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音頻創新: 汽車、智能家居和專業音頻應用的新風向

—— 關于快速發展的音頻市場的信息
作者:德州儀器產品市場工程師 Avi Yashar, 德州儀器系統工程師 Martin Asch時間:2019-11-29來源:電子產品世界收藏

在持續創新和增強技術的推動之下,正在進入一個新時代。

本文引用地址:http://www.crmfjg.tw/article/201911/407651.htm

奠定高品質標準

在過去幾十年中,音箱發燒友一直激勵著制造商們在性能方面有所突破。如今,音頻發燒友越來越多,他們同樣追求媲美或超越頂級音樂廳和電影院音效體驗的專業級音效。這類消費者衡量音質好壞的關鍵標準是總諧波失真加噪音(THD+N)。極低的總諧波失真加噪音(THD+N)會使音頻放大器產生的聲音與原始錄音幾乎難以區分。

隨著音質的改善,音頻沉浸感也不斷增強。新的音頻格式將聲場擴展到三維空間,如天花板音箱將會營造出令人驚嘆的杜比全景聲。

沉浸式音頻技術提供了獨立于音箱的優勢,它能使相同的混音能在不同類型的音箱系統上播放。

同時,隨著音頻消費者愈發移動化,有線耳機可能很快就會成為一種遺留技術。由于新型編解碼器和相關技術的應用,新一代無線耳機和耳塞帶來了前所未有的無線音頻體驗。許多智能手機和平板電腦制造商決定通過移除傳統的3.5毫米耳機插孔來節省設備空間,這也推動了無線聽聲的發展。

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車載音頻一馬當先

如今,駕駛員對車載高品質音頻的追求不亞于其對家居音頻設備的高品質追求,這種追求既為了娛樂,又為了使用集導航、信息、安全和其他重要任務于一體的系統。值得一提的是,交通堵塞和日常通勤時間加長使人們待在車內的時間不斷增加。通過提供信息、通信、協作和其他重要的連接服務,先進的音頻系統正成為司機和乘客必不可少的生產力促進工具。

高級音箱系統集成多個揚聲器陣列,旨在營造一個媲美或超越高端家庭影院效果的卓越音效氛圍。如今,一些新車在整個乘客區域的19個位置安裝了多達34個揚聲器。

目前,車載音頻技術正走上集成化的道路,通過將數據轉換器技術和D類音頻放大器相結合,實現一個單芯片集成系統。德州儀器(TI)的Burr-Brown?音頻放大器產品系列可提供清晰的音質,同時還能滿足使用者苛刻的系統要求。

智能家居

新一代消費者技術正引發家庭生活方式的變革。通過使用智能音箱,用戶僅需一個簡單的口頭指令即可從多個來源傳輸音頻信息。隨著智能音箱越來越受青睞,制造商們正在將相同的音頻和語音功能添加到諸如無線接入點、條形音箱、智能恒溫器和智能家居中心(功能屏幕越來越多)等產品中。

新一代智能家居設備越來越多地應用了數字助理,這給設計帶來了挑戰。這些曾經單一用途的設備并沒有變得更大,但需要內置傳輸音頻信息和支持虛擬助理的硬件。在現有設計中增加使得音效環繞整個房間的音頻信號時,無疑會帶來巨大挑戰,包括空間限制和散熱。

隨著智能家居不斷發展,音頻放大器也越加智能。

然而,隨著智能家居不斷發展,音頻放大器也越加智能。德州儀器的智能放大器功能幫助設計人員將音箱發揮到極致,可實現低音增強,同時通過行業領先的保護功能(如循環電流控制和溫度折返)來保護放大器和系統。這些功能繼續推動著家居小型智能音頻設備的發展。

許多企業希望在傳統意義下的會議室之外的地方辦公,但與音頻會議區域或房間的布線相關的高額費用使它們望而卻步。對此,供應商們現在正采用無線音頻解決方案,因為這既免去了笨重的電線,又提供了即時可配置性。

