一、引言
隨著汽車采用新的信息娛樂技術(shù)和先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)（攝像頭、微波雷達(dá)、激光雷達(dá)等），以及采用多種傳感器測(cè)量不同數(shù)據(jù)（穩(wěn)定性、速度、加速度等），汽車內(nèi)部的電子系統(tǒng)數(shù)量增加，復(fù)雜性也達(dá)到了新高度。給通信總線也帶來了巨大挑戰(zhàn)。
許多不同子系統(tǒng)使用的各種總線都包含非常復(fù)雜（且昂貴）的電纜。對(duì)于汽車應(yīng)用，尺寸和重量是新的挑戰(zhàn)，因?yàn)橐獫M足新的環(huán)境法規(guī)就意味著需要開發(fā)能夠（例如）降低CO2排放量的新系統(tǒng)。在這種情況下，就不太容易滿足高帶寬、低延遲，確定性、耐用且便宜的通信總線需求了。
汽車音頻系統(tǒng)的電纜在總電纜重量中占了很大比重，這是因?yàn)槟M線路要求從音頻源到端（揚(yáng)聲器）都采用價(jià)格高昂的屏蔽電纜。此外，主動(dòng)降噪(ANC)和路噪消減(RNC)系統(tǒng)需要在車內(nèi)安裝多個(gè)麥克風(fēng)，這為音頻網(wǎng)絡(luò)增加了許多輸入節(jié)點(diǎn)。
圖1 傳統(tǒng)汽車音頻系統(tǒng)實(shí)際布線
傳統(tǒng)汽車音頻系統(tǒng)實(shí)際布線面臨的壓力顯而易見：
●麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器數(shù)量激增
●減輕重量，增加MPG（Miles Per Gallon）
●降低噪聲（ANC和RNC）
●控制成本
●降低復(fù)雜性——提高可靠性
針對(duì)以上問題，ADI（Analog Devices, Inc.）公司推出了A2B（Automotive Audio Bus）車載音頻總線。
二、概述
A2B（Automotive Audio Bus）車載音頻總線是由業(yè)界認(rèn)可的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理技術(shù)全球領(lǐng)先的供應(yīng)商ADI（Analog Devices, Inc.）公司推出的車載音頻傳輸總線協(xié)議。
A2B支持串聯(lián)拓?fù)?，即單個(gè)主機(jī)最多連接10個(gè)菊花鏈形式的從機(jī)。A2B針對(duì)音頻應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，速度為50Mbps。通過使用非屏蔽雙絞線(UTP)，大幅簡(jiǎn)化連接，線束的總重量減少高達(dá)75%。節(jié)點(diǎn)之間的距離可達(dá)15米，最大網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度為40米。同時(shí)支持通過UTP線纜供電，非常適合數(shù)字麥克風(fēng)。
圖2 A2B音頻走線
由于A2B有著減少電纜成本和重量，支持總線供電（麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和傳感器），低時(shí)延（＜50μs）和高確定性——非常適合ANC，50Mbps雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎T多優(yōu)點(diǎn)，使其成為眾多車廠在新車音頻架構(gòu)中的首選。并且目前已有超過90%的車廠將A2B用于新車架構(gòu)的開發(fā)。
而車載音頻設(shè)備的測(cè)試也隨著A2B車載音頻總線的普及有了新的變化。北京度緯科技有限公司針對(duì)使用A2B協(xié)議的車載音頻部件測(cè)試提供了以下兩種不同的的解決方案。
三、測(cè)試方案
3.1 ABTEC的A2B測(cè)試解決方案
在上文中提到A2B總線的鏈路結(jié)構(gòu)是由單個(gè)主機(jī)（Master）與最多10個(gè)從機(jī)（Slave）組成。本方案是通過使用ABTEC音頻分析儀上的A2B音頻總線接口選件模塊，將音頻分析儀作為主機(jī)或從機(jī)接入被測(cè)鏈路進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)主要包括：音頻分析儀+A2B音頻總線接口選件模塊、人工嘴（麥克風(fēng)測(cè)試）、控制電腦以及被測(cè)物。
進(jìn)行麥克風(fēng)測(cè)試時(shí)，音頻分析儀輸出測(cè)試音頻到校準(zhǔn)后的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)將采集到的音頻通過A2B模塊上的MASTER接口再輸入到音頻分析儀進(jìn)行分析。
