广告

怎样实现高确定性的实时音频处理性能?

时间:2019-10-28 作者:Maurizio Di Paolo Emilio 阅读:
低延迟实时音频处理的要求非常严格。为了满足汽车工业日益严格的要求,对具有高度数字处理能力的处理器的需求必不可少。未来的自动驾驶汽车将不仅是传感器和摄像头,还将作为家庭影院、会议室和移动的娱乐中心,每一种场景都有赖于出色的声音体验。汽车公司有必要集成复杂的数字音频算法,以提供高质量的实时处理。
ASPENCORE

Auto-970x90.gifTPtEETC-电子工程专辑

 先进的电子设备和智能传感器使新一代汽车比上一代更安全、更智能且耗油更少。能使汽车更安全、更高效的众多技术同样也可用于改善音响系统。TPtEETC-电子工程专辑

一代汽车的音频系统不仅要输出高质量的声音,而且还需要接入汽车多媒体网络的能力,同时将功耗保持在最低。微控制器、存储器、DSP(数字信号处理器)在这一领域的应用越来越广。TPtEETC-电子工程专辑

新的解决方案必须快速简便地适应新的趋势,为客户提供更快的上市时间和更低的整体成本。消费者将受益于高度定制的新一代系统体验。TPtEETC-电子工程专辑

汽车音频总线技术

汽车OEM厂商正寻求途径降低音频系统复杂性及重量。重量的大幅减轻有助于降低油耗。TPtEETC-电子工程专辑

ADI公司正借助汽车音频总线(A2B)来解决这一挑战。该数字音频总线技术为汽车提供高保真音频传输,同时大大减轻现有线路的重量。总线以菊花链方式连接多个音频节点,为不同应用场景提供数据传输。A2B技术还能向节点供电,减少甚至可能无需本地电源,使得系统总成本进一步降低。TPtEETC-电子工程专辑

该ADI技术还能减小连接器的尺寸,用普通双绞线电缆(又称UTP,非屏蔽双绞线)取代现有链路中的多种不同电缆。该总线支持一个主节点和多达10个从节点,一个非常简化的初始化过程,和仅仅两个音频时钟周期的确定性延迟,且跟网络中节点的位置无关。TPtEETC-电子工程专辑

SHARC: 实时音频处理器

基于实时信号处理的应用,要求强大的计算能力以及低延迟,需要数字信号处理器。ADI引入了集成微处理器的多核架构DSP。DSP专用于数据处理,而微处理器则用于控制总线和连接。通过采用FFT(快速傅立叶变换)和FIR(有限脉冲响应)以及IIR(无限脉冲响应)数字滤波器等硬件加速器,进一步提高了计算能力。TPtEETC-电子工程专辑

DSP硬件架构必须确保输入输出数据流,确保快速便捷访问数据存储器,并保证数据可靠性。TPtEETC-电子工程专辑

它包含了防止非法重新编程并保护数据的安全措施。具有检测并校正错误的诊断机制。ADI公司的SHARC(Super Harvard架构)DSP尤其适用于汽车应用稳定可靠的低延迟实时音频处理。TPtEETC-电子工程专辑

ADI公司新推出的音频处理器系列极大地改善了系统音质。ADSP-2156X音频处理器(ADSP-21562/21563/21565/21566/21567/21569)专为确定性实时音频处理和低延迟的应用而设计,比如沉浸式3D音效、个人音频分区、主动式降噪(ANC/RNC)。基于SHARC+架构的单核32位/40位/64位浮点处理器速度可达1GHz,并具有不同版本支持灵活的音频接口与不同的芯片内存。新特性包括缓存增强和分支预测,同时保持指令集兼容之前的SHARC产品(图1和图2)。TPtEETC-电子工程专辑

ADI19102802.jpg图1: 处理器功能框图TPtEETC-电子工程专辑
TPtEETC-电子工程专辑
ADI19102803.jpg图2:ADSP-2156x功能框图TPtEETC-电子工程专辑

该系列包含汽车和消费等级的400CSP BGA封装(17 mm x 17 mm,间距0.8 mm)和120 LQFP封装(14 mm x 14 mm)。ADSP-2156X系列具有高达1.6MB的大容量片内SRAM,提高了音频处理性能而且不需要外部存储器。片内硬件FIR和IIR滤波加速器具有极大的附加处理能力,同时降低总体系统成本。具有创新数字音频接口和内部总线的高效DMA消除了处理瓶颈。DDR3/L连接(仅限BGA)提供了简便的应用扩展,并减少了系统设计工作量。TPtEETC-电子工程专辑
“我们的SHARC音频处理器配备了强大的安全功能,防止未经授权访问我们客户的IP。这使我们的客户有能力创新并使他们的解决方案与众不同。随着车辆变得越来越智能互联,在我们设计新一代产品时,安全性已经成为重中之重,”ADI音频处理及连接产品线总监Andrew Lanfear说。TPtEETC-电子工程专辑

