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符合汽車標準的MEMS麥克風 汽車在細心聆聽

發(fā)布時間:2023-05-15 責任編輯:lina

【導(dǎo)讀】汽車正在學(xué)習傾聽——不僅是傾聽車內(nèi)的乘客,也傾聽外部環(huán)境。這是因為來自車輛環(huán)境的聲音信號可以提供有關(guān)其他道路使用者的重要信息,從而提升不斷增強的駕駛員輔助系統(tǒng)和自動駕駛功能。


汽車正在學(xué)習傾聽——不僅是傾聽車內(nèi)的乘客,也傾聽外部環(huán)境。這是因為來自車輛環(huán)境的聲音信號可以提供有關(guān)其他道路使用者的重要信息,從而提升不斷增強的駕駛員輔助系統(tǒng)和自動駕駛功能。


麥克風已經(jīng)成為車輛內(nèi)部的普遍配置,所有較新的車輛至少都配備了強制性eCall系統(tǒng),以便在發(fā)生緊急情況時通過聲音進行溝通。新的應(yīng)用接踵而來,例如:


- 通過生成反聲波而發(fā)揮作用的主動降噪(ANC)

- 道路狀況記錄

- 發(fā)動機/駕駛噪聲的頻譜分析,用于預(yù)防性維護以及狀態(tài)和故障檢測

- 應(yīng)急車輛的警報探測,包括識別其方向


通過AEC-Q103認證的英飛凌IM68A130A MEMS (微機電系統(tǒng))麥克風提供聆聽功能:它提供模擬輸出信號并具有集成式低噪聲前置放大器(圖1),因而實現(xiàn)了只有–106 dBV(A)的低噪聲本底和68 dB(A)的高信號/噪聲比。同時,其聲學(xué)過載點極限是130 dBSPL (聲壓級)。這些性能特點有助于擴大聲學(xué)信號的動態(tài)范圍,并且為非常柔和/遙遠的聲音以及非常響亮/接近的聲音提供可理解性和信號保真度。


符合汽車標準的MEMS麥克風 汽車在細心聆聽

圖1:TLGA封裝IM68A130A MEMS麥克風 (圖片來源:英飛凌)


IM68A130A具有出色的錄音質(zhì)量,外加介于10 Hz和16 kHz之間的直頻響應(yīng)特性。


對于語音識別算法來說,MEMS麥克風憑借高信噪比而提供可處理的數(shù)據(jù)。因此,即使以柔和的聲調(diào)說出命令也能生成良好的信號。在車輛外面使用時,高信噪比有利于采集遠處的聲音,例如開啟警報器的應(yīng)急車輛正在靠近。


多個麥克風提供更多的選擇


同時使用多個麥克風可提供更多的選擇。因為在麥克風陣列中,來自一個聲源的聲音以不同的強度和時間偏移到達各個麥克風。用戶可以從信號的差異中推斷出聲源的方向??梢圆捎脭?shù)字信號處理從麥克風陣列信號來設(shè)置所需的方向特性(波束成形)。由于其靈敏度和相位響應(yīng)的公差較小,IM68A130A也非常適合在陣列中使用。


使用A2B評測套件加快上市速度


當需要測試和優(yōu)化帶有多個符合汽車標準的MEMS麥克風的陣列時,英飛凌A2B評測套件是理想的選擇,這款套件包含了通過A2B總線聯(lián)網(wǎng)的多麥克風系統(tǒng)所需要的所有組件(圖2)。每個從屬模塊可容納四個麥克風。從屬模塊的封裝是磁性的,可以附著在車體的金屬板上(圖3)。主單元中的32位Aurix系列微控制器負責數(shù)字信號處理。評測套件還帶有用于各種配置(不同數(shù)量的從屬單元或從屬單元中的有源麥克風)的樣本軟件。


符合汽車標準的MEMS麥克風 汽車在細心聆聽

圖2:英飛凌A2B評測套件及其組件:(1)帶有Aurix系列微控制器的ECU主單元,(2)封裝,(3)12 V插入式電源,(4)最多四個從屬模塊之一,(5)從屬模塊的磁性封裝



符合汽車標準的MEMS麥克風 汽車在細心聆聽

圖3:四個從屬模塊在車輛外部分布的實例


A2B評測套件的目標應(yīng)用包括警報器檢測、免提或語音控制,以及波束成形和主動噪聲消除。


總結(jié)


隨著車輛采用的感官感覺越來越人性化以及類別越來越多,自動化駕駛的進展就越大。英飛凌高性能模擬xenon MEMS麥克風,例如IM68A130A,能夠確保實現(xiàn)聲學(xué)環(huán)境的聽覺感測。儒卓力產(chǎn)品組合還包括更多用于汽車的傳感器產(chǎn)品,助力促進自動駕駛應(yīng)用的發(fā)展。

(來源:儒卓力,作者:儒卓力汽車事業(yè)部產(chǎn)品銷售經(jīng)理 Ralf Hickl)


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