汽车总线如何支持汽车应用中的分布式音频系统？

伴随着全球各产业的智能化转型加速，乘用车已经进入“智能时代”。智能化汽车的典型代表是自动驾驶和智能座舱，自动驾驶给人以更简单聪明的驾驶体验，而智能座舱给人以温馨、贴心的乘用体验，这两者已成为智能汽车标志性的能力象征。一款优秀的智能座舱解决方案不仅可以从功能角度为用户操控车辆提供便利，还可以为用户提供沉浸式的娱乐体验，进而增强用户粘性。咨询机构IDC认为，智能座舱市场将在未来5年维持快速增长，并将为消费者带来全新的驾乘体验。

智能座舱是高度数字化和智能化的人机交互解决方案，它允许驾驶员和乘客在车中通过语音助手、触控屏、抬头显示等多种方式与车机系统发生交互，掌握实时行驶信息和在线资讯，并对车机下达指令。随着技术的发展与人们对生活质量的不断追求，智能汽车已经在从满足驾驶体验向满足娱乐体验发展。现在大尺寸显示屏开始进入入门级车辆，推动了对经济高效的周边摄像头和布线解决方案的需求，这就需要一种新的数据处理平台，从而产生可扩展的边缘处理和连接解决方案，涵盖入门级到高档汽车。全球领先的高性能半导体企业ADI自成立以来，一直是物理世界和数字世界连接领域的佼佼者。就汽车应用而言，ADI公司提供了一系列连接解决方案，包括汽车音频总线、汽车摄像头总线以及以太网到边缘总线，这些方案均具有低延迟、可扩展性和可靠性，并且还可以显著减少线束电缆和重量。

高带宽双向数字音频总线A2B是ADI大概在10年提出的一种总线技术，最初用于解决汽车应用中出现的音频分配挑战，该技术能够通过非常具有性价比的低成本UTP电缆传输音频、受控数据以及电源。A2B支持多种不同拓扑结构，例如点对点、菊花链和分支，因而它适合广泛的汽车应用——从具有音响主机和麦克风模块的入门级信息娱乐系统，到更复杂的音频系统，例如兼具ECU、多个麦克风、扬声器和加速度计的RNC等。

以前天线和音响主机之间需要的那些昂贵的同轴电缆，现在都可以轻松地被更具成本效益的利用A2B连接拓扑的非屏蔽双绞线替换。在电动汽车领域，个人音频分区对于延长电池续航时间和最终的车辆行驶里程非常重要，因为将扬声器放置在更靠近听者耳朵的位置，可以显著降低总输出功率，最终可以达到降低总功率的需求。另一方面，从消费者角度看，个人分区域音频可以为每位乘客提供从各种音频输入源中进行选择的灵活性。ADI第四代音频总线产品AD243X系列器件的总线供电能力达到50 W，对于远程调谐器和个人音频分区、或其它本地电源可能不易获得的分布式音频系统等新兴应用来说创造了可能性，例如50 W的总线电源就完全能够支持四组头枕扬声器。

AD243X系列器件在单条A2B总线上支持多达17个节点，这提供了一种可扩展性，使得A2B能够真正解决入门级到高档汽车系统的问题。AD243X系列除了包含能改善整体功能和设计体验的多种数字增强功能外，还有一项新功能——高速SPI接口，这使得该器件非常适用于OTA软件下载或数字无线电应用的直接控制SPI连接调谐器。AD243X系列由四个器件组成，超集器件AD2435，它完全支持50 W的总线功率；用于所有新标准设计的标准功率器件AD2433是AD2428的功能升级版，可考虑用它来升级现有的基于AD2428设计的数字特性；AD2431和AD2432是两个特性精简和成本降低的版本，专门针对麦克风连接和阵列应用。最重要的是，所有AD243X系列器件都有非常完整和广泛的评估板及EMC板，这些板支持标准高功率模式以及本地和总线电源工作模式。通过这些电路板，用户可以非常轻松地快速评估AD243X器件的特性和功能。

AD243x系列A2B器件

AD243X系列器件还有一个非常新的特性，称为自引导(Self-boot)，这一功能允许A2B网络在无需任何处理器干预的情况下被发现，因此，初始音频可以大幅减少，因为不必等待系统处理器启动。从产品的角度来看，这一功能不仅仅是芯片的能力，还需要一套非常强大的硬件和软件开发工具，在开发的评估、设计、系统调试各阶段提供全程帮助。在硬件和软件开发工具这部分，图形开发工具 Sigma Studio是ADI DSP系统开发的基石，数以千计的基于Sharc的设计充分利用了这个强大的工具套件。随着Sigma Studio开发环境的自然演变，现在它完全支持第四代A2B系列产品。

此外，A2B总线分析器是ADI设计工具组合中的全新产品，旨在协助系统级调试和开发，用户可以通过两种不同方式使用A2B总线分析器，可用于主动模拟标准或高功率主节点或子节点，当用户可能没有构成完整系统的所有ECU时，这会非常有用。A2B分析器还可用作被动损耗监视器，允许实时捕获数据以用于未来分析，在此模式下，A2B总线分析器实际上可以在没有PC的情况下使用。因此，A2B总线分析器实际上非常简单且易于使用，并且可以在车内使用。

A2B 总线分析仪

“拥有纤薄的触摸屏界面的移动设备提供娱乐、信息和导航功能，并通过5G网络提供始终在线的移动宽带网络服务”，这句话很恰当地描述了将在未来数年内推出的车辆中搭载的下一代沉浸式座舱体验。这些汽车的座舱体验之所以具有吸引力，不仅是因为其驾驶动力学、设计和舒适性，更在于它们提供了同样多的应用、用户界面，以及音频和视频功能。ADI的汽车音频总线技术A2B通过针对复杂的音频连接问题提供简单的低延迟解决方案，正在革新下一代信息娱乐系统架构，该技术在支持单元工作架构和应用的同时显著减少线缆及其复杂性、重量和成本，确保了实现更高水平的汽车可靠性。或者可以说，购车者直接受益于ADI的系统级创新，获得更环保、更安全、更个性化和沉浸式的汽车体验。

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