“借助新的ADSP-2156X SHARC音频处理器系列,我们将继续为客户提供性能可扩展性,以构建系统成本优化型解决方案,用于汽车、消费电子和专业音频领域中的高确定性和低延迟实时音频处理应用。汽车应用包括主动降噪(ANC/RNC)、车内语音接入、车载通信、个人音频分区、发动机声浪合成、电动车警示声音系统等。最终目标是为乘客提供沉浸式3D音效和安静的座舱体验,并提高驾驶员和行人的安全,”ADI汽车音频处理产品线经理Jignesh Sonchhatra说。TPtEETC-电子工程专辑

ADI公司已设计了一个承载相关外设的ADZS-21569-EZKIT开发板以供评估ADSP-2156X系列。该评估板可以与CrossCore®Embedded Studio (CCES)开发工具配合使用,帮助开发和调试高级应用程序代码(图3和图4)。它配备12个RCA连接器、ADAU1979四通道ADC、ADAU1962A 12通道24位DAC、集成诊断功能的ADAU1977四通道麦克风ADC,和AD2428汽车音频总线(A2B)收发器。TPtEETC-电子工程专辑

ADI19102804.jpg图 3: 音频系统示例TPtEETC-电子工程专辑
ADI19102805.pngTPtEETC-电子工程专辑
图4: ADZS-21569-EZKIT开发套件TPtEETC-电子工程专辑

低延迟实时音频处理的要求非常严格。为了满足汽车工业日益严格的要求,对具有高度数字处理能力的处理器的需求必不可少。未来的自动驾驶汽车将不仅是传感器和摄像头,还将作为家庭影院、会议室和移动的娱乐中心,每一种场景都有赖于出色的声音体验。汽车公司有必要集成复杂的数字音频算法,以提供高质量的实时处理。TPtEETC-电子工程专辑

(本文授权翻译自EETimes,参考原文:Highly Deterministic Real-Time Audio Processing Performance,by Maurizio Di Paolo Emilio)TPtEETC-电子工程专辑

责编:Amy GuanTPtEETC-电子工程专辑

ASPENCORE
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
您可能感兴趣的文章
  • 民进中央:不能光靠收购,建议将新材料功率半导体列入国家 研究显示,全球市场的碳化硅(SiC)及氮化镓(GaN)等第三代半导体材料功率半导体芯片市场应用量是约3亿多美金,硅材料功率半导体芯片市场应用量超过200亿美金。对此,民进中央拟提交“关于推动中国功率半导体产业科学发展的提案”……
  • 国产北斗融入国际市场,芯片模块销量突破 1 亿片 5月18日,中国卫星导航定位协会在京发布《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元,较2018年增长14.4%。截至 2019 年底,国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破 1 亿片,国内卫星导航定位终端产品总销量突破 4.6 亿台,其中具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到 3.72 亿台……
  • 民革中央:电池管理前端采样芯片受制于人,需加快车规级芯 在“2020年全国两会各民主党派提案选登”中,民革中央今年拟提交《关于加快车规级芯片研发,推动我国新能源汽车与储能发展的提案》。提案认为,电池管理系统实现电芯采样和监控功能的主流方案是使用专用的前端采样芯片。现在成熟的前端采样芯片主要由欧美日的大企业提供,美国半导体供应商凌特(Linear)、美信(Maxim)和德州仪器(TI)提供了市场上大部分的采样芯片,市场占有率接近100%。关键部件、先进工艺依赖进口,容易受制于人,安全性难以保障……
  • 2G/3G 进入腾退阶段,5G+X 模组无差别补位 今年以来,中央密集部署,加快推进“新型基础设施”建设进度。其中,5G被认为是 “新基建”七大领域的领头羊。5G不仅自身成为新的经济增长点,同时还与物联网、大数据、人工智能等行业紧密结合,填补了2G/3G网络腾退后的通信标准。例如5G+NB-IoT、5G+Wi-Fi 6、5G+GNSS等满足垂直应用领域的模块产品,已经进入商用阶段……
  • 特斯拉APP大面积宕机,众多车主被困 5月13日晚,特斯拉国内数位车主发微博称,特斯拉App大面积宕机,致使手机无法与车链接,手机钥匙失效,导致无法获取车辆信息、无法点亮车内仪表盘、中控屏。多车主处于“盲开”状态。直到当晚十一点半左右,也就是宕机发生4个多小时后,特斯拉官方做出回复,已经修复完成……
  • 烤箱搬出最大显卡后,英伟达在厨房发布了7nm安培GPU 由于新冠肺炎疫情的影响,每年一度的GTC大会,今年采用了线上发布会的形式,而英伟达(NVIDIA)创始人兼CEO黄仁勋变身主厨,将发布场地挪到了自家厨房。也不知道是不是显卡玩家圈里2080Ti像煤气灶的梗,前两天的预热视频中,黄老板是从烤箱中扛出的此次发布会新品。而在14日晚上,备受期待的7nm Ampere GPU、基于该架构的两款EGX边缘AI平台产品以及第三代工作站DGX A100都在这个厨房里发布了……
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告
    向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了