一、引言
隨著汽車采用新的信息娛樂技術(shù)和先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)（攝像頭、微波雷達(dá)、激光雷達(dá)等），以及采用多種傳感器測量不同數(shù)據(jù)（穩(wěn)定性、速度、加速度等），汽車內(nèi)部的電子系統(tǒng)數(shù)量增加，復(fù)雜性也達(dá)到了新高度。給通信總線也帶來了巨大挑戰(zhàn)。
許多不同子系統(tǒng)使用的各種總線都包含非常復(fù)雜（且昂貴）的電纜。對于汽車應(yīng)用，尺寸和重量是新的挑戰(zhàn)，因?yàn)橐獫M足新的環(huán)境法規(guī)就意味著需要開發(fā)能夠（例如）降低CO2排放量的新系統(tǒng)。在這種情況下，就不太容易滿足高帶寬、低延遲，確定性、耐用且便宜的通信總線需求了。
汽車音頻系統(tǒng)的電纜在總電纜重量中占了很大比重，這是因?yàn)槟M線路要求從音頻源到端（揚(yáng)聲器）都采用價(jià)格高昂的屏蔽電纜。此外，主動降噪(ANC)和路噪消減(RNC)系統(tǒng)需要在車內(nèi)安裝多個麥克風(fēng)，這為音頻網(wǎng)絡(luò)增加了許多輸入節(jié)點(diǎn)。
傳統(tǒng)汽車音頻系統(tǒng)實(shí)際布線面臨的壓力顯而易見：
麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器數(shù)量激增
減輕重量，增加MPG（Miles Per Gallon）
降低噪聲（ANC和RNC）
控制成本
降低復(fù)雜性——提高可靠性
針對以上問題，ADI（Analog Devices, Inc.）公司推出了A²B（Automotive Audio Bus）車載音頻總線。
二、概述
A²B（Automotive Audio Bus）車載音頻總線是由業(yè)界認(rèn)可的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號處理技術(shù)全球領(lǐng)先的供應(yīng)商ADI（Analog Devices, Inc.）公司推出的車載音頻傳輸總線協(xié)議。
A²B支持串聯(lián)拓?fù)�，即單個主機(jī)最多連接10個菊花鏈形式的從機(jī)。A2B針對音頻應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，速度為50Mbps。通過使用非屏蔽雙絞線(UTP)，大幅簡化連接，線束的總重量減少高達(dá)75%。節(jié)點(diǎn)之間的距離可達(dá)15米，網(wǎng)絡(luò)長度為40米。同時支持通過UTP線纜供電，非常適合數(shù)字麥克風(fēng)。
由于A²B有著減少電纜成本和重量，支持總線供電（麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和傳感器），低時延（＜50μs）和高確定性——非常適合ANC，50Mbps雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎T多優(yōu)點(diǎn)，使其成為眾多車廠在新車音頻架構(gòu)中的首選。并且目前已有超過90%的車廠將A²B用于新車架構(gòu)的開發(fā)。
而車載音頻設(shè)備的測試也隨著A²B車載音頻總線的普及有了新的變化。北京度緯科技有限公司針對使用A²B協(xié)議的車載音頻部件測試提供了以下兩種不同的的解決方案。
三、測試方案
3.1 ABTEC的A²B測試解決方案
在上文中提到A²B總線的鏈路結(jié)構(gòu)是由單個主機(jī)（Master）與最多10個從機(jī)（Slave）組成。本方案是通過使用ABTEC音頻分析儀上的A²B音頻總線接口選件模塊，將音頻分析儀作為主機(jī)或從機(jī)接入被測鏈路進(jìn)行測試，不同連接測試方式如下圖所示。
測試系統(tǒng)主要包括：音頻分析儀+A²B音頻總線接口選件模塊、人工嘴（麥克風(fēng)測試）、控制電腦以及被測物。
主機(jī)接入測試：
