ROHM集團LAPIS半導體推出播放音異常檢測功能車電語音合成LSI「ML2253x系列」
前言：
有助大幅提升ADAS車電語音輸出系統品質
ROHM集團旗下LAPIS半導體株式會社（以下簡稱“LAPIS半導體”）推出車電語音合成LSI「ML2253x系列」產品，適用於ADAS（先進駕駛輔助系統）和AVAS（車輛接近警報系統）的語音輸出系統。
LAPIS半導體的語音合成LSI中內建通訊介面、邏輯、記憶體、放大器，構建出不需依賴主控MCU的語音輸出系統，並可減少軟體設計工時，因而在車電領域的應用越來越廣泛。
「ML2253x系列」還在上述優勢之外新增了「播放音異常檢測功能」，能夠將錯誤訊號發送到主控MCU。使用該功能可以檢測出聲音卡頓等播放音異常情況，有助進一步提升車電語音輸出系統的品質。而且，該系列產品還能提高研發的便利性，比如支援出廠後的語音資料修改，採用可同時兼顧高音質和節省記憶體的「HQ-ADPCM」壓縮方式等。
新產品已於2020年4月起開始出售樣品（樣品價格1,300日元/個，未稅），預計於2020年7月開始量產。
＜背景＞
近年來，利用ADAS（先進駕駛輔助系統）等向行人和乘客告知車輛接近的功能已日趨重要，因此汽車製造商正積極研發語音輸出系統，要透過音效和語音來發出警告聲或通知音。語音輸出系統對於確保車輛安全來說非常重要，因此必須要能夠確實可靠地發出語音，但是傳統透過MCU發出語音的結構，不僅需要大量零件，還會增加主控MCU的負載，而為了規避風險以及系統變更時的軟體支援處理等情況，更是需要耗費大量的工時。
LAPIS半導體的新產品不僅可以減少主控MCU的軟體設計，還能構建語音輸出系統，甚至可以利用播放音異常檢測功能找出語音問題，有助進一步提高語音輸出系統品質。
＜新產品特點＞
1．具有播放音異常檢測功能，有助提升語音輸出系統的品質
「ML2253x系列」新產品中配置了播放音異常檢測功能。該功能會將揚聲器輸出的類比訊號重新轉換為數位訊號後，與LSI內部的播放資料進行比較，當檢測到高於設定值的異常情況時，會將錯誤訊號回饋至主控MCU，有助於提高語音輸出系統的品質。
「ML2253x系列」新產品中配置了播放音異常檢測功能。該功能會將揚聲器輸出的類比訊號重新轉換為數位訊號後，與LSI內部的播放資料進行比較，當檢測到高於設定值的異常情況時，會將錯誤訊號回饋至主控MCU，有助於提高語音輸出系統的品質。
2．具備透過主控MCU進行FLASH記憶體重新寫入的功能，出廠後也支援語音重新寫入
以傳統ROM燒錄機進行的On-Board重新寫入功能為基礎，新增了透過主控MCU執行的重新寫入功能。可以利用主控MCU經由SPI I/F將資料寫入內建FLASH記憶體（ML22Q53x系列）或外接FLASH記憶體（ML22530系列），不僅可以在研發過程中重新寫入語音資料，還可以在產品出廠後重新寫入語音資料。該功能也可支援未來與互聯網連接、對應新世代汽車的IoT相關需求。
3．採用HQ-ADPCM壓縮方式，兼顧高音質與節省記憶體
高音質和節省記憶體之間存在著相互權衡關係，而新產品採用HQ-ADPCM壓縮方式，可同時保有這二個優點。傳統的壓縮方式中，音效和音樂在壓縮時會嚴重劣化，故只能選擇不經壓縮的PCM方法。而新產品透過採用HQ-ADPCM方式，即使將記憶體容量壓縮到傳統方法的1/5，也可以正常播放出流暢的聲音。此外，還可以使用聲音裝置控制套件中的Speech LSI Utility，將語音資料的壓縮方式轉換為HQ-ADPCM。
HQ-ADPCM是「Ky’s」的高音質語音壓縮技術。
「Ky’s」是國立九州工業大學的註冊商標。
「Ky’s」是國立九州工業大學的註冊商標。
4. 具備車電用LSI所需的各項功能
新產品支援車電產品所要求的高溫工作（105℃），並符合汽車電子產品可靠性標準「AEC-Q100※1」。此外，還搭載了傳統機型中也搭載的短路檢測、高溫異常檢測、指令傳輸錯誤檢測等異常檢測功能，非常有助於增加車電語音輸出系統的可靠性。
新產品支援車電產品所要求的高溫工作（105℃），並符合汽車電子產品可靠性標準「AEC-Q100※1」。此外，還搭載了傳統機型中也搭載的短路檢測、高溫異常檢測、指令傳輸錯誤檢測等異常檢測功能，非常有助於增加車電語音輸出系統的可靠性。
＜車電裝置用ML2253x系列的產品系列＞
|
系列名 |
ROM 容量 (bit) |
* 最長播放時間 (sec) |
採樣頻率 |
CPU I/F |
輸出/類別 |
同時播放 通道數 |
工作溫度 （℃） |
封裝 |
其他 |
|
ML22Q53x |
内置 FLASH （2M/4M/16M） |
90/192/806 |
6.4～ 48.0 kHz |
SPI、I2C |
1.0W/AB 類 @5V |
4ch |
－40℃～ ＋105℃ |
TQFP48 |
具有播放音異常檢測功能 符合 AEC-Q100 標準 串接音訊 I/F（I2S)※2 |
|
ML22530 |
外接記憶體 （最大 128M） |
6,541 |
*HQ-ADPCM方式下取樣頻率在6.4kHz時的最長播放時間
＜支援資訊＞
LAPIS半導體還提供研發工具「SDCK3」，支援從創建語音資料到創建/寫入/試聽語音合成LSI的ROM資料等一系列操作。另外，若結合SDCK3和另售的參考板，便能同時進行將硬體及軟體一起評估。
■語音合成LSI產品網站
※參考板的語音合成LSI是以插槽形式安裝的，記憶體容量不同的同系列產品可以互相替換，因此在購買時也可以一併考慮。
＜銷售計畫與產品應用＞
- 產品名：ML2253x系列
- 樣品出貨：2020年4月起（銷售中）
- 樣品價格（參考）：1,300日元起（未稅）
- 量產銷售計畫：2020年7月起開始
- 產品應用：各類車電裝置
＜名詞解釋＞
※1 AEC-Q100
由大型汽車製造商和美國大型電子元件製造商組成的組織（AEC：Automotive Electronics Council），針對車電IC可靠性所制定的業界標準。在歐美為一項廣泛被採用的車電產品標準。
※2 串接音訊I/F（I2S）
用來在IC間序列傳輸數位語音資料的通訊協定。
