未來的汽車是什么樣,?自動駕駛,、車聯(lián)網(wǎng)、安全性,、舒適性,,這些都對汽車的智能化提出了越來越高的要求。
語音,,作為人機(jī)交互的重要方式,,尤其在汽車這種需要駕駛員眼睛專注于前方的場景,,無疑將扮演越來越重要的剛需角色。
而要實現(xiàn)人與車的語音交互,,語音合成解決方案將成為不可或缺的一部分,。ROHM集團(tuán)旗下的藍(lán)碧石半導(dǎo)體(LAPIS)最新推出的車載語音合成LSI“ML2253x系列”,專為車載語音合成而設(shè)計,,使車載語音能輕松實現(xiàn),,MCU負(fù)擔(dān)大為減輕,更重要的是,,不到5ms的響應(yīng)時間以及錯誤自檢功能,,使車載語音功能真正安全可靠。不論是ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))還是AVAS(車輛接近警報裝置),,“ML2253x系列”都能大展身手,。
藍(lán)碧石——幸運之石
藍(lán)碧石半導(dǎo)體股份有限公司1961年作為OKI Electric Industry Co., Ltd.開始半導(dǎo)體制造,2008年分離重組,,作為OKI SEMICONDUCTOR 成為ROHM集團(tuán)的一員,,2011年 更名為LAPIS Semiconductor?!癓APIS”名稱來自于一種寶石“青金石”的拉丁語LAPIS,,寓意攻克挑戰(zhàn),帶來幸運,。藍(lán)碧石半導(dǎo)體主要聚焦于低功耗技術(shù),、數(shù)字模擬混載技術(shù),高頻電路技術(shù),、存儲器設(shè)計技術(shù),、耐高壓工序技術(shù),超小型封裝技術(shù)等,。藍(lán)碧石半導(dǎo)體在語音合成LSI領(lǐng)域有40年的深厚積淀,,語音合成LSI全球年銷量約1500萬片,位居日本市場份額第一位,。
車載語音輸出:MCU方案 vs語音合成LSI
實現(xiàn)車載語音的播放,,主要有兩種方案:一種是通過MCU實現(xiàn),另一種就是通過語音合成LSI實現(xiàn),。通過MCU實現(xiàn),,語音合成主要由MCU+軟件實現(xiàn),需外加存儲器和放大器,;而藍(lán)碧石的語音合成LSI方案,,語音播放通過硬件實現(xiàn),芯片集成了存儲器、放大器,、邏輯運算和I/F等,,可直接外接揚聲器和MCU,MCU只需發(fā)出控制指令,,無需參加語音合成,,從而使MCU的負(fù)擔(dān)大幅減輕。
羅姆半導(dǎo)體(上海)有限公司的佘夢怡女士介紹,,車載語音輸出系統(tǒng)的市場現(xiàn)在隨著自動緊急制動系統(tǒng)(AEBS)相關(guān)法律法規(guī)的實施以及市場上運用到的ADAS警告類型而不斷增加,,同時對車內(nèi)語音的需求也隨之增加。在滿足常規(guī)車規(guī)的基礎(chǔ)上,,語音輸出系統(tǒng)有兩方面的性能至關(guān)重要:響應(yīng)時間和故障檢測功能。
通過MCU來實現(xiàn)語音輸出系統(tǒng)時,,軟件設(shè)計非常復(fù)雜,,部件也會非常多。主控MCU在進(jìn)行語音播放之外的處理時,,可能無法進(jìn)行語音播報,,也可能會出現(xiàn)語音播報延遲的問題。藍(lán)碧石半導(dǎo)體所推出的語音合成LSI解決方案則解決了這些問題:(1)語音合成LSI由硬件組成,,對主控MCU不會產(chǎn)生負(fù)荷,,可在命令發(fā)送后5 ms內(nèi)播放語音;(2)內(nèi)置語音播放所需的部件,,可削減系統(tǒng)整體的部件數(shù)量,;(3)完善故障安全(Fail Safe)功能。
“ML2253x系列”的特別之處
藍(lán)碧石半導(dǎo)體本次新推出的“ML2253x系列”芯片包括兩種,,一種是內(nèi)置Flash的M22Q53x系列,,它內(nèi)置的Flash是有2MB、4MB,、16MB三種可以選擇,;另外一種是外置存儲器的ML22530系列,最大可以擴(kuò)到128MB,。
佘夢怡女士介紹,,“ML2253x系列”主要有四個方面的新特點:
(1)播放音異常檢測功能:“ML2253x系列”新產(chǎn)品中新配置了播放音異常檢測功能。該功能會將揚聲器輸出的模擬信號重新轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,,并將其與LSI內(nèi)部的播放數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,,當(dāng)檢測到高于設(shè)置值的異常情況時,會將錯誤信號反饋至主控MCU,,這非常有助于提高語音輸出系統(tǒng)的品質(zhì),。
(2)利用主控MCU進(jìn)行Flash存儲器改寫的功能:在以往利用ROM燒寫器進(jìn)行的板上改寫功能基礎(chǔ)上,新增了通過主控MCU進(jìn)行的改寫功能??梢岳弥骺豈CU經(jīng)由SPI I/F將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)置Flash存儲器,,不僅可以在開發(fā)過程中改寫語音數(shù)據(jù),而且還可以在產(chǎn)品出廠后改寫語音數(shù)據(jù),。使用該功能,,還可以支持未來與互聯(lián)網(wǎng)的緊密連接、逐步實現(xiàn)IoT的新一代汽車的需求,。
(3)HQ-ADPCM壓縮方式:高音質(zhì)和節(jié)省內(nèi)存之間存在著矛盾權(quán)衡關(guān)系,,而新產(chǎn)品采用HQ-ADPCM壓縮方式,兼顧并同時實現(xiàn)了這兩個優(yōu)點,。以往只能采用PCM,、ADPCM2壓縮方式,音效和音樂在壓縮時會嚴(yán)重劣化,,或者只能不壓縮,。而新產(chǎn)品通過采用HQ-ADPCM方式,即使將存儲器容量壓縮到以往壓縮方式的1/5,,也可以正常播放出流暢的聲音,。可以通過聲音設(shè)備控制套件中的Speech LSI Utility軟件選擇HQ-ADPCM壓縮方式,。
(4)車載用LSI所需的各種功能:新產(chǎn)品支持車載要求的高溫工作(105℃)和汽車電子產(chǎn)品可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100,。此外,還搭載了以往機(jī)型中搭載的短路檢測,、高溫異常檢測,、命令傳輸錯誤檢測等異常檢測功能,這些功能也非常有助于提高車載語音輸出系統(tǒng)的可靠性,。
術(shù)業(yè)有專攻,,“ML2253x系列”的推出,使車載語音輸出的實現(xiàn)更加快捷和可靠,,“能說會道”的汽車離人們漸行漸近,。