多支持16個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)為所有從屬節(jié)點(diǎn)生成時(shí)鐘、同步和成幀。主A2B收發(fā)器芯片可通過控制總線 (I2C) 進(jìn)行編程，以進(jìn)行配置和回讀。
根據(jù)ADI的介紹，與現(xiàn)有數(shù)字總線架構(gòu)相比，A2B的主器件-從節(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)本身更為高效。啟動(dòng)簡(jiǎn)單的總線初始化流程之后，無需更多處理器干預(yù)，總線即可正常運(yùn)行。A2B的獨(dú)特架構(gòu)帶來的一個(gè)附加優(yōu)點(diǎn)是，系統(tǒng)延遲是完全確定的(小于50 µs)，并且延遲與音頻節(jié)點(diǎn)在A2B總線上的位置無關(guān)。這種特性對(duì)ANC/RNC和ICC等語音和音頻應(yīng)用極其重要，在這些應(yīng)用中，必須以時(shí)序一致的方式處理多個(gè)遠(yuǎn)程傳感器的音頻樣本。
同時(shí)在線束上，所有A2B收發(fā)器都能在一條非屏蔽雙絞線上傳輸音頻、控制、時(shí)鐘和供電信號(hào)，可以有效降低線纜數(shù)量，且成本更低。
與A2B類似，這次新港海岸推出的車載音頻總線芯片采用高寬帶數(shù)字鏈路，可使用一條低成本非屏蔽雙絞線連接各類器件，如麥克風(fēng)、放大器、揚(yáng)聲器、數(shù)字信號(hào)處理器、音頻ECU、傳感器等。音頻總線技術(shù)可實(shí)現(xiàn)出色的音頻質(zhì)量，構(gòu)建功能更豐富的車載音頻系統(tǒng)，同時(shí)具備低延遲、低成本、低重量、低系統(tǒng)復(fù)雜性等顯著優(yōu)勢(shì)。
為了快速導(dǎo)入應(yīng)用，據(jù)稱新海岸音頻總線芯片還能實(shí)現(xiàn)與國際大廠產(chǎn)品 Pin-to-Pin兼容，目前已向頭部主機(jī)廠和Tier1送樣。
小結(jié)
隨著智能座艙的發(fā)展，音頻總線會(huì)迎來新一輪技術(shù)快速迭代。從ADI的A2B收發(fā)器近年的迭代可以看到，在2021年最高支持的子節(jié)點(diǎn)數(shù)僅為10個(gè)，而目前最新的產(chǎn)品已經(jīng)支持到16個(gè)。因此對(duì)于一些數(shù)?；旌闲酒瑥S商來說，車載音頻總線可能會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的賽道。