進(jìn)行麥克風(fēng)測試時，音頻分析儀輸出測試音頻到校準(zhǔn)后的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)將采集到的音頻通過A²B模塊上的MASTER接口再輸入到音頻分析儀進(jìn)行分析。
進(jìn)行功放測試時，通過A²B模塊上的MASTER接口輸出測試音頻到被測物，經(jīng)過被測物后再將信號輸入給音頻分析儀進(jìn)行分析。
從機(jī)接入測試：
當(dāng)音頻分析儀作為從機(jī)接入鏈路進(jìn)行測試時，通過使用A²B模塊上的SLAVE接口接收來自被測主機(jī)的信號即可進(jìn)行分析。
使用上述方法進(jìn)行A²B總線的測試，相較于其他測試方法，其的優(yōu)點(diǎn)在于僅用一臺設(shè)備即可完成鏈路的搭建與測試，簡化了硬件連接步驟與測試操作步驟，同時還降低了測試成本。
3.2 傳統(tǒng)A²B測試解決方案
麥克風(fēng)測試方案：
說明：A²B麥克風(fēng)測試系統(tǒng)主要包括：音頻分析儀、A²B分析儀、人工嘴、控制電腦和被測麥克風(fēng)。
音頻分析儀輸出測試音頻至校準(zhǔn)后的人工嘴。被測麥克風(fēng)采集人工嘴發(fā)出的測試音頻，通過A²B線纜傳輸至A²B分析儀�？刂浦鳈C(jī)打開A²B分析軟件和音頻分析軟件，兩軟件通過ASIO進(jìn)行數(shù)據(jù)交互�？刂浦鳈C(jī)通過兩根USB線纜分別連接A²B分析儀和音頻分析儀，將從A²B分析儀獲得的音頻信號進(jìn)行分析處理。
揚(yáng)聲器測試方案：
說明：A²B揚(yáng)聲器測試系統(tǒng)主要包括：音頻分析儀、A²B分析儀、測試麥克風(fēng)、控制電腦和被測揚(yáng)聲器（包括音頻輸出節(jié)點(diǎn)）。
控制主機(jī)打開A²B分析軟件和音頻分析軟件，兩軟件通過ASIO進(jìn)行數(shù)據(jù)交互�？刂浦鳈C(jī)通過兩根USB線纜分別連接A²B分析儀和音頻分析儀�？刂浦鳈C(jī)將測試音頻傳送至A²B分析儀。A²B分析儀通過A²B線纜將測試音頻傳送至車載音頻輸出節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)將測試音頻通過模擬輸出接口傳送至被測車載揚(yáng)聲器。最終測試麥克風(fēng)將音頻信號采集后傳送至音頻分析儀進(jìn)行音頻分析處理。
此種測試方案需要額外使用一臺A²B分析儀，在硬件連接與測試操作步驟上都較為復(fù)雜，成本也相對較高一些。
四、核心測試設(shè)備以及模塊介紹
4.1 核心測試設(shè)備A5
北京度緯科技有限公司銷售的A5音頻分析儀，是一款具備高性能、多接口類型、多測試功能于一體的專業(yè)音頻分析儀。支持一系列測試插件拓展，支持各種數(shù)字音頻接口（BT/I²S/HDMI/PDM等），是消費(fèi)類音頻和汽車電子等音視頻產(chǎn)品研發(fā)階段的首選測試設(shè)備。
4.2 A²B測試模塊
A5-A2B模塊接口具有獨(dú)立的Master與Salve，可提供與待測品的直接連接，同時還為輔助測試提供一個額外的電源輸入接口。該接口結(jié)合功能強(qiáng)大的音頻測試軟件ATC，可實(shí)現(xiàn)A²B系統(tǒng)和組件的閉環(huán)多通道音頻測試，如汽車車機(jī)、汽車功放、汽車麥克風(fēng)及其他相關(guān)的消費(fèi)類產(chǎn)品。
主要特點(diǎn)：
（1）A2B系統(tǒng)和組件的多通道音頻測試
支持32通道的音頻流輸入與輸出
（2）Master特性
可支持10個節(jié)點(diǎn)，并可獨(dú)立訪問各節(jié)點(diǎn)的I2C和GPIO
總線負(fù)載能力8V@500mA
下行音頻流可達(dá)32通道，THD+N≤-186dB
對已連接的節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行掃頻測試
（3）Slave特性
靈活的配置，可作為輸入或者輸出接入A2B網(wǎng)絡(luò)
可高達(dá)32通道的音頻輸出
獨(dú)立的Master和Slave，可同時使用
（4）支持外部電源輸入（DC 12V）
