【導讀】汽(qi)車(che)音(yin)響(xiang)係(xi)統(tong)已(yi)突(tu)破(po)傳(chuan)統(tong)娛(yu)樂(le)工(gong)具(ju)的(de)界(jie)限(xian)

，逐(zhu)步(bu)演(yan)變(bian)為(wei)塑(su)造(zao)駕(jia)駛(shi)體(ti)驗(yan)的(de)核(he)心(xin)要(yao)素(su)，不(bu)僅(jin)提(ti)升(sheng)了(le)駕(jia)駛(shi)者(zhe)的(de)舒(shu)適(shi)享(xiang)受(shou)，更(geng)成(cheng)為(wei)保(bao)障(zhang)道(dao)路(lu)安(an)全(quan)的(de)重(zhong)要(yao)輔(fu)助(zhu)。曾(zeng)經(jing)專(zhuan)屬(shu)高(gao)端(duan)車(che)型(xing)的(de)尖(jian)端(duan)音(yin)響(xiang)技(ji)術(shu)，如(ru)主(zhu)動(dong)噪(zao)聲(sheng)消(xiao)除(chu)（ANC）、沉chen浸jin式shi環huan繞rao聲sheng場chang以yi及ji個ge性xing化hua音yin頻pin分fen區qu等deng，如ru今jin正zheng通tong過guo技ji術shu普pu及ji的de浪lang潮chao

，悄qiao然ran進jin入ru入ru門men級ji車che型xing的de裝zhuang備bei清qing單dan，讓rang每mei一yi位wei駕jia駛shi者zhe都dou能neng享xiang受shou科ke技ji帶dai來lai的de聽ting覺jiao盛sheng宴yan。

汽(qi)車(che)音(yin)響(xiang)係(xi)統(tong)已(yi)突(tu)破(po)傳(chuan)統(tong)娛(yu)樂(le)工(gong)具(ju)的(de)界(jie)限(xian)，逐(zhu)步(bu)演(yan)變(bian)為(wei)塑(su)造(zao)駕(jia)駛(shi)體(ti)驗(yan)的(de)核(he)心(xin)要(yao)素(su)，不(bu)僅(jin)提(ti)升(sheng)了(le)駕(jia)駛(shi)者(zhe)的(de)舒(shu)適(shi)享(xiang)受(shou)
，更(geng)成(cheng)為(wei)保(bao)障(zhang)道(dao)路(lu)安(an)全(quan)的(de)重(zhong)要(yao)輔(fu)助(zhu)。曾(zeng)經(jing)專(zhuan)屬(shu)高(gao)端(duan)車(che)型(xing)的(de)尖(jian)端(duan)音(yin)響(xiang)技(ji)術(shu)
，如(ru)主(zhu)動(dong)噪(zao)聲(sheng)消(xiao)除(chu)（ANC）
、沉chen浸jin式shi環huan繞rao聲sheng場chang以yi及ji個ge性xing化hua音yin頻pin分fen區qu等deng，如ru今jin正zheng通tong過guo技ji術shu普pu及ji的de浪lang潮chao，悄qiao然ran進jin入ru入ru門men級ji車che型xing的de裝zhuang備bei清qing單dan，讓rang每mei一yi位wei駕jia駛shi者zhe都dou能neng享xiang受shou科ke技ji帶dai來lai的de聽ting覺jiao盛sheng宴yan。

為了跟上這一趨勢，同時提高汽車效率、降低製造難度
，原始設備製造商 (OEM) 和音響係統設計人員正在設法提高汽車放大器中使用的嵌入式處理器的集成度。這些處理器需要滿足係統音頻處理要求以及 OEM 信息安全和功能安全要求。音響係統設計人員還希望這些係統具有可擴展性，從而簡化不同 OEM 和車型配置之間的重新設計。

在本文中，我們將探討德州儀器 AM62D-Q1 處理器和 AM2754-Q1 微控製器 (MCU) 等嵌入式器件的發展

，以及將這些器件與其他先進的半導體結合使用來開發現代車輛中的數字放大器時最重要的設計注意事項。

汽車音頻處理器和配套元件的發展

音響仍是 OEM 之間的一個差異化因素。事實上
，大多數 OEM 都會提供升級或替換舊音響係統的套件，例如高級品牌音響係統、品牌沉浸式環繞聲功能
、附加中音揚聲器和低音炮。如果您最近購買過汽車，您可能會熟悉當前車型中的各種音響選件。

過去，高端汽車音響係統中的數字放大器采用分布式架構進行音頻處理，由單獨的 MCU
、數字信號處理器 (DSP) 和網絡集成電路 (IC) 處理不同的任務。雖然這種分立式方法通常提供了設計靈活性，但也增加了係統複雜性
、成本和尺寸。為了增加沉浸式環繞聲和道路噪聲消除 (RNC) 以提供家庭影院般的體驗，同時優化燃油和能源效率，需要增加元件、音頻通道和軟件類型的數量。圖 1 展示了現代車輛中的音響係統示例
，其中包含用於環繞聲的多個揚聲器和用於 RNC 的麥克風。

