智能座舱的变革及ADI的解决方案

　　迎 九 （《电子产品世界》 编辑）

　　汽车电子正推动汽车进行一场深刻变革。据德勤2019年“全球汽车供应商调研报告”（图1），从2018—2025年的预期来看，汽车重点发展方向之一是电动化，相关的驱动系统以及电池/燃料电池，都有约3倍的增幅。另外，自动驾驶/ADAS和相应的传感器部分，也会有超过2倍的增长。再有，与电气化相关的智能座舱也有快速发展。与此相对照的是，汽车的传统业务相对增长缓慢或慢慢开始下跌。

　　近日，ADI中国汽车技术市场高级经理王星炜先生介绍了智能座舱解决方案。

　　智能化座舱的趋势如下。

　　1）未来座舱会变成更加智能的座舱，变成一个非常独立的声音分区，可以说坐在车的不同位置，听到的完全可以不一样，这就需要非常强大的DSP处理器来做处理，需要主动降噪（ANC）技术。为了减轻线缆重量，有很多车型在应用A²B总线。

　　2）人机操控的界面变得更加智能，例如通过红外非接触式手势操控，还有现在比较流行的ToF摄像头/带景深摄像头，把人的表情、手势采集下来，做出相应的算法以后进行非接触操控。这种操控技术在手机上应用比较广泛，例如手机的人脸识别和手势识别，未来智能化座舱也将会引入这种人机交互系统。

　　3）随着自动驾驶的普及，相应的驾驶员监控系统也会变得越来越重要，会有驾驶员的注意力监控系统，看驾驶员是不是一直在注意路况，是不是有能力接管驾驶权。

　　4）对驾驶员健康状况的监控，可以去监测驾驶员心率或者血压，监测驾驶员的状态是不是适合去驾驶。如果不适合驾驶，自动驾驶的相关功能会去接管汽车，停到路边联系并启动紧急呼叫系统。

　　由于未来座舱系统变得非常复杂，因此不仅需要芯片解决方案，也需要相应的算法支持。因此，ADI等芯片公司不仅提供芯片，而且还有相应的软件和算法，使各种应用可以快速普及到市场上。

　　其中，沉浸式音频体验所蕴含的技术包括A²B的总线和主动降噪。

　　1 A²B总线

　　A²B（车内音频总线，Automotive Audio Bus）是数字化的音频总线，主要特点是可以使电动车的能耗更低，使续航里程更长；因为传统上音响的线束很粗，以保证音质。A²B技术把传统音响数字化以后，因而对线束的要求就会降低，使线材重量小，相应地布线更简单，成本也会更低。

　　2 主动降噪

　　主动降噪（ANC）在耳机中最为常见：会把噪音滤除掉，用户只会听到想听的音乐和与别人交流的声音。在汽车应用中，主动降噪可以把车内的噪音，诸如路噪和发动机的噪音消除掉，即把声音管理得更好。

　　主动降噪的工作原理是把噪音采集过来，就是相应的声音波形。通过喇叭处理后，给出一个反向的波形，经过抵消就会变成幅度较小的音频波形，因而噪音变小了，变得更加安静（如图2）。

　　具体地，传统车内会有很多音响和喇叭的布线。主动降噪技术会由控制器来控制这些喇叭，同时也会有A²B总线相应地把车内不同位置的麦克风的噪音收集下来。除此之外，车在行驶中，有些噪音是非常低频的噪音，这是来自于车的震动，所以主动降噪控制器也会把车身四周的加速度、震动信息等传到主动处理的控制器。这个控制器核心的技术往往是DSP技术。

　　ADI的音频处理DSP技术与主动降噪的优势有二：①高的双向传输速率，对应的线束拓扑成本很低；同时传输延时也非常低，这样可以带来非常好的声音处理表现。②满足车规级要求。

　　（注：本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第05期。）