音频应用需求升级，A2B技术如何应对？

电子发烧友网报道（文/李宁远）近年来，汽车电子系统的复杂性逐年上升，越来越多的数据流在汽车系统中穿行。不同数据流对带宽、延迟以及稳定性的要求各不相同，许多复杂和昂贵的不同总线被用于汽车系统内不同的子系统。
 
汽车音频一直是汽车电子系统中一项核心的功能，从早期的车载音响功能到语音识别功能，到降噪及回声消除等各种功能，音频信号的传输要求随着汽车智能化的发展也水涨船高，需要在功能增多的情况下保证传输质量并降低线束重量与成本。
 
A2B，不仅限于汽车的音频总线
 
提起车用音频总线，MOST（Media Oriented System Transport）是常用于高端车型的一类媒体传输总线。MOST总线各控制单元之间通过一个环形数据总线连接，该总线只向一个方向传输数据，一个控制单元拥有2根光纤，一根用于发射机，另一根用于接收机。这种媒体总线能够在车内的噪声环境中支持24.8Mbps的数据速率。不过其相应部件的成本偏高，一是光纤收发器的成本，二是专利费用，因而中低端车型中很少看到MOST的身影。
 
车用音频总线既然是汽车标配，那么有没有一种技术既能适配高端车型，又能泛用于中低端车型中呢？A2B技术解决了传统音频总泛用性差的问题。A2B总线是一种高带宽双向数字音频总线，能够在很长的距离上（节点间的距离最长达15 m，整个菊花链长度超过40 m）使用一条非屏蔽双绞线传输数据、控制信息以及时钟和供电信号。
 

A2B，ADI

 
两芯A2B接口能提供小功率的幻象电源，每个总线供电的从机节点上无须本地电源，从而降低整体系统BOM成本。而且这些通过非屏蔽双绞线即可实现，线束上也节省了不少，在汽车音频线束的重量和成本上大约能减少75%，远低于实现MOST等音频总线的成本。A2B能实现的音频质量受益于可配置的44.1kHz或48kHz帧速率以及高达50Mbps的带宽，提供的音频质量相对于模拟连接更为出色。
 
降低成本简化设计只是A2B得以广泛应用的原因之一，A2B的同步性和低延迟也是OEM客户相当看重的。A2B 技术确保在每个帧的所有系统节点上同步采样和传递数据，移除了总线冲突或分组数据重组而导致的延迟，具有低于50µs的确定性极低延迟。这种同步性低延迟对于现在车载音频系统的ANC主动降噪、RNC路噪降噪、多音区识别等语音和声学应用有极大作用，ANC、RNC这种延时敏感型应用很需要这种时间确定性。
 
作为一项最初以解决汽车音频挑战诞生的技术，A2B已经不仅仅局限于汽车应用，在其他音频市场（如智能楼宇、消费电子）也解决了很多音频设计挑战。在乐器和专业音频应用领域，A2B同样机遇不小，今年上半年，MIDI 协会宣布将为ADI的A2B添加MIDI 2.0功能，A2B的多通道音频网络功能与MIDI富有表现力的音乐控制相结合，在专业音频行业拓展了全新的技术平台。
 

A2B+MIDI 2.0平台，MIDI联盟
 

A2B与数字麦克风
 
随着汽车音频系统智能化升级，麦克风的应用也在越来越多，现在的汽车中往往有多个麦克风模块用于实现ANC、RNC、ICC等一系列功能。麦克风模块越来越多，如何简化连接满足车辆中迅速扩张的音频、语音、噪声消除需求就尤为关键。A2B技术与数字MEMS麦克风的结合专门用来简化新兴麦克风和传感器密集型应用的连接挑战。
 
A2B除了让布线更简单，直接通过非屏蔽双绞线连接麦克风模组，并且支持麦克风阵列，在多个应用之间共享麦克风信号，减少系统麦克风模组的数量。模拟麦克风至少需要一对屏蔽线用于互连，也就是说线缆数量始终是麦克风模块数量的两倍。显而易见这比数字麦克风A2B系统在成本和布线上差了很多。
 

模拟麦克风与数字麦克风A2B设计对比，ADI

 
而且由MEMS传感和ADC组成的数字MEMS麦克风能提供可立即进行AEC/NR/BF处理的信号，算法直接处理未降级的麦克风信号，整体性能也会有所提升。A2B与数字麦克风给予了汽车音频应用更多的可能性，未来还会有更多的相关应用推出，增强汽车驾驶体验。
 
小结
 
音频新兴应用会越来越多地依赖于高性能的数字麦克风/麦克风阵列，A2B这种经济且高效的总线技术则优化了音频应用中的互连，二者结合在汽车音频应用里潜力十足，在其他音频设计领域同样也大有作为。