隨著座艙語音交互、主動降噪（ANC）與分區(qū)音響的應(yīng)用深化，A2B（Automotive Audio Bus）在整車中承擔(dān)了更多時序敏感、通道眾多的音頻傳輸任務(wù)。A2B以單對非屏蔽雙絞線實現(xiàn)音頻與控制的同步傳輸，具備約50 Mbps的帶寬與確定性、微秒級的逐跳時延，且各節(jié)點時鐘保持相位對齊，這使其非常適合多麥陣與分區(qū)播放等場景，但也對鏈路穩(wěn)定性和時序一致性提出更嚴(yán)苛要求。真實車輛中，電源波動、EMC耦合與線束布局可能引發(fā)幀錯誤、鏈路重建或抖動累積，單靠靜態(tài)臺架往往難以捕獲并復(fù)現(xiàn)。為此，我們基于模塊化數(shù)據(jù)采集平臺，提供專注于A2B鏈路的無損接入、長時記錄與在線監(jiān)聽方案，通過協(xié)議事件與音頻載荷的同步采集，建立“發(fā)現(xiàn)—定位—復(fù)核—優(yōu)化”的閉環(huán)。

圖 1車載A2B系統(tǒng)示意圖

度緯科技方案以PXIe為核心，圍繞A2B鏈路開展采集與分析：在不改變原車布線與負(fù)載關(guān)系的前提下旁路接入，實時獲取多節(jié)點上下行通道的有效載荷，并同步記錄關(guān)鍵協(xié)議行為（如幀錯、丟包與節(jié)點上線/重連時序）。所有數(shù)據(jù)以統(tǒng)一時基集中處理，可對頻譜、相位一致性、通道延時與事件時間線進(jìn)行聯(lián)動分析；通過片段回放與A/B對比，工程師能夠驗證算法或硬件修復(fù)的實際收益，形成可追溯的調(diào)試證據(jù)。A2B總線在同一對線纜上同時承載音頻與控制/I2C信息的特性，使我們能夠把波形與協(xié)議側(cè)信息一體化呈現(xiàn)，顯著減少排障往返成本。

本測試系統(tǒng)可對A2B音頻鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析：覆蓋主從節(jié)點的上下行通道，支持多節(jié)點并行接入與實時監(jiān)聽。采集卡對總線數(shù)據(jù)進(jìn)行解幀、緩沖與通道級時間對齊，控制器完成大帶寬數(shù)據(jù)流的高速寫入、觸發(fā)錄制與可視化。基于A2B的幀結(jié)構(gòu)與固定幀率（典型44.1/48 kHz幀時基）以及總線的高帶寬設(shè)計（約50 Mbps），系統(tǒng)可在不干擾鏈路的情況下持續(xù)留存關(guān)鍵片段，并輸出面向工程的KPI（幀錯率、重連次數(shù)、丟包峰值等），用以量化鏈路穩(wěn)定性與音頻一致性。

在本測試系統(tǒng)中，A2B音頻信號通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)的A2B采集卡完成無損接入與解幀?？刂破鲗σ纛l與協(xié)議事件統(tǒng)一打時間戳并在同一時間軸上集中處理，顯示模塊實時呈現(xiàn)通道電平、頻譜與片段導(dǎo)出，便于復(fù)盤與對比。系統(tǒng)采用點煙器接口供電，配合寬壓輸入與掉電緩沖設(shè)計，保障啟停工況與長時間記錄場景下的數(shù)據(jù)完整性與連續(xù)性。

本測試方案具備多項技術(shù)優(yōu)勢，具體如下：
1.核心產(chǎn)品自研：自研PXIe控制器、固態(tài)存儲模塊與數(shù)據(jù)采集機(jī)框，驅(qū)動、GUI與協(xié)議解析深度整合，軟硬件一致性高，降低兼容性與維護(hù)成本。
2.單設(shè)備多節(jié)點音頻采集：單機(jī)支持最多10個節(jié)點、32通道A2B音頻并行采集，通道級同步，并與協(xié)議事件同屏顯示，快速定位問題源頭。
3.集成化存儲：16TB級PXIe固態(tài)存儲直掛機(jī)框，持續(xù)寫入帶寬>6GB/s，滿足長時、高帶寬記錄與零丟幀留存的要求。
4.系統(tǒng)集成度與可靠性：采集卡、控制器與存儲高度集成于PXIe抗震機(jī)箱，可增配連接器與線纜固定件降低顛簸導(dǎo)致的松脫風(fēng)險，適配長時路試與耐久場景。
5.高性能數(shù)據(jù)處理：控制器提供高吞吐與低時延數(shù)據(jù)管線，支持多格式報告導(dǎo)出，提升跨團(tuán)隊協(xié)作效率。

