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術(shù)業(yè)有專攻,LAPIS 語音合成LSI讓汽車“能說會道”

2020-06-12
作者:畢曉東
來源:ChinaAET
關(guān)鍵詞: 語音合成 ADAS LAPIS 羅姆

        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集團旗下的藍碧石半導體(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負擔大為減輕,更重要的是,不到5ms的響應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。

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藍碧石——幸運之石

        藍碧石半導體股份有限公司1961年作為OKI Electric Industry Co., Ltd.開始半導體制造,2008年分離重組,作為OKI SEMICONDUCTOR 成為ROHM集團的一員,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。藍碧石半導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。藍碧石半導體在語音合成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的負擔大幅減輕。

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        羅姆半導體(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)計非常復雜,部件也會非常多。主控MCU在進行語音播放之外的處理時,可能無法進行語音播報,也可能會出現(xiàn)語音播報延遲的問題。藍碧石半導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

        藍碧石半導體本次新推出的“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,最大可以擴到128MB。 

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        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)進行比較,當檢測到高于設(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進行Flash存儲器改寫的功能:在以往利用ROM燒寫器進行的板上改寫功能基礎(chǔ)上,新增了通過主控MCU進行的改寫功能??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??梢酝ㄟ^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)品可靠性標準AEC-Q100。此外,還搭載了以往機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。


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