圖 1：帶環繞聲揚聲器和 RNC 麥克風的現代音響係統示意圖

嵌入式處理器更高的器件集成度有助於簡化音響係統設計。例如，AM62D-Q1 處理器和 AM275x-Q1 MCU 高度集成的汽車級 SoC 采用 TI 的 C7x DSP 內核、存儲器和元件，旨在幫助您通過單個器件滿足外部功能安全要求、信息安全要求和音頻網絡要求。

單芯片處理平台還從硬件和軟件的角度簡化了可擴展性，因為這些 MCU 和處理器係列包括引腳對引腳兼容的選件

，並支持在不同設計之間進行代碼重用。

從車輛安全角度來看
，這些器件通過簡化聲音合成係統（例如電動汽車中的發動機聲音合成或聲學車輛警報係統）desheji，youzhuyutigaochewaideyinpinxingneng。zhexiexitongkeyicongchewaiyangshengqifachuxingrennenggoutingdaodeshengyin，yijifachuyucheliangneibufadongjizaoyinxiangtongdeshengyin，laizengqiangcheliangdeanquanxing。

每個 C7x DSP 內核還包含一個單周期 L2 存儲器高速緩存（可訪問容量高達 2.25MB）

，其處理性能比傳統的基於標量的音頻 DSP 高出四倍，並且與矩陣乘法加速器配對形成片上神經處理單元 (NPU)。這種架構可以處理傳統音頻算法和基於邊緣 AI 的音頻算法，從而支持在單芯片中實現多種高端音頻功能。

這些高級音頻功能還有助於保持與高性能音頻放大器（例如采用單電感器 (1L) 調製技術的 TAS6754-Q1）

、模數轉換器和電源管理集成電路 (PMIC)（例如 TPS65224-Q1）的兼容性
，從而完善現代汽車中的音頻信號鏈。圖 2 顯示了包含 TI 嵌入式處理器

、模擬和電源 IC 的高端音響係統的方框圖。

圖 2：功能齊全的高端音響係統的終端設備方框圖

與汽車音頻處理器的進步類似，TPS65224-Q1 等 PMIC 的更高集成度可確保充分利用係統處理器並有助於降低係統級的總體 BOM 成本和尺寸，讓設計人員能夠設計出可擴展
、緊湊和可靠的汽車音響係統
，從而滿足 OEM 和終端消費者的期望。這些器件還集成了功能安全特性
，可在係統級達到 ASIL-B 標準。

結語

具有 DSP 功能的高度集成式音頻處理器正在助力新一代高端汽車音響係統提供沉浸式音效、ANC 和個性化音響功能。但是
，為了充分發揮這些處理器的潛力
，需要經過優化的嵌入式軟件架構和開發流程。

通過考慮 DSP 軟件架構、音頻框架
、調(tiao)優(you)工(gong)具(ju)和(he)軟(ruan)件(jian)重(zhong)用(yong)等(deng)因(yin)素(su)，汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)師(shi)可(ke)以(yi)解(jie)鎖(suo)先(xian)進(jin)音(yin)頻(pin)器(qi)件(jian)的(de)功(gong)能(neng)
，同(tong)時(shi)管(guan)控(kong)車(che)載(zai)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)複(fu)雜(za)性(xing)。隨(sui)著(zhe)對(dui)高(gao)端(duan)音(yin)響(xiang)的(de)需(xu)求(qiu)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)，注(zhu)重(zhong)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)創(chuang)新(xin)將(jiang)是(shi)保(bao)持(chi)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)的(de)首(shou)要(yao)因(yin)素(su)。

其他資源

• 技術文章“利用 D 類放大器 1L 調製技術縮小汽車音響係統設計尺寸”。

關於德州儀器

德州儀器（TI）（納斯達克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導體公司
，從事設計、製造和銷售模擬和嵌入式處理芯片
，用於工業、汽車、個人電子產品、企qi業ye係xi統tong和he通tong信xin設she備bei等deng市shi場chang。我wo們men致zhi力li於yu通tong過guo半ban導dao體ti技ji術shu讓rang電dian子zi產chan品pin更geng經jing濟ji實shi用yong
，讓rang世shi界jie更geng美mei好hao。如ru今jin，每mei一yi代dai創chuang新xin都dou建jian立li在zai上shang一yi代dai創chuang新xin的de基ji礎chu上shang，使shi我wo們men的de技ji術shu變bian得de更geng可ke靠kao、更經濟、更節能，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用。

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