隨著音頻技術的不斷進步,更多的產品將突破傳統的設計理念。例如,雖然體積更小的電視使空間變得狹小,但最初為獲得更好音頻體驗的條形音箱逐漸變得流行起來。現在,制造商們又開始重新設計能夠精確再現高清晰度音樂的無線揚聲器,以及可以放在家庭或公司任何地方的無線電池供電衛星音箱。

在音箱主機方面,支持多種新功能的多聲道乃大勢所趨,如中央聲道、儀表盤蜂鳴器和警告音音箱。乘客區域內的多個麥克風輸入端和帶麥克風陣列的音頻波束成形使駕駛員和乘客能夠更清晰、更有效地與交互式服務通信。

音頻制造商也開始研發專為電動車輛中的設備而設計的系統,其獨特的車內音效與傳統和卡車的車內音效截然不同。減重對電動汽車意義重大,且電動發動機也比汽油或柴油發動機更為安靜。這樣,即使外部交通噪音和風雨聲變得更大,室內環境也更為安靜。音頻制造商正著手開發噪聲消除技術來解決這一問題(無論是電動汽車還是傳統汽車)。這種技術能檢測振動或其他干擾雜音,并通過汽車揚聲器發出一種對抗信號。有了噪聲消除技術,駕駛員就可以盡情享受更為舒適高雅的駕駛體驗。

隨著上路的電動汽車越來越多,人們對低電流、高阻抗、同時也能提供高質量音頻的揚聲器的需求也日益凸顯。人們也要求揚聲器線更細,這樣既能節省成本也可以減輕重量。對于音箱制造商來說,D類音頻放大器取代AB類音頻放大器乃大勢所趨,因為這樣可以提供更高的功率效率,并降低系統的整體散熱和重量。

遠程放大器是各類車輛車載音頻的發展新趨向。在車內安裝中央音頻處理電子控制單元后,這個控制單元可將處理后的音頻信號發送到揚聲器附近的放大器,從而顯著提高效率、音質和功率分配。

專業音頻突破傳統極限

專業音頻正迅速從模擬轉變為數字,而且快速的數據轉換器(如TI的Burr-Brown創建的數據)正在加速這種轉變。新一代轉換器可在無延遲的情況下將模擬信號實時轉換成數字信號,且能在吉他或調音臺上實時添加歌曲音效,而不會有任何明顯的延遲。

網絡音頻也是一個新趨勢。隨著系統規模不斷擴大,模擬音頻分布的局限性日益顯著,包括信號降級、距離限制以及在信號流的各個方向上的每個通道需要一根專用電纜和連接。數字音頻網絡極大地降低了布線要求,真正實現了信號降級。高通道數量也是可行的,所需電纜明顯減少,系統配置也更加靈活。

商業用戶越來越希望工作中的音頻質量至少與他們家居音頻質量一樣,不論是用于會議、報告還是制作播客。實現這一目標的一種方法是帶集成數字信號處理(DSP)功能,這是一種捕捉和處理來自各種源的音頻的強大工具,特別是智能揚聲器。數字信號處理(DSP)的優點包括有源噪聲控制(消除不必要的環境聲),回聲消除以及可提高音頻質量的音質增強。

能夠與會議系統結合使用的智能麥克風系統是TI Burr-Brown音頻模數轉換器帶來的另一個重要趨勢。智能麥克風技術可以自動、連續地檢測房間中揚聲器的數量和方向。麥克風陣列可以立即確定講話者,且只有面向揚聲器的麥克風會自動打開,而其他麥克風會處于關閉狀態,這樣就可以減少不必要的噪音。

音頻規則

目前,新興技術受到媒體和消費者廣泛關注,但音頻產品還會繼續影響人們的生活,時間比以往更長久,方式也比以往更加多樣化。半導體是設計師用來將偉大的音頻技術理念轉化為暢銷產品的基礎。一系列處理器、放大器、轉換器、開關和其他設備隨時可用且可更新迅速,這使開發人員能極大縮短設計周期,并持續保持創新活力。

正如他們在音頻黃金時代常說的:敬請期待。



關鍵詞: 音頻 汽車

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