電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文 / 吳子鵬）相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2025 年國(guó)內(nèi)智能座艙滲透率將超過(guò) 75%，市場(chǎng)規(guī)模將由 2021 年的 603 億元增長(zhǎng)至超 1200 億元。在智能座艙的技術(shù)演進(jìn)過(guò)程中，音頻系統(tǒng)已從單純的 “娛樂(lè)配件” 升級(jí)為提升用戶(hù)體驗(yàn)、安全性和品牌差異化的核心競(jìng)爭(zhēng)力要素。因此，在智能座艙的 “屏幕 + 算力 + 數(shù)據(jù) + 服務(wù)” 四域之外，音頻正成為定義用戶(hù)體驗(yàn)的 “第五域”。?

沉浸式的音頻體驗(yàn)離不開(kāi)高性能的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片。DSP 芯片在音頻處理方面能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字音頻信號(hào)的高效處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的精確控制，可實(shí)時(shí)調(diào)整均衡器（EQ）、動(dòng)態(tài)范圍壓縮、混響等參數(shù)，突破傳統(tǒng)模擬電路的物理限制。為了滿(mǎn)足智能座艙對(duì)高端音響的需求，德州儀器 (TI) 推出了新一代數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 音頻系統(tǒng)解決方案，包括 AM62D-Q1 處理器和 AM275x-Q1 MCU，集成了 TI 的 C7x DSP 內(nèi)核、存儲(chǔ)器和其他組件，不僅確保了系統(tǒng)的高性能，還預(yù)留了充足的升級(jí)空間，以滿(mǎn)足今后的升級(jí)要求。
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高端座艙音響對(duì) DSP 芯片的要求

目前，高端智能座艙通常配備 16 - 30 個(gè)揚(yáng)聲器，這對(duì) DSP 芯片的音頻流實(shí)時(shí)處理能力提出了極高要求。這類(lèi)芯片需具備專(zhuān)用硬件加速器和高實(shí)時(shí)性?xún)?nèi)核，以便以極低時(shí)延完成多通道前向?yàn)V波，從而釋放內(nèi)核資源用于自適應(yīng)權(quán)重更新等復(fù)雜任務(wù)。同時(shí)，DSP 的并行計(jì)算能力可同時(shí)優(yōu)化每個(gè)通道的信號(hào)質(zhì)量。
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此外，當(dāng)前座艙對(duì)音效十分注重，如杜比立體聲（Dolby Stereo）或杜比環(huán)繞聲（Dolby Surround）等，考驗(yàn) DSP 的處理電路。以杜比環(huán)繞聲為例，其采用方向性增強(qiáng)電路，增強(qiáng)了聲音的動(dòng)態(tài)和離散效果，強(qiáng)化了聲像定位感、方向感、移動(dòng)感以及對(duì)聲場(chǎng)原貌的重現(xiàn)。?

德州儀器指出，車(chē)載音頻在拾音端及播放端的創(chuàng)新和體驗(yàn)提升不斷推進(jìn)。一方面，人機(jī)交互車(chē)載語(yǔ)音識(shí)別的性能日益提高；另一方面，汽車(chē)有源噪聲消除技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，此外，車(chē)載麥克風(fēng)陣列、車(chē)內(nèi)通信等新一代應(yīng)用也帶來(lái)了更多的麥克風(fēng)。在播放端，揚(yáng)聲器數(shù)量持續(xù)增加，越來(lái)越多的揚(yáng)聲器被布置在車(chē)內(nèi)、車(chē)外甚至頭枕中，例如通過(guò)聲音合成和警報(bào)增強(qiáng)安全性的 AVAS 技術(shù)。如此多的 MEMS 陣列和控制算法，對(duì) DSP 的運(yùn)算性能提出了更高要求。?

需求的爆發(fā)推動(dòng)了汽車(chē)音頻 DSP 市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。根據(jù) YHResearch 調(diào)研統(tǒng)計(jì)，2024 年全球汽車(chē)音頻 DSP 芯片組收入規(guī)模約 67.6 億元，預(yù)計(jì)到 2031 年收入規(guī)模將接近 100.9 億元，2025 - 2031 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為 5.9%。?

德州儀器新一代 TI DSP 芯片

德州儀器最新推出的 DSP 音頻系統(tǒng)解決方案包含兩款產(chǎn)品，分別是 AM62D-Q1 處理器和 AM275x-Q1 MCU。?

