思瑞浦，聚焦高性能模擬和數(shù)?；旌袭a(chǎn)品，正式發(fā)布旗下創(chuàng)新產(chǎn)品——ASN(Automotive Sensor Network)汽車傳感器網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器，這一突破性解決方案專為車載音頻傳輸應(yīng)用設(shè)計(jì)，是思瑞浦與全球頭部車廠聯(lián)合研發(fā)，旨在強(qiáng)化該領(lǐng)域供應(yīng)鏈安全。憑借卓越的產(chǎn)品性能，成為市場(chǎng)上極具競(jìng)爭(zhēng)力的音頻傳輸方案。

在車載應(yīng)用領(lǐng)域，ASN不僅實(shí)現(xiàn)了車內(nèi)主機(jī)與外置功放之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)處理器與麥克風(fēng)、加速度計(jì)等傳感器網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，為車內(nèi)麥克風(fēng)拾音、主動(dòng)降噪和路噪降噪提供了先進(jìn)的傳輸方案。

在會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用中，ASN能夠擴(kuò)展麥克風(fēng)陣列節(jié)點(diǎn)或有源音箱網(wǎng)絡(luò)的回放能力，確保會(huì)議中的拾音和擴(kuò)音清晰可辨，提升會(huì)議效率和質(zhì)量。

ASN芯片簡(jiǎn)介

ASN網(wǎng)絡(luò)采用創(chuàng)新的菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)配備兩個(gè)鏈路接口:一個(gè)是朝向主節(jié)點(diǎn)的TM口，另一個(gè)是朝向從節(jié)點(diǎn)的TS口(Toward Slave，即B口)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)還集成了I2C控制接口、TDM(Time-Division Multiplexing)和PDM(Pulse-Density Modulation)數(shù)據(jù)接口，以支持高效的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備管理。

所有網(wǎng)絡(luò)的初始化配置由主機(jī)發(fā)起。主節(jié)點(diǎn)直接通過I2C接口與主機(jī)進(jìn)行通信配置，而所有從節(jié)點(diǎn)以及連接的I2C外設(shè)(例如音頻ADC/DAC、PDM MIC或DAMP等本地設(shè)備)則由主節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)鏈路進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。這種設(shè)計(jì)有效降低了從節(jié)點(diǎn)主控制器的成本。下圖 1為ASN產(chǎn)品TPDA1000Q內(nèi)部功能框圖。

圖 1，TPDA1000Q功能框圖

系統(tǒng)中，SOC或DSP從TDM接口進(jìn)行數(shù)據(jù)下發(fā)，透過主節(jié)點(diǎn)分發(fā)到各個(gè)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。上傳的數(shù)據(jù)一般來自于各從節(jié)點(diǎn)，可能是TDM音頻流、數(shù)字PDM麥克風(fēng)或加速度傳感器輸出的數(shù)據(jù)，經(jīng)前一級(jí)從節(jié)點(diǎn)逐級(jí)上傳到主節(jié)點(diǎn)，然后再通過TDM接口傳給主機(jī)進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。各從節(jié)點(diǎn)之間也可以不經(jīng)過主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。

ASN性能與優(yōu)勢(shì)

超高性價(jià)比

通過利用低成本、高效益的非屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的多通道音頻、控制信號(hào)以及電源功率傳輸。如下圖2所示，方案極大簡(jiǎn)化了布局布線，減少線束數(shù)量，從而降低成本。

圖2，ASN總線傳輸內(nèi)容示意圖

級(jí)聯(lián)菊花鏈結(jié)構(gòu)，超長(zhǎng)傳輸距離

最多支持一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和16個(gè)從節(jié)點(diǎn)。如下圖3所示，從節(jié)點(diǎn)無需MCU配置，網(wǎng)絡(luò)的初始化由掛在主節(jié)點(diǎn)的主控芯片實(shí)現(xiàn)。兩節(jié)點(diǎn)間最大傳輸距離15米，級(jí)聯(lián)總傳輸距離達(dá)80米，可應(yīng)對(duì)各種車內(nèi)場(chǎng)景和中小規(guī)模會(huì)議系統(tǒng)場(chǎng)景的需求。

