STMicroelectronics ha lanciato la piattaforma di sviluppo automotive per applicazioni audio AEK-AUD-C1D9031, la prima scheda AVAS all-in-one con un MCU SPC58 e un amplificatore di potenza FDA903D.
La combinazione tra il microcontrollore generico SPC582B60E1 e l’amplificatore audio in classe D FDA903D dotato di una funzione di rilevamento della corrente consente ai progettisti di aggiungere facilmente ed efficientemente applicazioni audio come la simulazione del suono del motore, ma può anche rilevare se un altoparlante è scollegato. Inoltre, come sistema MCU autonomo, offre una maggiore resilienza operando indipendentemente dal sistema di infotainment principale.
Le crescenti sfide dell’audio in auto
Più che semplice musica
Nelle moderne autovetture c’è molto più audio di quanto si possa immaginare. Non solo l’audio del sistema di intrattenimento, che rimane un componente fondamentale, ma anche tanti segnali acustici, avvisi, segnali di notifica e molti altri segnali audio che migliorano l’esperienza utente. Inoltre, molti di questi devono essere disponibili prima dell’accensione del sistema di intrattenimento o addirittura del motore, il che significa che non tutte le auto possono fare affidamento esclusivamente sul sistema audio che conducenti e passeggeri utilizzano per ascoltare la musica. Inoltre, poiché le auto elettriche sono così silenziose, grazie all’assenza di un motore a combustione, i produttori aggiungono suoni per motivi di sicurezza e per migliorare l’esperienza utente.
Più di un semplice sistema di intrattenimento centrale
Il problema è che, sebbene l’audio nelle auto e i sistemi di avviso acustico dei veicoli (AVAS) siano tutt’altro che una novità, non sono così facili da implementare e possono fare lievitare la lista dei materiali. In effetti, il costo di un DSP, di un equalizzatore e di tutti i componenti necessari alla pipeline audio può rapidamente aumentare, motivo per cui molti produttori optano per un sistema di intrattenimento centrale. Il problema è che si tratta di un sistema complesso per compiti che sono, di fatto, banali dal punto di vista dell’elaborazione, ma che attengono all’ambito della sicurezza. Ad esempio, un avviso audio critico deve comunque essere riprodotto indipendentemente dal volume dell’altoparlante principale, il che richiede la progettazione di protezioni e altri sistemi complessi.
Più che semplici automobili
I team che lavorano sui moduli stanno anche cercando di riutilizzare i loro sistemi nel maggior numero possibile di modelli rispetto all’auto che avevano considerato inizialmente. Che si tratti di camion a due o tre ruote o di qualcosa di piccolo come un carrello elevatore, tutti richiedono AVAS e la possibilità di riutilizzare un sistema su molte più piattaforme offre grandi economie di scala. Tuttavia, questo non è possibile quando si utilizza un sistema di intrattenimento progettato principalmente per riprodurre musica da un telefono o dalla radio. Di conseguenza, sempre più produttori stanno adottando un approccio diverso ai sistemi di avviso audio, esplorando soluzioni più semplici, più economiche e più flessibili.
Le soluzioni dell’AEK-AUD-C1D9031
Una melodia diversa: un nuovo approccio all’AVAS
AEK-AUD-C1D9031 è una piattaforma di sviluppo che aiuta le case automobilistiche ad affrontare in modo diverso l’AVAS e molti clienti l’hanno già adottata per affrontare queste sfide. In sostanza, si tratta di uno dei sistemi più semplici possibili.
Riprodurre l’audio è semplice come alimentare il modulo: grazie al microcontrollore SPC58, non necessita di un sistema operativo complesso o di soluzioni alternative per adattarsi a una piattaforma progettata per svolgere una miriade di altre funzioni. AEK-AUD-C1D9031 dimostra persino come gli sviluppatori possano utilizzare un pin di silenziamento dedicato, che semplifica notevolmente l’attivazione e la disattivazione dell’audio. Allo stesso modo, la funzione di rilevamento della corrente dell’amplificatore FDA903D consente agli ingegneri di non dover aggiungere altri componenti, riducendo ulteriormente la distinta base.
Melodie familiari: standard e pratiche comuni
Gli sviluppatori possono utilizzare interfacce standard, con un notevole risparmio di tempo di sviluppo. Ad esempio, possono comunicare con la flash o programmare l’amplificatore tramite un’interfaccia I2C oppure utilizzare I2S per inviare campioni audio. In pratica, i programmatori possono riprodurre i campioni audio direttamente dalla memoria, eliminando ulteriormente la necessità di passaggi intermedi. Gli sviluppatori dovranno campionare i suoni, poiché non possono utilizzare un formato di compressione come l’MP3. Ad esempio, possono riprodurre un rumore di motore preregistrato da un tradizionale file WAVE non compresso e quindi collegare un potenziometro a una scheda connettore AEK-CON-C1D9031 collegata all’AEK-AUD-C1D9031 per interagire con il suono.
È infatti possibile eseguire una demo che modifica l’uscita audio in base a potenziometri che gli utenti possono spostare lateralmente. Utilizzando il bit-shifting, gli sviluppatori possono abbassare o aumentare il pitch. Allo stesso modo, aumentare o diminuire il numero di campioni influisce direttamente sulla velocità di riproduzione. Pertanto, è attraverso questi meccanismi che gli sviluppatori possono simulare un motore in accelerazione o decelerazione senza utilizzare costosi DSP o equalizzatori. Allo stesso modo, il sistema può generare una nota alla volta per riprodurre melodie complesse senza dover riprodurre un file tradizionale. Ad esempio, ST ha sviluppato una demo che utilizza AutoDevKit e l’AEK-AUD-C1D9031 per riprodurre il famoso Rondo Alla Turca (Turkish March) di Mozart.
Musica per le orecchie degli ingegneri: più funzionalità, meno complessità
L’AEK-AUD-C1D9031 mostra anche i vantaggi di un sistema indipendente dal sistema di infotainment centrale. Poiché l’SPC582B60E1 supporta il bus CAN, l’integrazione della piattaforma in un’architettura di sicurezza automobilistica esistente è semplice, consentendo agli ingegneri di attivare avvisi critici molto rapidamente. Nella maggior parte dei sistemi tradizionali, offrire tutte queste funzionalità richiederebbe un processo di integrazione molto più complesso.
Ulteriori informazioni sulla piattaforma AEK-AUD-C1D9031.
