A2B音頻總線的EMC干擾分析

【摘" 要】車輛在進行整車EMC抗擾度試驗中出現音頻干擾現象，經過試驗分析、試驗車拆解分析以及整車音頻總線的EMC仿真分析，確認不同工藝下A2B音頻總線的抗擾度能力差異，得出影響音頻總線的抗擾能力的因素為A2B線束接插件、雙絞線未并攏長度和非雙絞間距。在整車研發過程中出現A2B音頻總線受干擾的情況，通過優化A2B總線的制線工藝，以解決整車音頻干擾問題，提升A2B音頻系統的整體抗擾度。

【關鍵詞】A2B音頻總線；智能座艙；干擾噪音；電磁兼容

中圖分類號：U463.671""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1003-8639（2025）01-0079-03

Analysis of the Vehicle EMC Interference from A2B Automotive Audio Bus

QIN Baoshan，SUN Zhiying，FU Guoliang，HUANG Yanqiong，WU Xiaoyu，LIU Guanghao

（Guangzhou Automobile Group Co.，Ltd.，Automotive Engineering Research Institute，Guangzhou 511434）

【Abstract】In the vehicle test of electrical"disturbances"from"narrowband"radiated"electromagnetic"energy，the audio of the vehicle"was"disturbed. After analysis"of"the"test"method，dismantle"the"test"vehicle，and the EMC simulation analysis of the vehicle audio bus，it was confirmed that there are differences in the immunity of Automotive Audio Bus（A2B），which is due to different manufacturing processes. And the factors that affect the immunity of the audio bus is the number of the A2B connector，the unclosed length and no-twisted distance of the audio bus. By optimizing the wire harness process of A2B，the interference problem of the vehicle A2B is solved during the vehicle development process，and the overall immunity of A2B is improved.

【Key words】automotive audio bus（A2B）；smart cockpit；noise；EMC

音頻是目前汽車電器智能化的核心功能之一，應用在車載音響、語音操控和緊急呼叫等領域上。近些年國產汽車智能網聯化得到了快速發展，汽車研發過程中對音頻的開發也越來越看重，車上采用多聲道、多揚聲器布置的音響方案，在音頻領域增加功能豐富的信息娛樂功能以滿足消費者的用戶體驗，對音頻總線方面提出了更高要求：①需要傳輸的信號回路增多，需求的線纜增加；②高音質、降噪聲等需求。因此A2B音頻總線傳輸方式被研發出來，用于取代傳統音頻信號的模擬連接模式。

1" A2B音頻的應用

1.1" A2B音頻總線的應用

ADI（Analog Devices Inc.，亞德諾半導體技術有限公司）通過對音頻總線的優化，推出了A2B（Automotive Audio Bus，車載音頻總線）。相比傳統模擬音頻總線，這種新型車載音頻總線能夠提供更出色的音頻品質，同時還能大大節省汽車音頻線束質量和成本。

以往傳統架構的汽車音頻系統中，汽車音頻設備采用模擬連接，將主機、功放、麥克風和揚聲器連接起來。這種傳統模擬連接模式，音頻信號傳輸的兩端分別需要進行DAC和ADC編解碼，從而造成音頻信號傳輸速率慢，信號延遲大。

而A2B信號通過一路車載的非屏蔽雙絞線進行跨距離傳輸音頻信號。A2B汽車音頻總線在走線上只需要從主機端連接一條全數字線到各個麥克風，再連接功放端。這路雙絞線跟前文模擬連接的線束相比，可大量節省線束，從而起到減重降本的效果，并且通過高速數字信號傳輸，音頻信號的傳輸速率得到大大提升，有效地減少了信號延遲問題[1]。因此在汽車電器智能化的當下，A2B音頻總線的應用得到了很大的推廣，目前大量的電氣智能化汽車上采用A2B音頻總線傳輸音頻信號。

1.2" 故障排查

某車型研發中，開展整車EMC抗擾度相關試驗時，整車音頻系統出現被干擾的現象。具體表現為：在整車自由場抗擾度試驗中，場強強度為70V/m，干擾信號頻率為60～100MHz時，A2B信號失真，整車聲音系統受到干擾，并出現聲音中斷和嘯叫現象。在故障排查過程中，切換了藍牙播放音頻、USB播放音頻，以及接入模擬主機的音源盒子，聲音被干擾的現象依然存在，因此首先排除掉車機端的音源受干擾因素，故障問題定位為A2B信號在傳輸環節中音頻信號受到了干擾[2]。

2" 機理分析

2.1" A2B總線傳輸路徑分析

通過對失效車輛的A2B總線分析，可以看到多媒體主機通過一條雙絞線連接到音頻功放，而多媒體主機布置在乘員艙儀表臺上，功放布置在了車尾的行李廂中，期間A2B總線還通過了一個對接接插件，總體長度大約4m，如圖1所示。

