智能座艙的變革及ADI的解決方案

　　迎?九?（《電子產(chǎn)品世界》?編輯）

　　汽車電子正推動汽車進行一場深刻變革。據(jù)德勤2019年“全球汽車供應(yīng)商調(diào)研報告”（圖1），從2018—2025年的預(yù)期來看，汽車重點發(fā)展方向之一是電動化，相關(guān)的驅(qū)動系統(tǒng)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(yīng)的傳感器部分，也會有超過2倍的增長。再有，與電氣化相關(guān)的智能座艙也有快速發(fā)展。與此相對照的是，汽車的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)相對增長緩慢或慢慢開始下跌。

　　近日，ADI中國汽車技術(shù)市場高級經(jīng)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(qū)，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(shù)。為了減輕線纜重量，有很多車型在應(yīng)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(xiàn)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(yīng)的算法以后進行非接觸操控。這種操控技術(shù)在手機上應(yīng)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(tǒng)。

　　3）隨著自動駕駛的普及，相應(yīng)的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)也會變得越來越重要，會有駕駛員的注意力監(jiān)控系統(tǒng)，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(quán)。

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

　　由于未來座艙系統(tǒng)變得非常復(fù)雜，因此不僅需要芯片解決方案，也需要相應(yīng)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(yīng)的軟件和算法，使各種應(yīng)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(shù)包括A²B的總線和主動降噪。

　　1 A²B總線

　　A²B（車內(nèi)音頻總線，Automotive Audio Bus）是數(shù)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(xù)航里程更長；因為傳統(tǒng)上音響的線束很粗，以保證音質(zhì)。A²B技術(shù)把傳統(tǒng)音響數(shù)字化以后，因而對線束的要求就會降低，使線材重量小，相應(yīng)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(yīng)用中，主動降噪可以把車內(nèi)的噪音，諸如路噪和發(fā)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(yīng)的聲音波形。通過喇叭處理后，給出一個反向的波形，經(jīng)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(tǒng)車內(nèi)會有很多音響和喇叭的布線。主動降噪技術(shù)會由控制器來控制這些喇叭，同時也會有A²B總線相應(yīng)地把車內(nèi)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(shù)往往是DSP技術(shù)。

　　ADI的音頻處理DSP技術(shù)與主動降噪的優(yōu)勢有二：①高的雙向傳輸速率，對應(yīng)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(xiàn)。②滿足車規(guī)級要求。

　?。ㄗⅲ罕疚膩碓从诳萍计诳峨娮赢a(chǎn)品世界》2020年第05期。）