圖 3，菊花鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

更強(qiáng)的總線供電，傳感器級(jí)聯(lián)更多

總線供電能力提高到12V，可以支持最多12級(jí)傳感器級(jí)聯(lián)，在主動(dòng)降噪ANC和路噪降噪RNC場(chǎng)景下，使用一串ASN網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)收集麥克風(fēng)數(shù)據(jù)和加速度計(jì)數(shù)據(jù)。與此相比，市場(chǎng)上同類產(chǎn)品通常只能支持8個(gè)傳感器級(jí)聯(lián)。

并行節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，初始化速度快

在多個(gè)從節(jié)點(diǎn)場(chǎng)景下，傳統(tǒng)串行發(fā)現(xiàn)方式會(huì)導(dǎo)致每個(gè)節(jié)點(diǎn)初始化時(shí)都必須等待處理器調(diào)度，極大延長(zhǎng)了整體的初始化時(shí)間。而ASN的并行發(fā)現(xiàn)方式則將調(diào)度等待次數(shù)降至僅需一次，大幅縮短了多從節(jié)點(diǎn)場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)間。比如16節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，ASN的技術(shù)將初始化時(shí)間從市場(chǎng)上同類產(chǎn)品的9秒縮短至僅需0.8秒。

音頻通道環(huán)回和故障定位能力，方便現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

工程師可通過讓音頻數(shù)據(jù)在指定節(jié)點(diǎn)環(huán)回，快速檢查整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。同時(shí)ASN不僅具有線纜故障的診斷能力，還能快速且精確定位開路故障點(diǎn)，定位精度達(dá)到0.5米，這一創(chuàng)新功能讓故障排查更為精準(zhǔn)、高效，而競(jìng)品尚無此功能。

lt;50μs超低延時(shí)和精準(zhǔn)相位較準(zhǔn)

特別適合對(duì)延時(shí)特性要求苛刻的算法應(yīng)用中，如主動(dòng)降噪，路噪降噪、車內(nèi)音頻分區(qū)和麥克風(fēng)陣列波束成形等。在嘈雜的環(huán)境中，大型麥克風(fēng)陣列需要具有精確定位和識(shí)別每個(gè)聲源的能力。ASN分布式傳感器通過在各節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的相位對(duì)齊，為相位敏感的波束成形算法提供了有力技術(shù)支持。

應(yīng)用場(chǎng)景靈活多變

ASN的主要應(yīng)用包括汽車座艙車機(jī)和外置功放。如下圖 4所示，ASN應(yīng)用于汽車的主動(dòng)降噪和路噪降噪、車內(nèi)音頻分區(qū)和行車預(yù)警，同時(shí)，ASN也適用于會(huì)議和教學(xué)系統(tǒng)，提供更加靈活和高效的音頻解決方案。

圖4，ASN的典型應(yīng)用之一:汽車座艙車機(jī)和功放

ASN產(chǎn)品版本

ASN車規(guī)芯片分為TPDA1000Q和TPDA1001Q兩個(gè)版本，其中TPDA1000Q是完全功能版本，TPDA1001Q則專為車載麥克風(fēng)模組設(shè)計(jì)。兩個(gè)版本均采用QFN32, 5mm x 5mm封裝，同時(shí)通過了嚴(yán)格的AECQ100車規(guī)認(rèn)證，溫度范圍:-40℃至+105℃。

目前，思瑞浦ASN產(chǎn)品已通過眾多主機(jī)廠和Tier1的驗(yàn)證，并以出色性能獲得客戶認(rèn)可，自2024年12月起，ASN產(chǎn)品可批量供貨。

未來，思瑞浦將致力于持續(xù)的創(chuàng)新研發(fā)，進(jìn)一步擴(kuò)展音頻傳輸?shù)漠a(chǎn)品布局，提供更大帶寬ASN產(chǎn)品，以滿足客戶對(duì)更多音頻通道傳輸?shù)钠惹行枨?，為客戶與市場(chǎng)提供更為豐富和高效的音頻解決方案。同時(shí)，我們將不斷加強(qiáng)技術(shù)壁壘、豐富產(chǎn)品矩陣，以創(chuàng)新技術(shù)能力，助力汽車電子技術(shù)新發(fā)展，驅(qū)動(dòng)汽車美好未來。