推进汽车静谧性：新音频技术驱动卓越主动降噪
当今驾驶员寻求兼具静谧座舱与内外完美通信车辆。电动车自然静音发动机，但高速行驶时乘客仍暴露于路噪和风噪，使先进降噪控制至关重要。
为进一步推进座舱静谧，制造商现采用复杂麦克风阵列、高性能放大器、集成扬声器、前沿数字信号处理。这些元件协同抑制背景噪音、促进清晰乘客语音交换、支持高保真免提语音通话。
主动降噪简介
隔音板或专用轮胎等被动策略增加重量且损害燃油经济性。主动降噪（ANC）以更少质量、无效率影响提供同等静音效果，如图1所示。
ANC系统在车厢周围战略性放置两至六个麦克风。麦克风捕获环境噪音，发送至音频子系统生成反噪声信号。该逆信号通过车辆现有扬声器回放，有效抵消不需要声音。因用于音乐播放的同一扬声器也传递反噪声，成本影响适中。
图1：麦克风和内置扬声器协作降低车内噪音。
入门级车型典型用两至四麦克风，高端车可达六个。图2展示典型ANC框图。
图2：麦克风信号合成产生反噪声回放信号。
车厢各处麦克风捕获发动机、路面、轮胎、风、暖通空调系统振动。模数转换器（ADC）数字化这些信号经时分复用（TDM）总线送处理器，运行ANC算法输出抵消信号至扬声器系统。
类似多麦克风多扬声器架构支撑车内通信（ICC）和免提语音波束成形，实现乘客间及与外界清晰对话。所有系统共存，提供集成提升座舱体验。OEM根据车辆尺寸和市场细分调整麦克风数量。
关键设计考量
ANC典型用两至六麦克风，每个需制造商指定偏置电压和故障诊断，针对如下状况：
- 信号短路接地
- 信号短路接MICBIAS
- 信号开路
- 差分对间信号短路
- 信号短路接电池电压（VBAT）
Texas Instruments PCM6260-Q1 ADC展示可编程麦克风偏置和全面故障诊断，紧凑、具成本效益封装。支持直耦或直流耦合输入、可编程阈值、逐通道故障启用/禁用。故障发生时ADC置位中断，寄存器指示故障类型和通道。
其集成低噪声、可编程高压偏置引脚向多麦克风供电5-9V、高达80mA负载电流，提供卓越电源抑制和精细偏置调节。
PCM6260-Q1属ADC家族，提供两通道（PCM6020-Q1）、四通道（PCM6240-Q1、PCM6340-Q1）、六通道（PCM6260-Q1、PCM6360-Q1）、八通道（PCM6480-Q1）。图3展示用PCM6260-Q1六麦克风ANC系统应用图。
图3：PCM6260-Q1驱动六麦克风ANC系统。
汽车ANC实现未来趋势
新兴设计趋向统一音频枢纽，如图4所示。枢纽聚合ANC、ICC、eCall、免提麦克风阵列音频信号，数字化累积并转发相关音频子系统处理。
图4：音频枢纽模块
枢纽简化麦克风布线、降低布线复杂度和成本，ADC如PCM6260-Q1可支持多达24麦克风共享同一I2C和TDM总线。
>> 本文原载姊妹站Electronic Products。
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