【经验】一文带你解锁常见汽电高级麦克风应用说明

时间： 2021-10-27 来源：志丰电子

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随着汽车先进电子越来越发达，可应在车上的产品越来越多，其中又以Mic收音应用最为广泛，列举以下几种应用说明：（Fig.A）

1、驾驶免持通讯

2、多区域免持通讯

3、E-call

4、行车纪录器

5、ANC

6、语音识别操控

7、车外监听Mic

1、驾驶免持通讯：

驾驶免持通讯是最早进入车上的Mic应用之一，Mic 大致使用两大类指向性架构，一类是单指向性Mic，其具有体积小&价格便宜的优势，但相较阵列 Mic架构，其指向性夹角较宽，会拾取较多不必要的噪声，另一类是Mic阵列方式，此类通常会使用2颗全指向性Mic，透过阵列 Mic算法，使Mic形成一个约60度夹角的收音区，可有效减少周围的噪音，更先进的还具有 Voice Tracking功能（语音追踪），可区分是驾驶 or 副驾驶的说话方向，并强化该方向的声音讯号，使通讯质量更佳提升。如Fig.1。

Fig.1 的驾驶免持通讯

2、多区域免持通讯：

免持通讯早期主要是为了驾驶区使用，现在为了全体乘客的通讯，已有多区域免持通讯架构，除了驾驶区Mic之外，在乘客座位区也有布建Mic收音装置，甚至在较大的车款，第三排也可设置Mic收音装置，如此一来，全车乘座人员，皆可享有最佳的免持通讯品质，并且系统可自动侦测发话者在何处，系统会自动增益该组Mic并衰减非发话区的噪音来源，除可降地通讯噪音，更可大幅降低车内Mic与喇叭引起的回音，进一步提供各区域乘客的通讯品质，如 Fig 2a & 2b。

Fig.2a 多区域免持通讯

Fig.2b 单指向与数组麦克风指向性图差异

3、E-call 车用警急调用系统：

许多国家已将车用E-call系统列入强制法规，因此汽车出厂时必须要安装E-call系统，以确保当汽车发生紧急意外时，乘客第一时间可向行车服务中心求助，以减少人员伤害。

E-call通常是由Mic & Speaker & DSP所组成的小型通讯系统，通常会在车子发生意外时会自动启动E-call，驾驶 or 乘客只要直接与其对话，即使是在偏远的郊区，都可立即与行车服务中心的人员联系，告知求助内容，以利出动紧急救护人员赶到现场。这类Mic感度 & 讯噪比规格，通常需要比较高一些，感度一般是在 -25~-32dBV，讯噪比 >65dBA，以确保远距收音品质。如Fig.3。

Fig.3 E-call 车用警急调用系统

4 、行车日志：

车用行车纪录器，目前已经是成熟普及产品，其内部会有Mic，以作为声音纪录的装置，由于收音是不特定方向，因此大都使用全指向性Mic，部分车款有装后车行车纪录器，如Mic是安装在车外，则 Mic 需要IPX6 or IP6K9K防水功能，如Fig.4

Fig.4 行车记录器

5、车内主动制噪（ANC）：

汽车行进中，除了引擎运转噪音之外，还有轮胎与地面的摩擦噪音/车外的风切噪音/车体的共振噪音，这些噪音都会降地驾驶与乘客的舒适感。传统汽车是通过厚重的隔音减振材料，来达到降低噪音功能，但无形增加车重与减少乘坐空间，目前较新的技术是采用ANC，透过Mic拾取噪音源，再透过DPS运算，利用车内喇叭做反向信号抵减，以达到噪音消除功能，这类应用的Mic相位需要一致性（<±5∘），SNR也要>65dBA ，Fr也需要平坦到 10HZ，才能有效降低噪音。使乘坐人员享受更佳的音乐与通话品质。如Fig.5

Fig.5 车内主动制噪（ANC）

6、车用语音识别：

因考虑行车的安全，传统用手操控的接口，已渐渐被语音识别操控取代，主要是透过Mic拾取驾驶的语音指令，并解读成界面指令，达到操控目的。常见的设备有GPS导航机/音频系统...

为了提高识别率，Mic通常会导入阵列Mic架构，以有效消除环境噪音，进而提高接口操控正确率。 Mic 需要有相位一致，Hi SNR特性。如Fig.6

Fig.6. 车用语音识别

7、车外监听Mic （for 警急事件）：

随者汽车制振技术提升，车内噪音已大幅降低，因此对于车外环境的警急声音反而容易忽略，有鉴于安全考虑，车外会放置Mic拾取环境声音，再透过DSP运算分析，抽离出有意义的声音加以放大，以提醒驾驶车外有突发事件，可适时做出对应的处置，避免意外发生。

此应用Mic是安装在外，需要 IP6K9K 规格，以确保蒸气洗车也不会损坏Mic特性。如Fig.7

Fig.7 车外监听Mic （for 警急事件）

志丰电子（Kingstate）专注于蜂鸣器、警报器、喇叭（多媒体喇叭，音箱喇叭，耳机喇叭）、电容式麦克风、MEMS麦克风模组等电声产品，通过车规及医疗认证。

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阿尼古 Lv8. 研究员 2022-12-15

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