【導(dǎo)讀】當(dāng)前,很多汽車廠商都在宣稱自己的車子提供沉浸式的座艙體驗(yàn)。那么,到底什么是沉浸式座艙呢?綜合而言,沉浸式座艙就是將先進(jìn)的科技與人文自然進(jìn)行融合,用色、形、字、動(dòng)、音等不同的感官體驗(yàn)讓人們覺得座艙不再局促,而是和大自然,和影視內(nèi)容融為一體。
沉浸式座艙體驗(yàn)
當(dāng)前,很多汽車廠商都在宣稱自己的車子提供沉浸式的座艙體驗(yàn)。那么,到底什么是沉浸式座艙呢?綜合而言,沉浸式座艙就是將先進(jìn)的科技與人文自然進(jìn)行融合,用色、形、字、動(dòng)、音等不同的感官體驗(yàn)讓人們覺得座艙不再局促,而是和大自然,和影視內(nèi)容融為一體。
從硬件創(chuàng)新層面來看,沉浸式座艙體驗(yàn)有三大抓手,分別是多模態(tài)交互、沉浸式多媒體以及一體化智能座艙功能控制。本文我們將重點(diǎn)圍繞沉浸式多媒體技術(shù)進(jìn)行展開,挖掘其中的技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,并為大家推薦貿(mào)澤電子上可用于打造沉浸式座艙的元器件。
沉浸式座艙塑造“第三空間”
智能座艙目前已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的核心配套。2022年初,IHS Markit在發(fā)布相關(guān)調(diào)研報(bào)告時(shí)指出,2021年智能座艙已經(jīng)成為中國(guó)消費(fèi)者購買汽車時(shí)考慮的第二大因素,重要性僅次于功能安全,HUD、語音交互/VPA、人臉識(shí)別、手勢(shì)控制、體征監(jiān)測(cè)等功能都已經(jīng)逐漸成為用戶購車的剛需。
全球智能座艙市場(chǎng)趨勢(shì)分析
在供需兩方的推動(dòng)下,全球智能座艙市場(chǎng)高速發(fā)展,IHS Markit數(shù)據(jù)顯示,2020年全球智能座艙市場(chǎng)規(guī)模為360億美元,到2030年預(yù)計(jì)將達(dá)到681億美元,期間的年復(fù)合增長(zhǎng)率為6.58%。
圖1:全球智能座艙市場(chǎng)規(guī)模
(數(shù)據(jù)來源:IHS Markit)
為了迎合消費(fèi)者購車的需求,汽車產(chǎn)業(yè)鏈在智能座艙領(lǐng)域進(jìn)行了大量的創(chuàng)新,并圍繞個(gè)性化、數(shù)字化、沉浸式三方面打造更具賣點(diǎn)的智能座艙。與個(gè)性化、數(shù)字化不同,沉浸式并不和某一項(xiàng)功能掛鉤,而是要通過整個(gè)座艙系統(tǒng)去呈現(xiàn)。為了打造沉浸式座艙系統(tǒng),方案商提供了各種創(chuàng)新技術(shù),以增強(qiáng)駕乘、娛樂和休閑新體驗(yàn)。
當(dāng)前,多媒體創(chuàng)新已經(jīng)成為整車廠競(jìng)爭(zhēng)的核心戰(zhàn)場(chǎng)。正如文章開篇提到的,車廠及配套產(chǎn)業(yè)鏈在色、形、字、動(dòng)、音等感官體驗(yàn)方面下足了功夫。當(dāng)然,沉浸式多媒體技術(shù)也是一個(gè)籠統(tǒng)的概念,具體可以分解為沉浸式顯示、立體音效以及座椅、燈光等配套。
沉浸式顯示
在沉浸式顯示方面,當(dāng)前比較主流的方式是沉浸式大屏,主要的表現(xiàn)形式包括多聯(lián)屏、中控大屏以及副駕巨幕和后座大屏等。在屏顯方面,車廠為了達(dá)到沉浸式體驗(yàn),盡其所能地放大了屏幕的尺寸。不過,隨著更新技術(shù)的涌入,如果單純搭載幾塊大尺寸屏幕已經(jīng)很難再稱得上是沉浸式座艙,這些創(chuàng)新顯示技術(shù)包括VR/AR、穹頂投影技術(shù)等。
