A2B音频总线的EMC干扰分析

【摘" 要】车辆在进行整车EMC抗扰度试验中出现音频干扰现象，经过试验分析、试验车拆解分析以及整车音频总线的EMC仿真分析，确认不同工艺下A2B音频总线的抗扰度能力差异，得出影响音频总线的抗扰能力的因素为A2B线束接插件、双绞线未并拢长度和非双绞间距。在整车研发过程中出现A2B音频总线受干扰的情况，通过优化A2B总线的制线工艺，以解决整车音频干扰问题，提升A2B音频系统的整体抗扰度。

【关键词】A2B音频总线；智能座舱；干扰噪音；电磁兼容

中图分类号：U463.671""" 文献标识码：A""" 文章编号：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

音频是目前汽车电器智能化的核心功能之一，应用在车载音响、语音操控和紧急呼叫等领域上。近些年国产汽车智能网联化得到了快速发展，汽车研发过程中对音频的开发也越来越看重，车上采用多声道、多扬声器布置的音响方案，在音频领域增加功能丰富的信息娱乐功能以满足消费者的用户体验，对音频总线方面提出了更高要求：①需要传输的信号回路增多，需求的线缆增加；②高音质、降噪声等需求。因此A2B音频总线传输方式被研发出来，用于取代传统音频信号的模拟连接模式。

1" A2B音频的应用

1.1" A2B音频总线的应用

ADI（Analog Devices Inc.，亚德诺半导体技术有限公司）通过对音频总线的优化，推出了A2B（Automotive Audio Bus，车载音频总线）。相比传统模拟音频总线，这种新型车载音频总线能够提供更出色的音频品质，同时还能大大节省汽车音频线束质量和成本。

以往传统架构的汽车音频系统中，汽车音频设备采用模拟连接，将主机、功放、麦克风和扬声器连接起来。这种传统模拟连接模式，音频信号传输的两端分别需要进行DAC和ADC编解码，从而造成音频信号传输速率慢，信号延迟大。

而A2B信号通过一路车载的非屏蔽双绞线进行跨距离传输音频信号。A2B汽车音频总线在走线上只需要从主机端连接一条全数字线到各个麦克风，再连接功放端。这路双绞线跟前文模拟连接的线束相比，可大量节省线束，从而起到减重降本的效果，并且通过高速数字信号传输，音频信号的传输速率得到大大提升，有效地减少了信号延迟问题[1]。因此在汽车电器智能化的当下，A2B音频总线的应用得到了很大的推广，目前大量的电气智能化汽车上采用A2B音频总线传输音频信号。

1.2" 故障排查

某车型研发中，开展整车EMC抗扰度相关试验时，整车音频系统出现被干扰的现象。具体表现为：在整车自由场抗扰度试验中，场强强度为70V/m，干扰信号频率为60～100MHz时，A2B信号失真，整车声音系统受到干扰，并出现声音中断和啸叫现象。在故障排查过程中，切换了蓝牙播放音频、USB播放音频，以及接入模拟主机的音源盒子，声音被干扰的现象依然存在，因此首先排除掉车机端的音源受干扰因素，故障问题定位为A2B信号在传输环节中音频信号受到了干扰[2]。

2" 机理分析

2.1" A2B总线传输路径分析

通过对失效车辆的A2B总线分析，可以看到多媒体主机通过一条双绞线连接到音频功放，而多媒体主机布置在乘员舱仪表台上，功放布置在了车尾的行李厢中，期间A2B总线还通过了一个对接接插件，总体长度大约4m，如图1所示。

在实车上对线束路径进行排查，确认了线束均沿着车身布置，并不存在悬空或者分叉现象[3]。在对A2B双绞线排查确认环节，发现从主机端和功放端接插件引出的A2B双绞线存在一段5～10cm的未并拢线束，并且对接接插件前后两端均存在5～10cm的未并拢线束。同时A2B双绞线通过接插件的PIN10和PIN11并不相邻，中间距离约5cm，如图2所示。

