德州仪器AM62D-Q1音频处理器助力新一代汽车音响系统

音响系统仍然是汽车制造商（OEM）之间的重要差异化因素。如今，大多数OEM提供多种升级或替换旧音响系统的套件，如高级品牌音响系统、沉浸式环绕声功能、附加中音扬声器和低音炮。如果您最近购买过汽车，您可能会熟悉当前车型中的各种音响选件。

从分布式架构到单芯片集成

过去，高端汽车音响系统中的数字放大器通常采用分布式架构进行音频处理，由单独的微控制器单元（MCU）、数字信号处理器（DSP）和网络集成电路（IC）分别处理不同的任务。尽管这种方法提供了设计灵活性，但也增加了系统复杂性、成本和尺寸。为了实现沉浸式环绕声和道路噪声消除（RNC），同时优化燃油和能源效率，必须增加元件数量、音频通道和软件类型。

近年来，嵌入式处理器的高度集成度显著简化了音响系统设计。例如，德州仪器（TI）推出的AM62D-Q1处理器和AM275x-Q1 MCU是高度集成的汽车级SoC，采用了TI的C7x DSP内核、存储器和元件，旨在帮助通过单个器件满足外部功能安全要求、信息安全要求和音频网络要求。

单芯片平台的优势

单芯片处理平台不仅从硬件角度简化了可扩展性，还从软件角度提供了便利。这些MCU和处理器系列包括引脚对引脚兼容的选件，并支持在不同设计之间进行代码重用。这种设计使得开发人员能够更轻松地扩展系统，同时减少开发时间和成本。

从车辆安全角度来看，这些器件通过简化声音合成系统（例如电动汽车中的发动机声音合成或声学车辆警报系统）的设计，有助于提高车外的音频性能。这些系统可以通过车外扬声器发出行人能够听到的声音，以及发出与车辆内部发动机噪音相同的声音，从而增强车辆的安全性。

每个C7x DSP内核还包括一个单周期L2存储器高速缓存（容量可达2.25MB），其处理性能比传统的基于标量的音频DSP高出四倍，并且与矩阵乘法加速器配对形成片上神经处理单元（NPU）。这种架构可以处理传统音频算法和基于边缘AI的音频算法，从而支持在单芯片中实现多种高端音频功能。

完善现代汽车中的音频信号链

这些高级音频功能还有助于保持与高性能音频放大器（例如采用单电感器调制技术的TAS6754-Q1）、模数转换器和电源管理集成电路（PMIC，例如TPS65224-Q1）的兼容性，从而完善现代汽车中的音频信号链。

TPS65224-Q1等PMIC的更高集成度确保了充分利用系统处理器，并有助于降低系统级的总体BOM成本和尺寸，使设计人员能够设计出可扩展、紧凑和可靠的汽车音响系统，以满足OEM和终端消费者的期望。这些器件还集成了功能安全特性，可在系统级达到ASIL-B标准。

软件架构的重要性

具有DSP功能的高度集成式音频处理器正在助力新一代高端汽车音响系统提供沉浸式音效、主动降噪（ANC）和个人化音响功能。然而，要充分发挥这些处理器的潜力，需要经过优化的嵌入式软件架构和开发流程。

通过考虑DSP软件架构、音频框架、调优工具和软件重用等因素，汽车系统工程师可以解锁先进音频器件的功能，同时管控车载系统集成复杂性。随着对高端音响需求的不断增长，注重硬件和软件创新将是保持汽车市场竞争力的关键因素。