以蔚來汽車為例,為了增強(qiáng)座艙內(nèi)的沉浸式觀影體驗(yàn),蔚來發(fā)布了一款車載AR眼鏡——Nreal Air AR眼鏡。用戶佩戴上這幅AR眼鏡之后,可以在座艙內(nèi)感受130英寸巨幕、256色環(huán)境照明以及7.1.4沉浸式立體聲等,絕對(duì)稱得上是車載3D移動(dòng)影院。
立體音效
在立體音效方面,目前汽車座艙的聲場(chǎng)已經(jīng)從二維全面升級(jí)到了三維。從整個(gè)行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)來看,車廠打造座艙立體聲效比較趨同的手段是品牌音響加上數(shù)量眾多的揚(yáng)聲器?,F(xiàn)階段,已經(jīng)有品牌汽車在智能座艙內(nèi)搭載了近30個(gè)揚(yáng)聲器,最多支持超過20個(gè)通道功放。除了立體化聲場(chǎng),智能座艙在音效方面的下一步發(fā)展是對(duì)聲音進(jìn)行精細(xì)化管控,實(shí)現(xiàn)定向發(fā)聲和獨(dú)立音區(qū),打造不同座位之間具有差異化的沉浸式體驗(yàn)。
2022年,小鵬G9上的5D音樂座艙引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注,全車28個(gè)聲學(xué)單元,以音樂廳的建筑聲學(xué)為標(biāo)桿,噪聲控制在了35dB以內(nèi),提供全場(chǎng)景5D音效,拔高了現(xiàn)階段車載音響的水平。
座椅、燈光等配套
在座椅、燈光等配套方面,2022年主打移動(dòng)影院效果的汽車品牌,已經(jīng)將座椅作為電影播放效果的一部分,座椅能夠配合電影特效進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí),各大車廠在氛圍燈數(shù)量上進(jìn)行競(jìng)賽,部分品牌車子的座艙內(nèi)氛圍燈達(dá)到數(shù)十處,且都支持10色可調(diào),提升座艙的舒適體驗(yàn)。
面向未來,沉浸式座艙的下一步發(fā)展是場(chǎng)景化創(chuàng)新,也就是說這些沉浸式多媒體技術(shù)將不再是單單服務(wù)于影音娛樂,對(duì)于游戲、移動(dòng)辦公、視頻會(huì)議、休閑舒適等新場(chǎng)景會(huì)逐漸覆蓋,最終的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種多媒體技術(shù)的全場(chǎng)景支持。
在此過程中,智能座艙在沉浸式體驗(yàn)方面將更加注重3D立體和類人化,裸眼3D和VR/AR將成為廠商布局的重點(diǎn)。目前,我們已經(jīng)看到有車廠在嘗試做VR/AR設(shè)備和座艙的結(jié)合,這種新的顯示技術(shù)可以讓內(nèi)容顯示突破座艙的物理空間限制。業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)是,未來AR/VR和全息顯示等新型顯示技術(shù)將成為智能座艙探索新的方向。并且,這些創(chuàng)新技術(shù)不僅僅是為了增強(qiáng)顯示,同時(shí)也會(huì)注重交互體驗(yàn)的提升,讓智能座艙的交互更加簡(jiǎn)單和高效,進(jìn)一步增強(qiáng)沉浸式體驗(yàn)。
上述所有這些技術(shù)創(chuàng)新都只有一個(gè)目的,那就是將汽車座艙打造成為人們生活中的“第三空間”。
因此,智能座艙的高階形態(tài)是不斷追求更加完美的沉浸式體現(xiàn),不斷實(shí)現(xiàn)信息、娛樂、互聯(lián)等功能全面深度的融合,讓座艙成為家居和辦公場(chǎng)景之外的有效延伸,這便是“第三空間”的價(jià)值所在。
當(dāng)然,在推進(jìn)智能座艙技術(shù)創(chuàng)新的過程中,離不開各種前沿元器件的支持。貿(mào)澤電子作為半導(dǎo)體和電子元器件行業(yè)的全球分銷商,為廣大開發(fā)者提供數(shù)百萬種元器件支持,讓大家的智能座艙創(chuàng)新沒有硬件掣肘。接下來,我們就為大家推薦幾款貿(mào)澤電子在售的,可用于沉浸式智能座艙打造的優(yōu)秀元器件。
