广州市九芯电子科技有限公司
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车载语音芯片如何打破传统,让汽车接近“完美”
发布时间:2020-06-02 16:17     访问量:
细节决定成败,态度决定一切。对于汽车来说同样如此,大到变速箱、发动机、底盘“三大件”,小到车载语音播放功能,任何一个细节都是造就一款愈加“完美”车型的关键因素。
以车载语音播放为例,随着自动紧急制动系统(AEBS)相关法律法规的实施以及市场上运用到的ADAS警告类型增加,人们对车内语音的需求也与日俱增。此外,人们对于警告的声音响应性能更是极为看重,甚至有着近乎“苛刻”的要求。
打破传统的语音实现结构
但拥有一个及时且准确的声音响应,并非一件简单的事情。
罗姆半导体(上海)有限公司技术中心主管姚玲玲提到,一方面市场对车载语音的需求愈加旺盛;另一方面,传统的方式往往通过MCU实现语音的结构,不仅需要大量部件,而且还会给主控MCU施加高负荷,所以采取措施规避风险和系统变更时的软件支持方面需要耗费大量的工时。
近日,罗姆集团旗下蓝碧石半导体(以下简称LAPIS)新推出的车载语音合成LSI“ML2253x系列”直击以上痛点。据介绍,该芯片非常适用于ADAS(高级驾驶辅助系统)和AVAS(车辆接近警报装置)的语音输出系统。
“与传统通过MCU实现语音结构的方式不同,LAPIS芯片通过硬件来实现语音播报,这样会使播报功能更加稳定可靠。在车载市场的应用当中,语音响应性能对于警报声来说是非常重要的,LAPIS芯片在接收到播放命令之后,5毫秒之内可以进行语音播报,进行响应。”姚玲玲提到。
通过MCU实现语音播放需要外接很多的功能,比如说外接主控MCU、放大器、存储器等元器件,并且需要主控MCU的软件支持。反观LAPIS芯片,其把所有的零部件都内置在芯片范围内,不仅可以减轻主控MCU的负荷,也降低了由外部零部件发生错误而产生的影响。“特别像现在车载市场上的新功能,如抬显,主控MCU在工作时的负荷都是非常大的,以后车载上的功能越来越多的话,对主控MCU带来的负荷也会越来越重。”姚玲玲说到。
此外,LAPIS芯片新增了“播放音异常检测功能”,能够将错误信号发送到主控MCU。使用该功能可以检测出声音卡顿等播放音异常情况,有助于进一步提高车载语音输出系统的品质。
而且,该系列产品还配备了提高开发便利性的功能,比如支持出厂后的语音数据修改;采用可同时兼顾高音质和节省内存的“HQ-ADPCM”压缩方式,即使将存储器容量压缩到以往压缩方式的1/5,也可以正常播放出流畅的声音。
内置和外置两种存储方式供客户自由选择
不同的汽车厂商会有不同的方案需求,为了满足这种个性化需求,LAPIS车载语音合成芯片也推出了两款,一种是内置FLASH,也就是M22Q53x系列,内置FLASH同时具备2M、4M、16M三种可以选择。另外一种是ML22530系列,这个系列只有一个外置的存储器,可以连接外置存储器,最大可以扩到128M。
据悉,在同样是6.4K的采样频率之下,LAPIS芯片在采用HQ-ADPCM算法的同时,可使最长的播放时间在128M的时候可以达到6541秒,仅仅是内置2M的时候也可以达到90秒。
LAPIS芯片的通道同时可以支持四通道混音后从一通道输出,“四通道就是可以在不同的通道选择不同的语音,比如说音乐、语音可以从不同的通道播放。在进行播放输出的时候虽然只有一通道输出,但音源就可以选择两通道混音或者四通道混音,这样在客户用的时候会比较方便一些。”姚玲玲进一步解释到。
另外,该芯片工作温度是对应车载级零下40℃—105℃的芯片工作温度,并且符合AEC-Q100认证标准,搭载了播放音异常检测等丰富故障检测功能,同时它是可以支持超过130档的音量调节功能。姚玲玲提到:“如果客户的产品选用AVAS(汽车声音警报系统)这样的产品,内置1W功放可能不够,我们也可以输出给外接的10W功放进行放大。”
看似简单的一枚芯片,其实是LAPIS半导体积累多年技术实力的结晶。据悉,LAPIS语音芯片经历了40多年来的发展,在日本的销量占据业界第一,全球销量已经达到了一年1500万片,其中,汽车语音芯片有300万左右的出货。另外,LAPIS的语音芯片应用在了车载、安防、家电等一些广泛领域。
正是在此优势下,面对其他从别的市场蜂拥进入汽车语音芯片市场的新玩家,罗姆并不担心,“车内语音市场大概有50亿日元的规模。首先车载市场,相对入门门槛会高一点,比如说有很严格的AEC-Q100或者是ISO 26262标准。罗姆的优势是不仅有自身的产品线,也有LAPIS的产品线,产品互为补充;另外针对ISO 26262标准,罗姆的产品已经取得了流程认证,LAPIS产品可以协助客户去做性能认证,我们在产品认证方面有安全功能。”姚玲玲表示。
来源:半导体投资联盟

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