電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）近年來，汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜性在越來越多的數(shù)據(jù)流穿行下迅速增加。不同數(shù)據(jù)流對帶寬、延遲以及穩(wěn)定性的要求各不相同，與之匹配的傳輸線纜也愈發(fā)多樣。

其中音頻總線面對了不少壓力，一是麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器數(shù)量的激增，需要傳輸?shù)?a target="_blank">信號增多，二是音頻設(shè)備增多后線纜增加，車輛需要減輕重量增加MPG，然后還包括提高音質(zhì)，降低路面噪聲等需求。汽車音頻一直是汽車電子系統(tǒng)中一項(xiàng)核心的功能，音頻信號的傳輸要求隨著汽車智能化的發(fā)展也水漲船高，同時也要在功能增多的情況下保證傳輸質(zhì)量并降低線束重量與成本。

模擬汽車音頻連接

在一個傳統(tǒng)的汽車音頻系統(tǒng)中，汽車麥克風(fēng)采用模擬連接。這種傳統(tǒng)模擬連接模式，包括一個音響主機(jī)，還有一個音頻放大器。其中的線束線主要是集中在CAN總線、使能線這些數(shù)字線束和屏蔽線這些模擬線束上。其中數(shù)字線不多，而且多集中在音響主機(jī)到音頻放大器到音頻設(shè)備這條線上。從音頻主機(jī)連出來的一些模擬線非常多，而且基本都是帶屏蔽的。

從主機(jī)端到放大器端，包括麥克風(fēng)端線束全部都需要從主機(jī)一條一條拉過去，然后再耦合起來。模擬連接居多的這種形式帶來的一個最直接的影響就是有比較高的延遲，然后同時也需要DAC和ADC來進(jìn)行編解碼，整個過程中需要耗費(fèi)不少時間的。

現(xiàn)在車內(nèi)音頻應(yīng)用里的功能做得越來越復(fù)雜，模擬連接這一路線已經(jīng)很難滿足日益增長的連接需求。比如聲學(xué)噪聲抑制，需要繼續(xù)增加相應(yīng)的麥克風(fēng)但連接數(shù)量不宜過多，比如振動檢測，PWM調(diào)光，需要減少從機(jī)供電盡可能降低系統(tǒng)復(fù)雜性。

A2B使遠(yuǎn)程I2S/TDM成為可能

A2B數(shù)字音頻協(xié)議解決了不少問題，首先它杜絕了模擬傳輸在轉(zhuǎn)換上產(chǎn)生的信號損耗，讓數(shù)字信號的遠(yuǎn)程I2S/TDM傳輸成為可能。

市面上的模擬音頻傳輸，處理器是走I2S/TDM去和音頻編解碼器進(jìn)行一個連接，然后再進(jìn)行模擬的輸出和輸入。然后到后端處理的時候，模擬輸入又要與音頻編解碼器進(jìn)行連接把它的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，最后信號再由處理器進(jìn)行處理。這里多次的模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換不可避免地會產(chǎn)生信號損耗。

而A2B技術(shù)確保了在每個幀的所有系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上同步采樣和傳遞數(shù)據(jù)，移除了總線沖突或分組數(shù)據(jù)重組而導(dǎo)致的延遲，具有低于50μs的確定性極低延遲，既沒有數(shù)據(jù)包的沖突也沒有數(shù)據(jù)的爭用。信號在處理器端通過A2B進(jìn)行一個編解碼打包，傳輸?shù)较掠卧侔袸2S和TDM信號解析出來，能夠很輕易地實(shí)現(xiàn)I2C和I2C的接口拓展。同時A2B傳輸在設(shè)置后就不需要與處理器進(jìn)行交互，不需要復(fù)雜的軟件堆棧，也不需要存儲器。

A2B汽車音頻總線在走線上只需要從主機(jī)端連一條全數(shù)字線到各個麥克風(fēng)，然后送到公板端。這條UTP雙絞線跟前面模擬連接里的線束相比，可節(jié)省的線索非常多，起碼可以減少近75%的線束數(shù)量。雖然A2B專利費(fèi)用和光線收發(fā)器成本不低，但是在減少了如此多線束數(shù)量的情況下其使用成本依然很可觀。

不僅僅在汽車應(yīng)用上，任何音頻數(shù)據(jù)要兼顧遠(yuǎn)距離傳輸和低成本，A2B都是不錯的選擇。

A2B＋以太網(wǎng)的優(yōu)勢結(jié)合

A2B是可用于麥克風(fēng)、傳感器和音頻的總線，而以太網(wǎng)眾所周知是多媒體總線。二者在某些應(yīng)用領(lǐng)域上有所重合而且各有優(yōu)劣，A2B＋以太網(wǎng)相結(jié)合的傳輸可以兼顧二者的優(yōu)勢。

以太網(wǎng)在傳輸距離、數(shù)據(jù)速率上是更高的，但它的延遲更高而且不像A2B的延遲具有確定性。另一方面以太網(wǎng)可以重復(fù)地利用現(xiàn)有布線來實(shí)施，有即插即用的優(yōu)勢。A2B的優(yōu)勢在于以更低的線纜成本提供確定的低延遲傳輸，而且每個節(jié)點(diǎn)無需μP運(yùn)行堆棧，還能提供總線供電（非PoE型以太網(wǎng)并不提供遠(yuǎn)程供電）。

在音頻或非關(guān)鍵邊緣設(shè)備端（如揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、傳感器、燈珠）使用A2B進(jìn)行傳輸，充分利用其線纜低成本、可總線供電且低延遲優(yōu)勢，大大降低傳輸系統(tǒng)的負(fù)載與復(fù)雜性；在數(shù)據(jù)包與協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中，由ADI的音頻μP轉(zhuǎn)換到帶I2C和以太網(wǎng)的任意μP（只要搭載I2C就能充當(dāng)主機(jī)并管理其他協(xié)議的轉(zhuǎn)換），再利用以太網(wǎng)在傳輸距離和帶寬上的優(yōu)勢進(jìn)行大范圍傳輸。二者通過數(shù)據(jù)包協(xié)議的轉(zhuǎn)換相結(jié)合，充分利用其各自在不同總線系統(tǒng)的優(yōu)勢。

小結(jié)

從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變，A2B傳輸延遲低且確定，系統(tǒng)成本也隨之下探。A2B也開始進(jìn)入電動汽車、自動駕駛系統(tǒng)的非音頻應(yīng)用領(lǐng)域，而且由于其在遠(yuǎn)程傳輸上的優(yōu)勢，與以太網(wǎng)的結(jié)合具有很高的有邊緣應(yīng)用價(jià)值。