在實車上對線束路徑進行排查，確認了線束均沿著車身布置，并不存在懸空或者分叉現象[3]。在對A2B雙絞線排查確認環節，發現從主機端和功放端接插件引出的A2B雙絞線存在一段5～10cm的未并攏線束，并且對接接插件前后兩端均存在5～10cm的未并攏線束。同時A2B雙絞線通過接插件的PIN10和PIN11并不相鄰，中間距離約5cm，如圖2所示。

2.2" A2B線束技術要求

根據A2B總線的線束規格要求，非雙絞長度要求u1+u2+u3+u4+l1≤60mm。當無法滿足非雙絞長度≤60mm時，要求用膠帶或者封套分別并攏信號對（BP/BN，AP/AN），未并攏部分lt;10mm，每兩個節點間最多2個連接器，建議相鄰排布A2B引腳，或采用獨立、短針腳的接插件。A2B雙絞線雙絞規范如圖3所示。

2.3" 差異分析

對比實車上A2B總線的布置情況與A2B總線線束技術要求，實車A2B總線的布置情況存在以下兩點不能滿足A2B總線線束技術要求的情況。

1）接插件引出的雙絞線未并攏長度大于60mm。

2）連接器的A2B引腳未采用獨立的短針腳接插件，并且引腳不相鄰。

根據實車上的A2B總線線束4m的設計長度和走向制作了A2B總線線束仿真模型[4]，從獨立接插件、雙絞線未并攏長度和雙線之間的間距3個維度進行仿真。在仿真模型中模擬整車進行100V/m的輻射抗擾度測試，仿真計算得到A2B總線線束上的干擾強度，結果見表1。

仿真計算得到A2B總線線束上的干擾強度越大，說明A2B總線的抗擾能力越差。A2B總線的仿真結果表明：①A2B線束中有接插件時，音頻總線的抗擾性能變差；②雙絞線未并攏長度和雙絞線非雙絞距離越大，總線上傳輸的音頻信息越容易受到干擾。

3" 整改方案

A2B總線的輻射抗擾度仿真結果表明，提高A2B總線的抗擾度，可以從減少總線上的接插件數量、縮短雙絞線未并攏總長度和雙絞線非雙絞間距3個方面入手，以達到降低總線耦合干擾強度的目的，從而保護總線上的音頻信號不受干擾，因此實車上整改方案如下。

3.1" 臨時方案

調整對接接插件的PIN走線定義，縮短非雙絞線束的總長度。

通過上述分析可知，導致整車EMC抗擾度測試中產生噪聲的原因在于雙絞線未并攏總長度和雙絞線非雙絞間距大，導致A2B音頻總線的雙絞線抗干擾能力差，導致干擾信號影響到音頻總線數據。為了驗證這個想法和仿真結果的準確性，臨時對A2B雙絞線束進行人工調整，縮短雙絞線未并攏總長度和雙絞線非雙絞間距，保持雙絞線走相鄰PIN腳并且控制非雙絞線的長度小于50mm，如圖4所示。

采用臨時方案后重新開展整車EMC抗擾度試驗，測試中，車輛播放音樂以及其他音源聲音均不受干擾。

3.2" 長期方案

更換獨立接插件，非雙絞總長度為60mm的雙絞線。

經過選型，FLR9Y31Y 0.35mm2AS/2C型號雙絞線的雙絞長度和雙絞間距能夠滿足要求，并且線束中間對接處采用單獨的雙絞線接插件，整體的抗干擾能力更加優秀，如圖5所示。該型號雙絞線束搭載到車上后，在100V/m的整車EMC抗擾度試驗中，音頻播放無異常。

4" 結語

通過對A2B總線在整車輻射抗擾度測試中受干擾的案例分析雙絞線的差異，并對整改方案確認及驗證得出，A2B總線的技術應用對其傳輸導線提出了更嚴苛的技術要求，先前的雙絞線束方案以及工藝已經無法滿足要求。A2B總線線束選型時，應該考慮雙絞線接插件、雙絞線未并攏長度和非雙絞距離，從而選取EMC抗擾性能更優秀的雙絞線，規避整車EMC風險，保證整車優秀的EMC性能。

參考文獻

[1] 懌星科技.A2B音頻總線在智能座艙中的應用[OL].2022-07-04.（2022-07-04）https：//zhuanlan.zhihu.com/p/537203112.

[2] 翟麗，王志福，李合非，等.車輛電磁兼容基礎[M].北京：機械工業出版社，2012.

[3] 鄭軍奇. EMC電磁兼容設計與測試案例分析[M].北京：電子工業出版社，2018.

[4] 黃妍瓊，付國良，李軍劍，等.汽車線束串擾仿真分析[J].安全與電磁兼容，2023（5）：73-79.

（編輯" 楊凱麟）