AM62D-Q1 處理器是 Sitara MPU 系列的新品，該器件的關(guān)鍵內(nèi)核包括 Arm Cortex-A53 和 C7000（“C7x”）標(biāo)量和矢量 DSP 內(nèi)核、專(zhuān)用矩陣乘法加速器 (MMA) 以及隔離式 MCU 島。其中，四顆 Arm Cortex-A53 的主頻高達(dá) 1.4GHz，配備具有 SECDED ECC 的 512KB L2 共享高速緩存。并且，每個(gè) A53 內(nèi)核包含具有 SECDED ECC 功能的 32KB L1 DCache 和具有奇偶校驗(yàn)保護(hù)的 32KB L1 ICache。
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基于單核 C7x 且配備矩陣乘法加速器的 DSP 為 AM62D-Q1 處理器帶來(lái)了音頻處理能力的全面提升，其運(yùn)算能力高達(dá) 40GFLOPS，頻率為 1.0GHz；矩陣乘法加速器 (MMA) 性能高達(dá) 2TOPS (8b)，頻率為 1.0GHz；配備具有 SECDED ECC 功能的 32KB L1 DCache 和具有奇偶校驗(yàn)保護(hù)的 64KB L1 ICache，以及具有 SECDED ECC 的 1.25MB L2 SRAM。

德州儀器表示，利用 AI 加速器，不僅可以運(yùn)行通用的音頻算法，還能支持各類(lèi) AI 算法。與基于標(biāo)量的傳統(tǒng) DSP 架構(gòu)相比，采用基于矢量架構(gòu)的 DSP 內(nèi)核具備更高的音頻處理性能，同時(shí)具有出色的擴(kuò)展性，在低端和高端音頻處理場(chǎng)景中均表現(xiàn)良好。?

AM275x 系列高集成度、高性能微控制器基于 Arm Cortex R5F 和 C7x 浮點(diǎn) DSP 內(nèi)核。借助該微控制器，原始設(shè)備制造商 (OEM) 和原始設(shè)計(jì)制造商 (ODM) 能夠快速將具有強(qiáng)大軟件支持和豐富用戶(hù)界面的器件推向市場(chǎng)。
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除了 C7x 浮點(diǎn) DSP 內(nèi)核，AM275x-Q1 MCU 主打靈活性，提供豐富的音頻接口，可與 5 個(gè) McASP 外設(shè)進(jìn)行連接；支持系統(tǒng)級(jí)連接的外設(shè)，例如 2 端口千兆位以太網(wǎng)、USB、OSPI/QSPI、CAN-FD、UART、SPI 和 GPIO。另外，AM275x-Q1 MCU 配備一個(gè)或兩個(gè)雙核 R5F 集群，每個(gè)集群具有 128KB TCM（每個(gè)內(nèi)核 64KB）和多達(dá)兩個(gè) C7x DSP 內(nèi)核，每個(gè) C7x DSP 具有 2.25MB L2 SRAM，從而大幅減少了對(duì)外部存儲(chǔ)器的需求。
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在安全性方面，AM62D-Q1 處理器和 AM275x-Q1 MCU 表現(xiàn)同樣出色。AM62D-Q1 處理器集成的診斷和安全功能可支持高達(dá) SIL-2 和 ASIL-B 級(jí)別的運(yùn)行，同時(shí)集成的安全功能可保護(hù)數(shù)據(jù)免受現(xiàn)代攻擊；AM275x-Q1 MCU 通過(guò)內(nèi)置硬件安全模塊 (HSM) 支持最新的網(wǎng)絡(luò)安全要求。
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此外，圍繞 AM62D-Q1 處理器和 AM275x-Q1 MCU，德州儀器提供一站式的音頻解決方案，包括完整的嵌入式、模擬和電源產(chǎn)品及方案，還提供針對(duì)終端設(shè)備定制的參考設(shè)計(jì)、培訓(xùn)和支持，從而降低開(kāi)發(fā)難度，縮短系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期。
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結(jié)語(yǔ)

在智能座艙音頻體驗(yàn)成為用戶(hù)體驗(yàn) “第五域” 的當(dāng)下，德州儀器新一代 DSP 芯片解決方案為行業(yè)帶來(lái)了突破性的技術(shù)支撐。其 AM62D-Q1 處理器與 AM275x-Q1 MCU 憑借 C7x DSP 內(nèi)核的高性能矢量架構(gòu)、矩陣乘法加速器的 AI 算力加持，能夠輕松應(yīng)對(duì)高端座艙 16 - 30 個(gè)揚(yáng)聲器的多通道實(shí)時(shí)處理需求，為車(chē)載語(yǔ)音識(shí)別、有源噪聲消除、麥克風(fēng)陣列等新興應(yīng)用提供強(qiáng)大運(yùn)算支持。同時(shí)，德州儀器提供一站式的軟硬件生態(tài)支持，讓車(chē)企在提升音頻體驗(yàn)的同時(shí)，大幅降低開(kāi)發(fā)門(mén)檻與系統(tǒng)復(fù)雜度。