車內(nèi)語音市場活躍，ROHM推出帶播放音檢測功能的芯片

“道路千萬條，安全第一條”，電影“流浪地球”中主人公啟動車時的這段語音令人印象深刻。實際上，越來越多的汽車有車內(nèi)語音提示，代替了簡單枯燥的提醒聲。尤其近來，車啟動時的歡迎詞等人性化設計很暖心，預計增長會較快。

不過，由于車載MCU/SoC本身已經(jīng)負擔了很多工作，而且語音提示需要在短時間之內(nèi)做出響應，這時可快速啟動的語音芯片登場。

1 語音芯片的設計考慮

關于語音功能本身，汽車在行駛中有各種噪音干擾，尤其在儀表盤旁邊的AM頻率干擾會影響到D類功放。因此，在語音芯片中最好避免放D類功放。

高音質(zhì)方面，對聲音質(zhì)量的追求是無止境的，需要更好的音質(zhì)，并且盡量占有較小的存儲器空間。另外，語音合成技術對感情的表現(xiàn)力不斷提高。需要做很好的語音拼接。因為通常要壓縮語音，以節(jié)省存儲器空間，但是之后還得還原好，否則會顯得冷冰冰，需要通過硬件對存儲的語音數(shù)據(jù)進行補充。

多大的存儲器？這要看客戶需要播放多久的聲音，是以普通的例如轉彎時的效果音為主，還是需要人聲，這會影響選擇多大容量的存儲器芯片。

圖 車載領域的應用場景

另一大挑戰(zhàn)是，車載語音市場的門檻較高，例如有很嚴格的AEC-Q100或ISO 26262標準。因此，專業(yè)做汽車元器件的廠商由于已經(jīng)取得了相關的流程認證，較容易協(xié)助客戶去做性能安全認證。

2 藍碧石的車載語音合成芯片LSI “ML2253x系列”

針對以上技術痛點，近日，全球知名半導體廠商ROHM（羅姆）集團旗下的藍碧石半導體股份有限公司（以下簡稱“藍碧石半導體”）推出車載語音合成LSI “ML2253x系列”產(chǎn)品，非常適用于ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng))和AVAS（車輛接近警報裝置）的語音輸出系統(tǒng)。

由于藍碧石半導體的語音合成LSI中內(nèi)置有通信接口、邏輯、存儲器、放大器，可構建不依賴于主控MCU的語音輸出系統(tǒng)，并可減少軟件設計工時，因而在車載應用領域的應用越來越廣泛。

此外，“ML2253x系列”還在上述優(yōu)勢的基礎上新增了“播放音異常檢測功能”，能夠將錯誤信號發(fā)送到主控MCU。使用該功能可以檢測出聲音卡頓等播放音異常情況，有助于進一步提高車載語音輸出系統(tǒng)的品質(zhì)。而且，該系列產(chǎn)品還配備了提高開發(fā)便利性的功能，比如支持出廠后的語音數(shù)據(jù)修改，采用可同時兼顧高音質(zhì)和節(jié)省內(nèi)存的“HQ-ADPCM”壓縮方式等。

新品已于2020年4月起開始出售樣品（樣品價格1,300日元 / 個，不含稅），預計2020年7月開始量產(chǎn)。

表 車載設備用ML2253x系列的產(chǎn)品陣容

對于上表，羅姆半導體（上海）有限公司 技術中心主管姚玲玲女士解釋道，帶Q的是有內(nèi)置FLASH，沒有帶Q的客戶可以在外面外接FLASH是比較靈活。那么，到底內(nèi)置Flash好還是外置好？實際上，內(nèi)外的使用上沒有特別講究，客戶往往會選自己用得順手的種類。

那么，藍碧石半導體的優(yōu)勢是什么？①有豐富產(chǎn)品選型，②ISO 26262等汽車安全標準等出爐，汽車安全方面會越來越受到重視。新的系列產(chǎn)品有播放音檢測，因為以往系統(tǒng)并不知道現(xiàn)在有沒有在播放，或者有一些產(chǎn)品知道在播放，但是不知道播放的內(nèi)容對不對，新系列中加入了播放音異常檢測功能，可從產(chǎn)品端去提升客戶的安全性。

關于ML2253x的主要特點，羅姆半導體（上海）有限公司技術中心高級工程師佘夢怡女士補充如下。

1）播放音異常檢測功能，可以檢測出模擬電路的異常反饋給主控MCU，還可以檢測出在系統(tǒng)端無法確認的一些語音播放問題。

2）可通過主控MCU進行FLASH的改寫，可在開發(fā)中進行修改數(shù)據(jù)，即便是在終端產(chǎn)品上也可以通過主控MCU進行數(shù)據(jù)修改，所以非常便捷與靈活。

3）支持HQ-ADPCM的算法壓縮方式，該算法是由LAPIS聯(lián)合日本九州工業(yè)大學共同開發(fā)的，可以保持高音質(zhì)和音效的同時，進行一個高壓縮率的算法。對比以前通常所用的ADPCM算法和非線性PCM以及PCM算法，其壓縮率可以壓縮到1/5，這樣可以節(jié)省存儲的空間，相應地節(jié)省了成本。  

4）具有了所需的各種功能，可以通過命令傳輸錯誤檢測、短路檢測、高溫錯誤檢測，可以通過這幾個功能檢測持續(xù)監(jiān)測芯片內(nèi)部的異常情況，在發(fā)生異常的時候我們會通知主控MCU有助于提高整個系統(tǒng)的品質(zhì)。

5）對于語音功能本身，在ML22Q53x系列中全部放了AB類的功放，盡管AB類沒有D類的效率高，但是在抗干擾方面有很出色的表現(xiàn)。因此，該芯片很適用于儀表盤。

3 藍碧石的語音芯片

藍碧石半導體的語音芯片經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，在日本的銷量占據(jù)業(yè)界第一，全球銷量已經(jīng)達到了每年1500萬片。

除了車載領域，藍碧石半導體還涉足消費電子、工業(yè)設備等領域（如下圖）。目前已經(jīng)在量產(chǎn)的產(chǎn)品，在工業(yè)類設備、民生設備及車載儀表等一些設備上有所應用。如果是大批量的語音需求，也有系列產(chǎn)品用在車載上。此次推出的是ML22Q53x和22530系列。預計在2020年的下半年，藍碧石半導體還會繼續(xù)發(fā)布新產(chǎn)品，主要面向民用領域，例如韓國，燃氣報警器在2020年8月要具備語音的功能，新產(chǎn)品將面向這方面開發(fā)。