本測試方案核心測試設(shè)備為：PXIe控制器，存儲卡和A2B采集卡。具體設(shè)備介紹如下：
A2B采集卡：
ASMC-PXIe-A2B 采用 32-bit ΔΣ ADC/DAC，采樣率覆蓋 48/96/192/384/768 kHz，兼顧語音到高帶寬場景；在 48 kHz 下實現(xiàn) >110 dB SNR、THD+N < –110 dB。板上集成 A2B 收發(fā)器（AD2428），支持最多 11 個節(jié)點（1 主 + 10 從）與 32 路上行/32 路下行通道，并支持最長約 40 m 的總線長度，適配整車菊花鏈拓?fù)?。卡件提?2 Vrms 模擬 I/O、3.5 mm TRS 兼容單端/差分輸入，同時內(nèi)置 IEPE 恒流源并支持 TEDS 標(biāo)識，便于與傳感器/治具協(xié)同。面向研發(fā)聯(lián)調(diào)與兼容性驗證，既可做總線波形采集，也支持節(jié)點級測試與信號注入，快速定位鏈路與音頻一致性問題。

圖 2 A2B采集卡

控制器：
ASMC-PXIe-1216 采用 Intel? Core? i7-6820EQ（2.8 GHz，四核八線程），3U 雙槽結(jié)構(gòu)，提供 16 GB 內(nèi)存（可擴(kuò)展）、512 GB SSD、2×千兆以太網(wǎng)、4×USB3.0/2×USB2.0 與 DisplayPort（最高 3840×2160@60 Hz）?？刂破鲀?nèi)置 PCIe 交換與智能帶寬分配，可依據(jù)機(jī)箱 LINK 狀態(tài)在 2 路（1×x8 + 1×x16）/4 路（4×x4）模式間自適應(yīng)切換；支持 P2P 直連，降低數(shù)據(jù)回環(huán)延遲與 CPU 負(fù)載，并提供功耗與溫度實時監(jiān)測以保障長時穩(wěn)定運行。SMB 觸發(fā)/背板觸發(fā)與最高對內(nèi) 16 GB/s、對外 24 GB/s 的總線帶寬，為高速采集與回放提供余量。

圖 3 控制器

存儲卡：
ASMC-PXIe-8016 為 3U 單槽固態(tài)存儲模塊，容量最高 16 TB，PCIe x8 接口，典型連續(xù)讀/寫可達(dá) 6.67/6.53 GB/s，滿足長時高帶寬記錄與零丟幀留存需求?？ㄉ霞刹畚蛔R別，便于多卡部署時的定位與數(shù)據(jù)管理；支持能量（功耗）監(jiān)測，用于運行狀態(tài)與可靠性評估；B 系列新增 P2P 直通傳輸，在同一交換芯片下實現(xiàn)模塊間低時延數(shù)據(jù)互聯(lián)。配合控制器的帶寬與觸發(fā)體系，可構(gòu)建從采集到留存的高可靠數(shù)據(jù)鏈路。

圖 4 存儲卡

本測試方案以“不打擾原車、還原真實鏈路”為原則，構(gòu)建從問題捕獲、證據(jù)固化到復(fù)現(xiàn)驗證的閉環(huán)流程。通過非侵入式旁路、協(xié)議事件與音頻載荷的同步采集，以及長時高速存儲與可回放分析，系統(tǒng)在臺架與實車場景均可穩(wěn)定實現(xiàn)多節(jié)點、長時、可復(fù)盤的A2B測評，顯著提升定位效率并量化優(yōu)化收益。方案在協(xié)議完整性評估、證據(jù)鏈生成與團(tuán)隊協(xié)同方面具備明顯優(yōu)勢，為算法標(biāo)定、硬件迭代與量產(chǎn)質(zhì)檢提供持續(xù)支撐。
度緯科技始終致力于在數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域中實現(xiàn)創(chuàng)新、獨特和可靠的產(chǎn)品方案。我們深知，這些要素是企業(yè)在市場競爭中立足的基石。正因為如此，我們將創(chuàng)新的靈感來源于客戶的真實應(yīng)用需求，而非僅僅為了展示華而不實的產(chǎn)品特性。通過不斷優(yōu)化和提升數(shù)據(jù)采集方案，度緯科技助力合作伙伴邁向高效精準(zhǔn)的未來。歡迎選擇度緯科技，共同開啟數(shù)據(jù)采集的新篇章。

審核編輯 黃宇