智能座艙的變革及ADI的解決方案

　　迎?九?（《電子產品世界》?編輯）

　　汽車電子正推動汽車進行一場深刻變革。據德勤2019年“全球汽車供應商調研報告”（圖1），從2018—2025年的預期來看，汽車重點發展方向之一是電動化，相關的驅動系統以及電池/燃料電池，都有約3倍的增幅。另外，自動駕駛/ADAS和相應的傳感器部分，也會有超過2倍的增長。再有，與電氣化相關的智能座艙也有快速發展。與此相對照的是，汽車的傳統業務相對增長緩慢或慢慢開始下跌。

　　近日，ADI中國汽車技術市場高級經理王星煒先生介紹了智能座艙解決方案。

　　智能化座艙的趨勢如下。

　　1）未來座艙會變成更加智能的座艙，變成一個非常獨立的聲音分區，可以說坐在車的不同位置，聽到的完全可以不一樣，這就需要非常強大的DSP處理器來做處理，需要主動降噪（ANC）技術。為了減輕線纜重量，有很多車型在應用A²B總線。

　　2）人機操控的界面變得更加智能，例如通過紅外非接觸式手勢操控，還有現在比較流行的ToF攝像頭/帶景深攝像頭，把人的表情、手勢采集下來，做出相應的算法以后進行非接觸操控。這種操控技術在手機上應用比較廣泛，例如手機的人臉識別和手勢識別，未來智能化座艙也將會引入這種人機交互系統。

　　3）隨著自動駕駛的普及，相應的駕駛員監控系統也會變得越來越重要，會有駕駛員的注意力監控系統，看駕駛員是不是一直在注意路況，是不是有能力接管駕駛權。

　　4）對駕駛員健康狀況的監控，可以去監測駕駛員心率或者血壓，監測駕駛員的狀態是不是適合去駕駛。如果不適合駕駛，自動駕駛的相關功能會去接管汽車，停到路邊聯系并啟動緊急呼叫系統。

　　由于未來座艙系統變得非常復雜，因此不僅需要芯片解決方案，也需要相應的算法支持。因此，ADI等芯片公司不僅提供芯片，而且還有相應的軟件和算法，使各種應用可以快速普及到市場上。

　　其中，沉浸式音頻體驗所蘊含的技術包括A²B的總線和主動降噪。

　　1 A²B總線

　　A²B（車內音頻總線，Automotive Audio Bus）是數字化的音頻總線，主要特點是可以使電動車的能耗更低，使續航里程更長；因為傳統上音響的線束很粗，以保證音質。A²B技術把傳統音響數字化以后，因而對線束的要求就會降低，使線材重量小，相應地布線更簡單，成本也會更低。

　　2 主動降噪

　　主動降噪（ANC）在耳機中最為常見：會把噪音濾除掉，用戶只會聽到想聽的音樂和與別人交流的聲音。在汽車應用中，主動降噪可以把車內的噪音，諸如路噪和發動機的噪音消除掉，即把聲音管理得更好。

　　主動降噪的工作原理是把噪音采集過來，就是相應的聲音波形。通過喇叭處理后，給出一個反向的波形，經過抵消就會變成幅度較小的音頻波形，因而噪音變小了，變得更加安靜（如圖2）。

　　具體地，傳統車內會有很多音響和喇叭的布線。主動降噪技術會由控制器來控制這些喇叭，同時也會有A²B總線相應地把車內不同位置的麥克風的噪音收集下來。除此之外，車在行駛中，有些噪音是非常低頻的噪音，這是來自于車的震動，所以主動降噪控制器也會把車身四周的加速度、震動信息等傳到主動處理的控制器。這個控制器核心的技術往往是DSP技術。

　　ADI的音頻處理DSP技術與主動降噪的優勢有二：①高的雙向傳輸速率，對應的線束拓撲成本很低；同時傳輸延時也非常低，這樣可以帶來非常好的聲音處理表現。②滿足車規級要求。

　　（注：本文來源于科技期刊《電子產品世界》2020年第05期。）