可輕松實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量音頻的4通道語音合成LSI
如上所述,在沉浸式多媒體技術(shù)中,音頻是其中重要一項(xiàng)。當(dāng)前,很多汽車品牌更是將音樂座艙作為核心賣點(diǎn)來宣傳。因此,如果能夠輕松實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量音頻,那么就可以將車子上的音響、揚(yáng)聲器等硬件的性能發(fā)揮到最大。我們?yōu)榇蠹彝扑]的第一款器件便是一款4通道混合語音合成LSI,來自制造商ROHM Semiconductor(簡(jiǎn)稱ROHM),貿(mào)澤電子官網(wǎng)上該器件的料號(hào)為ML22530TBZ0BX。
圖2:ML22530TBZ0BX
(圖源:貿(mào)澤電子)
ML22530TBZ0BX是ROHM LAPIS ML22530 4通道語音合成LSI中的一款器件,是符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的音頻IC。ML22530采用HQ-ADPCM壓縮技術(shù),提供16位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、低通濾波器、1.0W單聲道揚(yáng)聲器放大器等豐富配置,還集成了串行閃存接口,該接口最多支持128MB串行閃存,從而實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的播放時(shí)間。通過這些領(lǐng)先的性能,開發(fā)人員可以借助ML22530 4通道語音合成LSI輕松地為幾乎任何應(yīng)用添加高質(zhì)量的語音功能。
圖3:ML22530 4通道語音合成LSI典型應(yīng)用電路(圖源:ROHM)
此外,ML22530 4通道語音合成LSI還提供故障檢測(cè)功能,包括內(nèi)置有播放音異常檢測(cè)、揚(yáng)聲器引腳短路檢測(cè)和高溫異常檢測(cè)等車載應(yīng)用所需的功能,進(jìn)一步保障了高質(zhì)量音頻的輸出質(zhì)量。除了可用于汽車電子產(chǎn)品,ML22530 4通道語音合成LSI還可用于家用電子設(shè)備、消費(fèi)類和工業(yè)電子產(chǎn)品以及游戲和玩具等領(lǐng)域。
可用于車內(nèi)燈光控制的LED驅(qū)動(dòng)器
在打造沉浸式智能座艙的過程中,幾乎所有車企都會(huì)借助座艙燈管這一功能,能夠?yàn)槌两襟w驗(yàn)帶來事半功倍的效果。下一步,智能座艙將開始專注于場(chǎng)景化創(chuàng)新,對(duì)于燈光的控制有著更高的要求。下面,我們就為大家介紹兩款可用于車內(nèi)燈光控制的LED驅(qū)動(dòng)器,來自制造商ROHM,貿(mào)澤電子官網(wǎng)上這兩款器件的料號(hào)分別為BD18337EFV-ME2和BD18347EFV-ME2。
圖4:BD18337EFV-ME2和BD18347EFV-ME2
(圖源:貿(mào)澤電子)
這兩款LED驅(qū)動(dòng)器均符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)(1級(jí)),可用于汽車LED車內(nèi)燈,比如空調(diào)燈、儀表板燈、內(nèi)部照明等;也可用于汽車LED外燈,比如尾燈、牌照燈、DRL和位置燈、霧燈等。
圖5:BD18337EFV-ME2和BD18347EFV-ME2應(yīng)用電路(圖源:ROHM)
