符合汽車標準的MEMS麥克風 汽車在細心聆聽

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

汽車正在學習傾聽——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，用于預防性維護以及狀態(tài)和故障檢測

- 應急車輛的警報探測，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，其聲學過載點極限是130 dBSPL (聲壓級)。這些性能特點有助于擴大聲學信號的動態(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。

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?a target="_blank">數(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。

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

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用的發(fā)展。

審核編輯 黃宇