声音的三个维度

空间有三维，声音也有。 作为现代人的第三生活空间，汽车的声音就存在至少三个维度： 驾驶舱对内部——驾乘人员喜欢听到的声音，座舱音响系统需要不断满足人们不断挑剔的听觉体验； 驾驶舱对外部——对于驾乘人员讨厌的外部声音需要尽量降低，例如风噪、胎噪，等等； 汽车对外部行人——行人需要能听到的汽车行驶的声音，缺少发动机的电动汽车行驶过于安静，需要产生行人警示音以提高行车安全。

让喜爱的声音听起来更美

不知从何时开始，越来越多的车企开始关注自家车型的音响品质，哈曼卡顿、BOSE、柏林之声、丹拿、JBL……各种音响品牌纷纷出现在热门新车的配置表之上，动辄十多个甚至二十多个扬声器，很多车载音响功率超过2000W。

作为第三生活空间，音频硬件必须给力，除了扬声器单元，核心音频处理器也很关键，例如，具有非凡内核及存储性能与出色的I/O吞吐能力完美结合的SHARC处理器。

针对汽车音频系统，ADI单芯片多核SHARC处理器ADSP-SC57x和ADSP-2157x，可实现出色的音质和更高性价比、更可靠的音频系统，提升音频体验。新处理器平台满足汽车应用温度范围，无需昂贵笨重的散热器或风扇，从而节省终端应用的空间。

该系列集ADI SHARC技术和ARMCortex-A5系统控制能力于一体，提供针对复杂应用的高性能、低成本解决方案，如DolbyAtmos，DTSregistered:或主动降噪等，并有性能余量供进一步音频后处理之用。

值得一提的是，ADSP-SC57x和ADSP-2157x整体集成、低功耗和汽车应用温度范围选项可大幅节省BOM和PCB面积，进而降低设计复杂度，缩短应用面市时间。新处理器能在更小的封闭区域内和很高的汽车应用温度下灵活地工作。

让讨厌的声音降低分贝

过去，为了降低车内噪音并使汽车感觉更高端，汽车制造商会在所有可能的位置（底板、整流罩等）加上隔音屏障。轻质材料诞生后，也只是增加了很多抑制作用，然后因附加重量影响燃油效率。因此，他们转向一种简单的模拟技术——主动降噪，该技术最初在20世纪50年代用于降低直升机和飞机机舱内震耳欲聋的引擎声，后来被耳机行业广泛应用。

与耳机的声学模型显著不同，驾驶舱中的噪声主要来自路面，汽车路噪降噪需要对外部噪声采样，对部署于汽车底盘或轮毂上的振动传感器或麦克风采集的数据处理和延迟提出了挑战，如果传输延迟长、处理速度慢，没等降噪声波抵达产生抵消的效果，噪声声波已经进入乘客耳膜了。考虑到道路或发动机噪音到达乘客只需要大约 0.009 秒，过去的汽车总线传输技术有点鞭长莫及。

ADI的汽车音频总线（A2B）针对汽车音频应用进行优化设计，速度为50Mbps，非常适合数字麦克风。而非常重要的是，A2B可以保证延时最多2个时钟周期，从而为ANC/RNC这样的延时敏感型应用提供了时间确定性。A2B技术提供的超低确定性延迟特性，A2B技术提供同步数据交换，保证最大延迟低于50 µs，为0.009秒的声音传播条件下的噪声消除创造了必要条件。

ADI与现代汽车团队合作，利用ADI的A2B、加速度计和Griffin DSP，成功地在现代汽车的GV80上部署了业界首款全数字式路噪主动噪声控制(RANC)系统。全数字路噪降噪系统能够进行准确的噪声分析和快速计算，确保及时降低驾驶员、乘客和后排各个座椅位置的道路噪声。在测试中，RANC可将座舱噪音降低一半。

让需要的声音被听到

人们对汽车声音的体验因人而异：热衷传统汽车驾车速度体验的驾驶爱好者，发动机的低沉声音可以听起来像艺术品，但对于住在嘈杂的马路边的人而言，那是让人头疼的噪音。但是，无论喜欢与否，在拥挤的街道，汽车的声音能让我们感觉到正在靠近的车辆。然而，电动车的动力系统就没有这种典型的声音——这也是世界各地纷纷出台新规，要求每一辆电动车都必须安装警示音，以便在路面交通，即便在低速行驶时也能被感知的原因。

为此，ADI嵌入式系统用于为电动(EV)和混合动力汽车(HEV)产生发动机声音，提供了两种不同解决方案，包括用于EV的车内发动机声音模拟以及外部发动机声音产生，高端应用方案基于ADSP-BF706开发，对于入门级应用则基于ADAU1450 SigmaDSP。这些解决方案可以合成声音并根据行驶速度调整频率、音量和其他参数，而且可以将音频发送到音频功率放大器。根据具体立法的要求，警示音可以利用内燃机声音或任何其他合成信号音来模拟。

ADI解决方案包含完整的硬件和固件参考设计。ADSP-BF706采用存储器映射四通道SPI存储器，能够更快速、更便捷地访问存储的用于产生发动机声音的音频文件。它最多可以同时访问24个WAV文件，而传统产品一般只能访问五个。ADI提供基于ADSP-BF706或 ADAU1450 的完整硬件和软件参考设计，以及用于实时参数调试的 SigmaStudio 开发环境。   
 

审核编辑：汤梓红