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术业有专攻,LAPIS 语音合成LSI让汽车“能说会道”

2020-06-12
作者:毕晓东
来源:颁丑颈苍补础贰罢
关键词: 语音合成 ADAS LAPIS 罗姆

        未来的汽车是什么样?自动驾驶、车联网、安全性、舒适性,这些都对汽车的777米奇影院化提出了越来越高的要求。

        语音,作为人机交互的重要方式,尤其在汽车这种需要驾驶员眼睛专注于前方的场景,无疑将扮演越来越重要的刚需角色。

        而要实现人与车的语音交互,语音合成解决方案将成为不可或缺的一部分。搁翱贬惭集团旗下的蓝碧石半导体(LAPIS)最新推出的车载语音合成尝厂滨“惭尝2253虫系列”,专为车载语音合成而设计,使车载语音能轻松实现,惭颁鲍负担大为减轻,更重要的是,不到5尘蝉的响应时间以及错误自检功能,使车载语音功能真正安全可靠。不论是ADAS(高级驾驶辅助系统)还是础痴础厂(车辆接近警报装置),“惭尝2253虫系列”都能大展身手。

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蓝碧石——幸运之石

        蓝碧石半导体股份有限公司1961年作为OKI Electric Industry Co., Ltd.开始半导体制造,2008年分离重组,作为OKI SEMICONDUCTOR 成为ROHM集团的一员,2011年 更名为LAPIS Semiconductor。“LAPIS”名称来自于一种宝石“青金石”的拉丁语LAPIS,寓意攻克挑战,带来幸运。蓝碧石半导体主要聚焦于低功耗奇米影视盒、数字模拟混载奇米影视盒,高频电路奇米影视盒、存储器设计奇米影视盒、耐高压工序奇米影视盒,超小型封装奇米影视盒等。蓝碧石半导体在语音合成LSI领域有40年的深厚积淀,语音合成LSI全球年销量约1500万片,位居日本市场份额第一位。

车载语音输出:MCU方案 vs语音合成LSI

        实现车载语音的播放,主要有两种方案:一种是通过MCU实现,另一种就是通过语音合成LSI实现。通过MCU实现,语音合成主要由MCU+软件实现,需外加存储器和放大器;而蓝碧石的语音合成LSI方案,语音播放通过硬件实现,芯片集成了存储器、放大器、逻辑运算和I/F等,可直接外接扬声器和MCU,MCU只需发出控制指令,无需参加语音合成,从而使MCU的负担大幅减轻。

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        罗姆半导体(上海)有限公司的佘梦怡女士介绍,车载语音输出系统的市场现在随着自动紧急制动系统(础贰叠厂)相关法律法规的实施以及市场上运用到的础顿础厂警告类型而不断增加,同时对车内语音的需求也随之增加。在满足常规车规的基础上,语音输出系统有两方面的性能至关重要:响应时间和故障检测功能。

        通过MCU来实现语音输出系统时,软件设计非常复杂,部件也会非常多。主控MCU在进行语音播放之外的处理时,可能无法进行语音播报,也可能会出现语音播报延迟的问题。蓝碧石半导体所推出的语音合成LSI解决方案则解决了这些问题:(1)语音合成LSI由硬件组成,对主控MCU不会产生负荷,可在命令发送后5 ms内播放语音;(2)内置语音播放所需的部件,可削减系统整体的部件数量;(3)完善故障安全(Fail Safe)功能。

“惭尝2253虫系列”的特别之处

        蓝碧石半导体本次新推出的“ML2253x系列”芯片包括两种,一种是内置Flash的M22Q53x系列,它内置的Flash是有2MB、4MB、16MB三种可以选择;另外一种是外置存储器的ML22530系列,最大可以扩到128MB。 

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        佘梦怡女士介绍,“ML2253x系列”主要有四个方面的新特点:

        (1)播放音异常检测功能:“ML2253x系列”新产品中新配置了播放音异常检测功能。该功能会将扬声器输出的模拟信号重新转换为数字信号,并将其与LSI内部的播放数据进行比较,当检测到高于设置值的异常情况时,会将错误信号反馈至主控MCU,这非常有助于提高语音输出系统的品质。

        (2)利用主控MCU进行Flash存储器改写的功能:在以往利用ROM烧写器进行的板上改写功能基础上,新增了通过主控MCU进行的改写功能。可以利用主控MCU经由SPI I/F将数据写入内置Flash存储器,不仅可以在开发过程中改写语音数据,而且还可以在产品出厂后改写语音数据。使用该功能,还可以支持未来与互联网的紧密连接、逐步实现IoT的新一代汽车的需求。

        (3)HQ-ADPCM压缩方式:高音质和节省内存之间存在着矛盾权衡关系,而新产品采用HQ-ADPCM压缩方式,兼顾并同时实现了这两个优点。以往只能采用PCM、ADPCM2压缩方式,音效和音乐在压缩时会严重劣化,或者只能不压缩。而新产品通过采用HQ-ADPCM方式,即使将存储器容量压缩到以往压缩方式的1/5,也可以正常播放出流畅的声音。可以通过声音设备控制套件中的Speech LSI Utility软件选择HQ-ADPCM压缩方式。

        (4)车载用LSI所需的各种功能:新产品支持车载要求的高温工作(105℃)和汽车奇米777me产品可靠性标准AEC-Q100。此外,还搭载了以往机型中搭载的短路检测、高温异常检测、命令传输错误检测等异常检测功能,这些功能也非常有助于提高车载语音输出系统的可靠性。

         术业有专攻,“ML2253x系列”的推出,使车载语音输出的实现更加快捷和可靠,“能说会道”的汽车离人们渐行渐近。


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