【经验】一文带你解锁常见汽电高级麦克风应用说明

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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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整体外形尺寸小至0.6*0.3*0.3mm (DFN0603),工作电压范围覆盖2.5V~36V,电容值低至0.2pF,浪涌能力最高可达240安培,静电等级可达空气放电、接触放电±30KV。提供免费浪涌测试仪、静电测试仪测试。
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可定制OGS一片式电容屏,G+G电容屏,G+F电容屏,G+F+F电容屏,尺寸范围:1”~21”,单层产品厚度:0.55mm~2mm,可按客户要求在产品上附加防反射,防指纹,多色丝印,钻孔磨边,2.5D导圆角等工艺。
最小起订量: 1000 提交需求>
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