作者：Krunal Maniar
貼文中討論的其他部分：PCM6240-Q1、PCM6260-Q1、PCM6340-Q1、PCM6360-Q1
汽車產業專注於創造舒適的駕駛體驗 — 不過不能影響燃油效率或製造成本。原始設備製造商 (OEM) 經常更新音訊系統架構，透過整合新的音訊技術來增強使用者體驗並確保安全。
使用麥克風、放大器、揚聲器和進階數位訊號處理的技巧有助於降低背景噪音、保持乘客之間更清晰的語音通訊，以及進行緊急和高傳真免持語音通話。以下是改變汽車音訊設計的四個音訊趨勢。
趨勢 1：主動降噪系統
如同消費電子產業確立的標準一般，OEM 逐漸採用主動降噪。被動絕緣和專用輪胎等傳統降噪技巧會導致車輛變重並降低燃油效率。主動降噪方法可以獲得相同的效益，同時，重量比被動絕緣方法更輕，而且不會影響燃料效率。
主動降噪系統的運作方式是在整個車輛內部車艙中策略性放置兩到六個麥克風；見圖 1。這些麥克風會測量內部雜訊並將音訊數據傳輸到音訊子系統，這個子系統接著向內建揚聲器發出抗音訊訊號。由於這些揚聲器與用於音訊播放應用的揚聲器相同，因此加入主動降噪系統的額外成本相對較低。
圖 1：主動降噪系統使用麥克風和揚聲器降低車艙內噪音
入門級車輛的主動降噪系統使用兩到四個麥克風，而高端車輛使用多達八個麥克風。
趨勢 2：車艙內通訊系統
車艙內通訊也稱為車載通訊系統或車內通訊系統，顧名思義：這可以讓車內乘客之間進行清晰的通訊。如圖 2 所示，車艙內通訊系統的運作方式是策略性放置 2 到 8 個麥克風收取每個乘客的語音，以適應性的方式增強說話人的語音，減少不需要的噪音，然後使用車輛音訊揚聲器系統播放語音。
圖 2：車艙內通訊系統
因應現今麥克風型汽車應用的挑戰
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趨勢 3：緊急通話 (eCall) 系統和免持語音系統
如圖 3 所示，eCall 系統通常有一個或兩個麥克風，可供在緊急狀況發生時車輛與當地緊急服務之間進行直接語音通訊。連接性模組將麥克風訊號數位化並傳輸給緊急救援人員。緊急救援人員的講話會在車內的專用揚聲器上播放。
和 eCall 系統一樣，免持語音系統也有 1 到 8 個麥克風，或一組波束成形麥克風，藉以實現清晰的語音通話和語音命令。
圖 3：eCall 系統的運作方式
趨勢 4：集中式音訊集線器
展望未來的實施，許多 OEM 考量集中式音訊集線器 (如圖 4 所示)，此集線器聚合主動降噪、車艙內通訊、eCall 和免持麥克風輸入，將這些音訊訊號數位化，並傳送數位化訊號到每個對應的音訊子系統進行後續處理。
圖 4：集中式音訊集線器模組
隨著主動降噪、車艙內通訊和免持波束成形技術的發展趨勢，集中式音訊集線器將減少所需的麥克風佈線數量、實施複雜性以及與麥克風電纜有關的成本。
為了適應 OEM 和一級製造商的短期和長期願景，德州儀器開發 PCM6260-Q1 多通道音訊類比轉數位轉換器系列；表 1 列出此系列的各種裝置。
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裝置 |
輸入數量 |
升壓轉換器 |
麥克風偏壓 |
麥克風診斷 |
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PCM6240-Q1 |
四個類比 |
✓ |
✓ |
✓ |
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PCM6260-Q1 |
六個類比 |
✓ |
✓ |
✓ |
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PCM6340-Q1 |
四個類比 |
x |
✓ |
✓ |
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PCM6360-Q1 |
六個類比 |
x |
✓ |
✓ |
表 1：PCM6260-Q1 裝置系列
這些裝置支援類比和數位麥克風和線路輸入，並整合可程式編輯高壓麥克風偏壓和輸入故障診斷。這些裝置提供靈活的數位濾波方案，包括線性相位和低延遲濾波器、每個通道的多個二階無限脈衝回應濾波器，以及高通濾波器。PCM6260-Q1 系列支援靈活的數據輸出和控制介面，多個裝置可使用相同的輸出數據並控制介面匯流排。這些裝置具備通用輸入/輸出、精細相位和增益校準方案，以及用於系統性能優化的數位混頻器和加法器。
在車輛中採用這些新的音訊技術 — 同時需要對架構進行重大改變 — 有望帶來更豐富的駕駛和車內通訊體驗。
其他資源
- 參閱電子產品深入瞭解汽車主動降噪技巧。
- 參閱應用附註使用 PCM6xx0-Q1 系列產品的可擴展汽車音訊解決方案深入瞭解 PCM6260-Q1 系列汽車音訊ADC。
參閱應用附註PCM6xx0-Q1 汽車音訊應用中的應用實例場景深入瞭解如何在麥克風和線路輸入應用中使用PCM6260-Q1。