2020年5月26日,ROHM集团旗下的蓝碧石半导体股份有限公司(以下简称“蓝碧石半导体”)通过线上的方式发布了最新的车载语音合成LSI “ML2253x系列”产品,该产品系列非常适用于ADAS(高级驾驶辅助系统)和AVAS(车辆接近警报装置)的语音输出系统,并且该系列产品同时具有播放音异常检测的功能,可大幅提高车载语音输出系统的品质。
ML2253x_series
1961年,蓝碧石半导体的前身宫奇冲电气股份有限公司在日本八王子市建成了半导体工厂,并从1967年开始生产IC。2008年蓝碧石半导体从日本冲电气工业集团分离出来,成为ROHM集团旗下的一员,2011年10月,公司正式更名为现在的“蓝碧石半导体股份有限公司”。目前,蓝碧石半导体的主要产品线为:低功耗MCU、无线通信LSI、语音合成LSI、图像LSI、显示驱动器电池监控LSI和存储器LSI等。同时其还提供晶圆代工服务,通过多种工艺选择满足市场上客户的多样化需求。
事实上,蓝碧石半导体在语音芯片领域已有40余年的发展历史,通过低功耗技术、高频电路技术、数字模拟混载技术、存储器设计技术这四大核心技术的优势,蓝碧石半导体可提供独具特色的LSI产品和晶圆代工服务。其语音芯片已广泛应用在车载、安防、家电等领域。目前,蓝碧石半导体的语音合成LSI在日本的销量占据业界第一,全球销量已经达到了每年1500万片。
在车载市场的应用当中,响应性能对于警报声来说是非常重要的,在接收到播放命令之后,“ML2253x系列”可以做到5ms之内进行语音播报响应。蓝碧石半导体的语音合成LSI中内置有通信接口、逻辑、存储器、放大器,可构建不依赖于主控MCU的语音输出系统,并可减少软件设计工时,因而在车载应用领域的应用越来越广泛。
在车载应用中使用语音合成LSI的优点:
1.具有播放音异常检测功能,有助于提高语音输出系统的品质
“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.具有利用主控MCU进行FLASH存储器改写的功能,出厂后也支持语音改写
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(ML22Q53x系列)或外置FLASH存储器(ML22530系列),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.采用HQ-ADPCM压缩方式,同时实现了高音质和节省内存
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。此外,还可以使用声音设备控制套件中的Speech LSI Utility,将语音数据的压缩方式转换为HQ-ADPCM。
4. 具有车载用LSI所需的各种功能
新产品支持车载要求的高温工作(105℃)和汽车电子产品可靠性标准“AEC-Q100※1”。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。
对于“ML2253x系列”的产品阵容,罗姆半导体(上海)有限公司技术中心高级工程师佘梦怡女士介绍说:“我们这个产品系列是分两种,一种是内置FLASH,是M22Q53x系列,它内置的FLASH是由2M、4M、16M三种可以选择。另外一种是ML22530系列,这个系列只有一个外置的存储器,可以连接外置存储器,最大可以扩到128M。在同样是6.4K的采样频率之下,我们采用HQ-ADPCM算法的同时,我们最长的播放时间在128M的时候可以达到6541s,仅仅是内置2M的时候也可以达到90s。采样频率是从6.4K一直到48K的采样频率,48K众所周知是可以媲美一个CD的音质,而且我们每一段的语音都可以设置不同的采样频率。”
新产品已于2020年4月起开始出售样品(样品价格1,300日元/个,不含税),预计将于2020年7月开始量产。另外,该产品的开发套件和参考板在AMEYA360上也开始网售。
在新产品的应用方面,罗姆半导体(上海)有限公司技术中心主管姚玲玲女士也透露:“我们在日本已经有一些比较知名的厂商也在评估或者说已经在测试的阶段,国内我们也是近期有一些客户在开始做一些前期测试。随着汽车上各种功能需求的增多,我们也将继续开发语音合成LSI产品,不断满足市场需求,提高市场份额!”
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