在產(chǎn)品性能方面,這兩款LED驅(qū)動(dòng)器是40V、150mA、4通道、恒流驅(qū)動(dòng)器,采用HTSSOP-B16封裝,均集成了能量共享控制以及LED開路檢測(cè)、OUTx引腳短路保護(hù)、過壓靜音和熱關(guān)斷等功能。
同時(shí),兩款器件都提供PWM調(diào)光功能和許可證燈模式。在LED配置方面,BD18337EFV-M設(shè)計(jì)用于OUTx引腳串聯(lián)有3個(gè)LED的應(yīng)用,可用于3個(gè)串聯(lián),4個(gè)并聯(lián);BD18347EFV-M設(shè)計(jì)用于OUTx引腳串聯(lián)有2個(gè)LED的應(yīng)用,支持2個(gè)串聯(lián),4個(gè)并聯(lián)。
圖6:BD18337EFV-ME2和BD18347EFV-ME2系統(tǒng)框圖(圖源:ROHM)
同時(shí),大家還可以借助ROHM提供的設(shè)計(jì)模型,從而顯著縮短應(yīng)用開發(fā)周期。
超低功耗的16位MCU
未來智能座艙的發(fā)展是場(chǎng)景化的,各個(gè)功能單元將根據(jù)場(chǎng)景的需求進(jìn)行啟動(dòng)和休眠,然而眾多的功能單元還是給汽車系統(tǒng)供電帶來了壓力。并且,隨著功能的豐富,數(shù)字智能座艙的功耗會(huì)越來越大。在此,我們?yōu)榇蠹彝扑]一款非常適合打造超低功耗智能座艙應(yīng)用的MCU,來自制造商Microchip,貿(mào)澤電子官網(wǎng)上該器件的料號(hào)為PIC24FJ64GP202-I/SO。
圖7:PIC24FJ GL 16位MCU
(圖源:貿(mào)澤電子)
PIC24FJ64GP202-I/SO屬于PIC24FJ GL 16位MCU中的一款,是超低功耗MCU,設(shè)計(jì)用于開發(fā)各種創(chuàng)新應(yīng)用(帶有或不帶顯示屏)。這些MCU符合AEC Q100 1級(jí)標(biāo)準(zhǔn),工作溫度范圍為-40℃至+125℃,非常適合用于汽車應(yīng)用,包括打造座艙內(nèi)人機(jī)接口、娛樂單元等。
在產(chǎn)品性能方面,這些MCU集成了多功能片上分段式LCD控制器,可輕松將顯示器集成到低功耗應(yīng)用中;支持低功耗模式和保持休眠功能,同時(shí)在低功耗模式下還能夠支持片上實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷(RTCC)的連續(xù)運(yùn)行;具有硬件安全特性,還可將安全性和CryptoAuthentication器件共同集成到安全應(yīng)用中;提供10/12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、低輸入電壓升壓等高級(jí)集成模擬,以及可配置邏輯單元(CLC)、多捕捉/比較/PWM (MCCP)等獨(dú)立于內(nèi)核的外設(shè),進(jìn)一步豐富了產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景。
圖8:PIC24FJ GL 16位MCU系統(tǒng)框圖
(圖源:Microchip)
從傳統(tǒng)大屏走向沉浸式座艙
當(dāng)前,智能座艙已經(jīng)完成了從物理按鍵向大屏的過渡,并通過一芯多屏的方式將座艙融為一體。接下來,智能座艙將從平面智能走向沉浸式智能,借助裸眼3D和VR/AR等創(chuàng)新技術(shù)提供全通透、全聯(lián)接的座艙體驗(yàn),在視頻、通話、游戲等環(huán)節(jié)增加座艙的層次感。貿(mào)澤電子始終致力于為廣大工程師朋友提供前沿的電子元器件新品,它們都是打造沉浸式座艙的行業(yè)利器。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
妙趣橫生的電子小知識(shí) 第1篇:初識(shí)晶體管
攻克復(fù)雜性障礙:下一代 SOI 天線調(diào)諧