A²B信号检测——车载座舱音频测试的关键

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A²B信号检测——车载座舱音频测试的关键 高级传感与测控专区

06-25

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       随着汽车座舱数字化、沉浸式体验升级,高带宽、低延迟且轻量布线的音频链路已成为uA²BAutomotive Audio Bus)信号能在一对非屏蔽双绞线上以约 50 µs 固定延迟同步传输多达 32  24‑bit/48 kHz 音频、控制信号与供电,已被全球车厂快速采纳,正重塑车机音频架构。然而链路越简洁,测试难度越高,若缺乏精准检测,时钟抖动、包丢失或拓扑错误都会直击 NVH 与音质。因此A²B信号的检测与分析也越来越重要。

       A²BAutomotive Audio Bus)是 Analog Devices 推出的双向数字音频总线,在一对非屏蔽双绞线上即可同时传输 32  24‑bit/48 kHz 音频、I²C/SPI 控制信号与供电,带宽 50 Mb/s、固定延迟≈50 µs。其菊花链拓扑允许主节点串接最多 16 个子节点,单段距 30 m、链路总长可至 300 m,线束重量与成本约降 75%。在座舱应用中,A²B已成为主动降噪(ANC)、数字麦克风阵列、语音交互、分区音响、乘员对讲等多通道音频系统的骨干。确定性 < 50 µs 低抖动时延保证了波束成形与空间音效的相位一致性,Power‑over‑Bus 省去远端设备供电,轻量线束进一步提升整车能效与布线灵活性。凭借低延迟、高集成、轻量化的综合优势,A²B 正成为汽车座舱多通道音频的新基准。

       在主动降噪(ANC)、语音交互和分区音响等高阶座舱功能中,A²B 网络的时钟一致性和帧完整性决定了空间声场与噪声抵消效果。随着链路中子节点数量增加,抖动与失真呈累积趋势。audioXpress 针对第 9 个子节点的实测显示,高性能 AK4490 DAC  THD+N 指标从109 dB 降至96 dB,噪声底线整体被抬高 10 dB 以上,足以削弱 ANC 的抵消深度并破坏麦克风阵列的相位一致性。同时,虽然 A²B 芯片内置线路诊断,但任何开路、短路或极性反接仍会触发寄存器层奇偶校验错误,使整条菊花链瞬时失效、车机静音黑屏,在 NVH 与安全法规面前几乎没有容错空间。

 

图 度纬科技PXIe A²B采集卡侧面图

 

       然而,当工程师试图量化并定位这些隐患时,却发现合用的检测工具几乎空白。Analog Devices  A²B Bus Analyzer  Siemens‑Mentor A²B Analyzer 虽能抓取协议,但均定位于芯片开发阶段,购买前需签署 NDA,且更侧重寄存器仿真和脚本调试,难以支持长时间音频负载采集。Total Phase  A²B Bus Monitor 必须将总线剪成 “T” 形支路接入,既破坏原布线完整性,也无法给出电气层眼图与噪声裕度。实验室级 Audio Precision APx + Mentor 组合虽能做闭环性能测试,却体积庞大、价格高昂,不适合随车路试,更无法满足产线 100 % 质检;于是论坛里找不到从节点无法量化 TIE 抖动的帖子层出不穷,调试周期动辄拉长数周。

       由此可见,市场亟需一款可移动、高通道、既能同步捕获音频有效载荷又能实时记录总线事件的量化检测平台——这正是度纬科技推出 A²B 采集卡并构建完整 DAQ 生态的初衷,让工程师无需剪线、即插即用就能获得毫秒级时戳的多通道波形与协议日志,为车机音频系统提供覆盖研发、路试到产线的全场景质量闭环。

       度纬科技为解决A²B 检测设备的市场不足,将 AD2428 A²B 收发器与自研 32‑bit ΔΣ ADC/DAC 集成于一张 3U PXIe 模块,推出 ASMC‑PXIe‑A²B 采集卡。该卡既可无损旁路监听整条 A²B 总线,也能在任意节点注入或回放波形,从实验室研发到道路路试再到产线质检,覆盖完整测试闭环。

 

度纬科技PXIe 存储卡侧面图

 

       采集卡针对车载音频的高动态需求,提供 48 kHz  768 kHz 可配置采样率、> 110 dB SNR  < 110 dB THD+N 的模拟性能,让微伏级失真与抖动清晰可见;单卡可直挂 40 m 总线、1  + 10 从、32 上行/32 下行声道,完整还原整车菊花链负载;与度纬 PXIe P2P 存储卡配合时,可将数据直链写入 SSD,长时录波零丢帧,满足路试和耐久测试的大带宽记录需求。

       此外,板载 3.5 mm TRS 输入兼容单端/差分并内置 IEPE 恒流源和 TEDS 识别,可同步接入加速度计、测试麦克风等模拟量;统一 DAQ GUI 将波形、协议帧与频谱可视化,LabVIEW / Python / C API 即插即用,产线脚本 15 分钟即可部署。凭借高精度大节点直链存储即插即用” 的综合优势,ASMC‑PXIe‑A²B 采集卡让工程师无需剪线飞线,即可在实验室与整车环境中同步捕获音频载荷与总线事件,把 A²B 信号测试从黑盒调参推向可量化、可追溯的新高度。

       度纬科技围绕 PXIe 平台构建了一条**“采集 + 分析 + 存储的完整 DAQ 生态:除了今天主角 ASMC‑PXIe‑A²B 音频卡,还提供电压、电流、热电偶/RTD 温度、应变桥、CANLIN1000BASE‑T1 以太网等通用与车规专用采集模块,以及基于 P2P 直链技术的 ASMC‑PXIe‑8016 高速存储卡(16 TB,连续写速 > 6 GB/s)。各模块可在同一机箱内按需插拔,统一 DAQ GUI  LabVIEW/Python/C API 将模拟波形、数字总线事件和频谱分析汇于一屏,真正实现多物理量同步采集、毫秒级时戳统一**。通过槽位识别、能量监测等自研功能,系统还能精细管理功耗与热设计,满足台架、整车和产线的长时稳定运行需求。

       总的来说,A²B 凭借轻布线、低延迟、高通道正成为座舱音频的新基准;但要让这一优势落地,工程师首先需要看得见、量得准。度纬 ASMC‑PXIe‑A²B 采集卡以> 110 dB 动态、32 × 32 声道、零丢帧直链存储打破测试瓶颈,而其背后的模块化 DAQ 生态又为后续的电源、电磁兼容、整车总线等多维度验证提供弹性扩展。选择度纬,即意味着从传感器到存储的全链路可量化、可追溯;让车机音频测试不再是黑盒调参,而是一条数据驱动、指标闭环的可靠生产力链路。欢迎与度纬科技携手,共同定义下一代座舱音频测试标准。

 

度纬科技PXIe 采集卡组合图

 

       度纬科技始终致力于在数据采集领域中实现创新、独特和可靠的产品方案。我们深知,这些要素是企业在市场竞争中立足的基石。正因为如此,我们将创新的灵感来源于客户的真实应用需求,而非仅仅为了展示华而不实的产品特性。通过不断优化和提升数据采集方案,度纬科技助力合作伙伴迈向高效精准的未来。欢迎选择度纬科技,共同开启数据采集的新篇章。