進(jìn)行功放測(cè)試時(shí)，通過A2B模塊上的MASTER接口輸出測(cè)試音頻到被測(cè)物，經(jīng)過被測(cè)物后再將信號(hào)輸入給音頻分析儀進(jìn)行分析。
當(dāng)音頻分析儀作為從機(jī)接入鏈路進(jìn)行測(cè)試時(shí)，通過使用A2B模塊上的SLAVE接口接收來自被測(cè)主機(jī)的信號(hào)即可進(jìn)行分析。
使用上述方法進(jìn)行A2B總線的測(cè)試，相較于其他測(cè)試方法，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于僅用一臺(tái)設(shè)備即可完成鏈路的搭建與測(cè)試，簡(jiǎn)化了硬件連接步驟與測(cè)試操作步驟，同時(shí)還降低了測(cè)試成本。
3.2 傳統(tǒng)A2B測(cè)試解決方案
A2B麥克風(fēng)測(cè)試系統(tǒng)主要包括：音頻分析儀、A2B分析儀、人工嘴、控制電腦和被測(cè)麥克風(fēng)。
音頻分析儀輸出測(cè)試音頻至校準(zhǔn)后的人工嘴。被測(cè)麥克風(fēng)采集人工嘴發(fā)出的測(cè)試音頻，通過A2B線纜傳輸至A2B分析儀?？刂浦鳈C(jī)打開A2B分析軟件和音頻分析軟件，兩軟件通過ASIO進(jìn)行數(shù)據(jù)交互?？刂浦鳈C(jī)通過兩根USB線纜分別連接A2B分析儀和音頻分析儀，將從A2B分析儀獲得的音頻信號(hào)進(jìn)行分析處理。
A2B揚(yáng)聲器測(cè)試系統(tǒng)主要包括：音頻分析儀、A2B分析儀、測(cè)試麥克風(fēng)、控制電腦和被測(cè)揚(yáng)聲器（包括音頻輸出節(jié)點(diǎn)）。
控制主機(jī)打開A2B分析軟件和音頻分析軟件，兩軟件通過ASIO進(jìn)行數(shù)據(jù)交互?？刂浦鳈C(jī)通過兩根USB線纜分別連接A2B分析儀和音頻分析儀?？刂浦鳈C(jī)將測(cè)試音頻傳送至A2B分析儀。A2B分析儀通過A2B線纜將測(cè)試音頻傳送至車載音頻輸出節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)將測(cè)試音頻通過模擬輸出接口傳送至被測(cè)車載揚(yáng)聲器。最終測(cè)試麥克風(fēng)將音頻信號(hào)采集后傳送至音頻分析儀進(jìn)行音頻分析處理。
此種測(cè)試方案需要額外使用一臺(tái)A2B分析儀，在硬件連接與測(cè)試操作步驟上都較為復(fù)雜，成本也相對(duì)較高一些。
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四、核心測(cè)試設(shè)備以及模塊介紹
4.1 核心測(cè)試設(shè)備A5
北京度緯科技有限公司銷售的A5音頻分析儀，是一款具備高性能、多接口類型、多測(cè)試功能于一體的專業(yè)音頻分析儀。支持一系列測(cè)試插件拓展，支持各種數(shù)字音頻接口（BT/I2S/HDMI/PDM等），是消費(fèi)類音頻和汽車電子等音視頻產(chǎn)品研發(fā)階段的首選測(cè)試設(shè)備。
4.2 A2B測(cè)試模塊
A5-A2B模塊接口具有獨(dú)立的Master與Salve，可提供與待測(cè)品的直接連接，同時(shí)還為輔助測(cè)試提供一個(gè)額外的電源輸入接口。該接口結(jié)合功能強(qiáng)大的音頻測(cè)試軟件ATC，可實(shí)現(xiàn)A2B系統(tǒng)和組件的閉環(huán)多通道音頻測(cè)試，如汽車車機(jī)、汽車功放、汽車麥克風(fēng)及其他相關(guān)的消費(fèi)類產(chǎn)品。
主要特點(diǎn)：
（1）A2B系統(tǒng)和組件的多通道音頻測(cè)試
- 最高支持32通道的音頻流輸入與輸出
（2）Master特性 - 可支持10個(gè)節(jié)點(diǎn)，并可獨(dú)立訪問各節(jié)點(diǎn)的I2C和GPIO
- 總線負(fù)載能力8V@500mA
- 下行音頻流可達(dá)32通道，THD+N≤-186dB
- 對(duì)已連接的節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行掃頻測(cè)試
（3）Slave特性 - 靈活的配置，可作為輸入或者輸出接入A2B網(wǎng)絡(luò)
- 可高達(dá)32通道的音頻輸出
- 獨(dú)立的Master和Slave，可同時(shí)使用
（4）支持外部電源輸入（DC 12V）
具體方案請(qǐng)下載后查看。