【導讀】對于當前越來(lái)越多的高速信號設計而言，高速傳輸線(xiàn)基本上都是差分對（DDR5 數據線(xiàn)還是單端的）。差分對設計的好處就是正端和負端是幅值大小相等，方向相反的進(jìn)行傳遞，當外界對其有干擾時(shí)，正負相互抵消所以抗干擾能力比較強，另外共模噪聲比較小，向外輻射的能量也少。
空間有三維，聲音也有。
作為現代人的第三生活空間，汽車(chē)的聲音就存在至少三個(gè)維度：
駕駛艙對內部——駕乘人員喜歡聽(tīng)到的聲音，座艙音響系統需要不斷滿(mǎn)足人們不斷挑剔的聽(tīng)覺(jué)體驗；
駕駛艙對外部——對于駕乘人員討厭的外部聲音需要盡量降低，例如風(fēng)噪、胎噪，等等；
汽車(chē)對外部行人——行人需要能聽(tīng)到的汽車(chē)行駛的聲音，缺少發(fā)動(dòng)機的電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)于安靜，需要產(chǎn)生行人警示音以提高行車(chē)安全。
讓喜愛(ài)的聲音聽(tīng)起來(lái)更美
不知從何時(shí)開(kāi)始，越來(lái)越多的車(chē)企開(kāi)始關(guān)注自家車(chē)型的音響品質(zhì)，哈曼卡頓、BOSE、柏林之聲、丹拿、JBL……各種音響品牌紛紛出現在熱門(mén)新車(chē)的配置表之上，動(dòng)輒十多個(gè)甚至二十多個(gè)揚聲器，很多車(chē)載音響功率超過(guò)2000W。
作為第三生活空間，音頻硬件必須給力，除了揚聲器單元，核心音頻處理器也很關(guān)鍵，例如，具有非凡內核及存儲性能與出色的I/O吞吐能力完美結合的SHARC處理器。
針對汽車(chē)音頻系統，ADI單芯片多核SHARC處理器ADSP-SC57x和ADSP-2157x，可實(shí)現出色的音質(zhì)和更高性?xún)r(jià)比、更可靠的音頻系統，提升音頻體驗。新處理器平臺滿(mǎn)足汽車(chē)應用溫度范圍，無(wú)需昂貴笨重的散熱器或風(fēng)扇，從而節省終端應用的空間。
該系列集ADI SHARC技術(shù)和ARM?Cortex-A5系統控制能力于一體，提供針對復雜應用的高性能、低成本解決方案，如DolbyAtmos?，DTS:X?或主動(dòng)降噪等，并有性能余量供進(jìn)一步音頻后處理之用。
值得一提的是，ADSP-SC57x和ADSP-2157x整體集成、低功耗和汽車(chē)應用溫度范圍選項可大幅節省BOM和PCB面積，進(jìn)而降低設計復雜度，縮短應用面市時(shí)間。新處理器能在更小的封閉區域內和很高的汽車(chē)應用溫度下靈活地工作。
讓討厭的聲音降低分貝
過(guò)去，為了降低車(chē)內噪音并使汽車(chē)感覺(jué)更高端，汽車(chē)制造商會(huì )在所有可能的位置（底板、整流罩等）加上隔音屏障。輕質(zhì)材料誕生后，也只是增加了很多抑制作用，然后因附加重量影響燃油效率。因此，他們轉向一種簡(jiǎn)單的模擬技術(shù)——主動(dòng)降噪，該技術(shù)最初在20世紀50年代用于降低直升機和飛機機艙內震耳欲聾的引擎聲，后來(lái)被耳機行業(yè)廣泛應用。
與耳機的聲學(xué)模型顯著(zhù)不同，駕駛艙中的噪聲主要來(lái)自路面，汽車(chē)路噪降噪需要對外部噪聲采樣，對部署于汽車(chē)底盤(pán)或輪轂上的振動(dòng)傳感器或麥克風(fēng)采集的數據處理和延遲提出了挑戰，如果傳輸延遲長(cháng)、處理速度慢，沒(méi)等降噪聲波抵達產(chǎn)生抵消的效果，噪聲聲波已經(jīng)進(jìn)入乘客耳膜了?？紤]到道路或發(fā)動(dòng)機噪音到達乘客只需要大約 0.009 秒，過(guò)去的汽車(chē)總線(xiàn)傳輸技術(shù)有點(diǎn)鞭長(cháng)莫及。