2.2" A2B线束技术要求

根据A2B总线的线束规格要求，非双绞长度要求u1+u2+u3+u4+l1≤60mm。当无法满足非双绞长度≤60mm时，要求用胶带或者封套分别并拢信号对（BP/BN，AP/AN），未并拢部分lt;10mm，每两个节点间最多2个连接器，建议相邻排布A2B引脚，或采用独立、短针脚的接插件。A2B双绞线双绞规范如图3所示。

2.3" 差异分析

对比实车上A2B总线的布置情况与A2B总线线束技术要求，实车A2B总线的布置情况存在以下两点不能满足A2B总线线束技术要求的情况。

1）接插件引出的双绞线未并拢长度大于60mm。

2）连接器的A2B引脚未采用独立的短针脚接插件，并且引脚不相邻。

根据实车上的A2B总线线束4m的设计长度和走向制作了A2B总线线束仿真模型[4]，从独立接插件、双绞线未并拢长度和双线之间的间距3个维度进行仿真。在仿真模型中模拟整车进行100V/m的辐射抗扰度测试，仿真计算得到A2B总线线束上的干扰强度，结果见表1。

仿真计算得到A2B总线线束上的干扰强度越大，说明A2B总线的抗扰能力越差。A2B总线的仿真结果表明：①A2B线束中有接插件时，音频总线的抗扰性能变差；②双绞线未并拢长度和双绞线非双绞距离越大，总线上传输的音频信息越容易受到干扰。

3" 整改方案

A2B总线的辐射抗扰度仿真结果表明，提高A2B总线的抗扰度，可以从减少总线上的接插件数量、缩短双绞线未并拢总长度和双绞线非双绞间距3个方面入手，以达到降低总线耦合干扰强度的目的，从而保护总线上的音频信号不受干扰，因此实车上整改方案如下。

3.1" 临时方案

调整对接接插件的PIN走线定义，缩短非双绞线束的总长度。

通过上述分析可知，导致整车EMC抗扰度测试中产生噪声的原因在于双绞线未并拢总长度和双绞线非双绞间距大，导致A2B音频总线的双绞线抗干扰能力差，导致干扰信号影响到音频总线数据。为了验证这个想法和仿真结果的准确性，临时对A2B双绞线束进行人工调整，缩短双绞线未并拢总长度和双绞线非双绞间距，保持双绞线走相邻PIN脚并且控制非双绞线的长度小于50mm，如图4所示。

采用临时方案后重新开展整车EMC抗扰度试验，测试中，车辆播放音乐以及其他音源声音均不受干扰。

3.2" 长期方案

更换独立接插件，非双绞总长度为60mm的双绞线。

经过选型，FLR9Y31Y 0.35mm2AS/2C型号双绞线的双绞长度和双绞间距能够满足要求，并且线束中间对接处采用单独的双绞线接插件，整体的抗干扰能力更加优秀，如图5所示。该型号双绞线束搭载到车上后，在100V/m的整车EMC抗扰度试验中，音频播放无异常。

4" 结语

通过对A2B总线在整车辐射抗扰度测试中受干扰的案例分析双绞线的差异，并对整改方案确认及验证得出，A2B总线的技术应用对其传输导线提出了更严苛的技术要求，先前的双绞线束方案以及工艺已经无法满足要求。A2B总线线束选型时，应该考虑双绞线接插件、双绞线未并拢长度和非双绞距离，从而选取EMC抗扰性能更优秀的双绞线，规避整车EMC风险，保证整车优秀的EMC性能。

参考文献

[1] 怿星科技.A2B音频总线在智能座舱中的应用[OL].2022-07-04.（2022-07-04）https：//zhuanlan.zhihu.com/p/537203112.

[2] 翟丽，王志福，李合非，等.车辆电磁兼容基础[M].北京：机械工业出版社，2012.

[3] 郑军奇. EMC电磁兼容设计与测试案例分析[M].北京：电子工业出版社，2018.

[4] 黄妍琼，付国良，李军剑，等.汽车线束串扰仿真分析[J].安全与电磁兼容，2023（5）：73-79.

（编辑" 杨凯麟）