de.wedoany.com-Bericht: STMicroelectronics treibt die nächste Generation von Fahrzeug-Audiosystemen von dedizierten Verkabelungen hin zu Audio over Ethernet. Der vorgestellte Automobil-Mikrocontroller Stellar G6 integriert hardwarebasiertes Time-Sensitive Networking (TSN), Media Clock Recovery und eine dedizierte Kommunikations-Engine, die eine hochauflösende, jitterfreie Audioübertragung über das bestehende Ethernet-Backbone des Fahrzeugs ermöglicht. Diese Lösung eliminiert die Abhängigkeit von proprietären A2B-Kabeln und Transceivern, spart Automobilherstellern rund 70 US-Dollar pro Fahrzeug und unterstützt neue Funktionen wie zonale aktive Geräuschunterdrückung (Active Noise Cancellation) in Echtzeit. Die gemeinsame Lösung von STMicroelectronics und AutoCore erreicht eine Ende-zu-Ende-Latenz von unter zwei Millisekunden. Das Unternehmen führt auf der Embedded World 2026 in Nürnberg Live-Technikdemonstrationen durch.
Im Fahrzeuginnenraum ist Schall extrem zeitkritisch. Eine Verzögerung von nur fünf Millisekunden zwischen zwei Lautsprechern kann den Haas-Effekt auslösen, bei dem der Hörer die Schallquelle dem zuerst spielenden Lautsprecher zuordnet; ein Unterschied von zwei Millisekunden kann das Klangfeld zur Seite des Fahrgastraums verschieben und die Klangmitte zerstören. Wenn Lautsprecher nicht synchron sind, erzeugen Schallwellen destruktive Interferenzen, was zu Einbrüchen im Frequenzgang führt und den Klang hohl oder schrill erscheinen lässt – ein Phänomen, das als Kammfiltereffekt (Comb Filtering) bekannt ist. Diese Herausforderungen erklären, warum die Automobilindustrie lange auf dedizierte Verkabelungen wie den Automotive Audio Bus (A2B) angewiesen war. A2B ist zwar effektiv, benötigt jedoch separate Kabel und Transceiver, was Gewicht, Komplexität und Kosten des Kabelbaums erhöht. Mit dem Wandel der Branche hin zu softwaredefinierten Fahrzeugen (Software-Defined Vehicles) und Zonenarchitekturen (zonal architectures) stellt sich die Kernfrage: Kann ein einziges Ethernet-Backbone gleichzeitig Diagnose-, Steuersignale und hochauflösendes Audio transportieren und dabei die für das menschliche Gehör erforderliche Millisekunden-Präzision erfüllen?
Latenz ist eine Zahl, Jitter ist der wahre Feind. Für Fahrzeug-Audio ist Jitter, also die Variation der Verzögerung, weitaus zerstörerischer als eine konstante Latenz. In einem Standard-Ethernet-Netzwerk können Audiopakete durch plötzliche Sensordaten blockiert werden. Selbst ein Jitter von wenigen Mikrosekunden in der Übertragungszeit führt zu Phasenverzerrungen, die Musik unscharf machen. Bei Anwendungen wie der aktiven Geräuschunterdrückung muss das Mikrofonsignal invertiert und nahezu in Echtzeit über die Lautsprecher wiedergegeben werden; Jitter würde die Geräuschunterdrückung vollständig zerstören. Die Lösung erfordert Determinismus (determinism), also die Garantie, dass Datenpakete zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt exakt ankommen, sowie Uhrenkohärenz (clock coherency), die sicherstellt, dass jeder Knoten dieselbe Nanosekunden-genaue Zeit teilt. Dies sind Probleme, die hardwaregelöst werden müssen.
Der Stellar G6 ist darauf ausgelegt, Audio als zeitkritischen Strom (time-critical stream) zu behandeln. Sein integrierter L2+-Ethernet-Switch unterstützt den vollständigen Satz von TSN-Standards: IEEE 802.1AS (gPTP) synchronisiert jeden Knoten auf eine Sub-Mikrosekunden-Hauptuhr; IEEE 802.1Qbv (geplanter Datenverkehr) erzeugt geschützte Zeitschlitze für Audio- und Mikrofondaten; IEEE 802.1CB ermöglicht nahtlose Redundanz über Ethernet-Ringtopologien. Selbst bei perfekt synchronisiertem Netzwerk können Audio-Abtasttakte dennoch driften. Der Stellar G6 enthält dedizierte Hardware zur Medien-Taktrückgewinnung, die über eine spezielle digitale Hardwareschleife den Audio-Master-Takt direkt aus dem Ethernet-Strom zurückgewinnt und so Lautsprecher und Mikrofone in nahezu jitterfreier, perfekter Phase hält. Darüber hinaus entlastet eine dedizierte Kommunikations-Engine die Haupt-CPU von allen Datenbewegungs- und Synchronisationsaufgaben und ermöglicht so eine hardwaremäßige Isolierung.
In einer Ethernet-basierten Zonenarchitektur fungiert der Stellar G6 in jedem Fahrzeug als Zonencontroller (Zonal Controller), der umfangreiche Rechenleistung näher an jeden Lautsprecher und jedes Mikrofon bringt. Dies ermöglicht Funktionen wie Fahrgastraum- und Fahrbahngeräuschunterdrückung, wobei die Verarbeitung am Rand (in der Zone) erfolgt, ohne dass ein Hin- und Her zum zentralen Steuergerät erforderlich ist. In Bezug auf die Kosten sparen Automobilhersteller durch den Wegfall dedizierter A2B-Kabel und Transceiver sowie die Wiederverwendung des bestehenden Ethernet-Backbones rund 70 US-Dollar pro Fahrzeug.
Im Januar 2026 gab STMicroelectronics eine Partnerschaft mit AutoCore zur Entwicklung einer Ethernet-basierten verteilten Audiolösung für Zonencontroller bekannt. Diese gemeinsame Lösung kombiniert die Media Clock Recovery des Stellar G6 mit dem TSN-Protokollstapel von AutoCore und erreicht eine Ende-zu-Ende-Audio-Latenz von unter zwei Millisekunden, die ausreicht, um leistungsstarke aktive Geräuschunterdrückung über ein Standard-Ethernet-Backbone zu betreiben. Auf der Embedded World 2026 demonstrierte STMicroelectronics die Technologie in einer Live-Vorführung: Zwei um den Stellar G6 herum aufgebaute Zonencontroller-Einheiten (Zonal Controller Unit) waren in einer Ringtopologie verbunden, wobei jede Einheit vier Kanäle 24-Bit-Audio über Ethernet übertrug, insgesamt also acht hochauflösende Ströme. Die Vorführung umfasste Live-Steck-/Ziehtests, die die unterbrechungsfreie Audio-Toleranz der Ringtopologie demonstrierten.