ADI的汽車(chē)音頻總線(xiàn)（A2B）針對汽車(chē)音頻應用進(jìn)行優(yōu)化設計，速度為50Mbps，非常適合數字麥克風(fēng)。而非常重要的是，A2B可以保證延時(shí)最多2個(gè)時(shí)鐘周期，從而為ANC/RNC這樣的延時(shí)敏感型應用提供了時(shí)間確定性。A2B技術(shù)提供的超低確定性延遲特性，A2B技術(shù)提供同步數據交換，保證最大延遲低于50 μs，為0.009秒的聲音傳播條件下的噪聲消除創(chuàng )造了必要條件。
上圖是ADI與現代汽車(chē)團隊合作，利用ADI的A2B、加速度計和Griffin DSP，成功地在現代汽車(chē)的GV80上部署了業(yè)界首款全數字式路噪主動(dòng)噪聲控制(RANC)系統。全數字路噪降噪系統能夠進(jìn)行準確的噪聲分析和快速計算，確保及時(shí)降低駕駛員、乘客和后排各個(gè)座椅位置的道路噪聲。在測試中，RANC可將座艙噪音降低一半。
讓需要的聲音被聽(tīng)到
人們對汽車(chē)聲音的體驗因人而異：熱衷傳統汽車(chē)駕車(chē)速度體驗的駕駛愛(ài)好者，發(fā)動(dòng)機的低沉聲音可以聽(tīng)起來(lái)像藝術(shù)品，但對于住在嘈雜的馬路邊的人而言，那是讓人頭疼的噪音。但是，無(wú)論喜歡與否，在擁擠的街道，汽車(chē)的聲音能讓我們感覺(jué)到正在靠近的車(chē)輛。然而，電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力系統就沒(méi)有這種典型的聲音——這也是世界各地紛紛出臺新規，要求每一輛電動(dòng)車(chē)都必須安裝警示音，以便在路面交通，即便在低速行駛時(shí)也能被感知的原因。
為此，ADI嵌入式系統用于為電動(dòng)(EV)和混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機聲音，提供了兩種不同解決方案，包括用于EV的車(chē)內發(fā)動(dòng)機聲音模擬以及外部發(fā)動(dòng)機聲音產(chǎn)生，高端應用方案基于A(yíng)DSP-BF706開(kāi)發(fā)，對于入門(mén)級應用則基于A(yíng)DAU1450 SigmaDSP?。這些解決方案可以合成聲音并根據行駛速度調整頻率、音量和其他參數，而且可以將音頻發(fā)送到音頻功率放大器。根據具體立法的要求，警示音可以利用內燃機聲音或任何其他合成信號音來(lái)模擬。
ADI解決方案包含完整的硬件和固件參考設計。ADSP-BF706采用存儲器映射四通道SPI存儲器，能夠更快速、更便捷地訪(fǎng)問(wèn)存儲的用于產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機聲音的音頻文件。它最多可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)24個(gè)WAV文件，而傳統產(chǎn)品一般只能訪(fǎng)問(wèn)五個(gè)。ADI提供基于A(yíng)DSP-BF706或 ADAU1450 的完整硬件和軟件參考設計，以及用于實(shí)時(shí)參數調試的 SigmaStudio? 開(kāi)發(fā)環(huán)境。
（來(lái)源：亞德諾半導體）
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