这位嵌入式系统工程师发现自动驾驶汽车与手风琴之间有着惊人的和谐之处

在重拾童年对音乐的热情时，谢尔盖·安东诺维奇（Sergey Antonovich）发现自己作为嵌入式系统工程师所掌握的技能有一个意想不到的用途，那就是打造定制的数字手风琴。

安东诺维奇承认，手风琴并不是最酷的乐器。8岁时，母亲为他选择了学习手风琴，但进入青少年时期，他很快就对手风琴失去了兴趣。他在莫斯科附近长大，青春期的热情反倒都转向了电子学，当时他很喜欢在课后班上研究一些小型电子产品。正是这段经历为他的职业道路指明了方向：他先后研究过环境监测设备、无人机，近期，他又进入自动驾驶汽车开发商Avride在得克萨斯州奥斯汀的研发中心，从事传感器系统方面的工作。

不过，成年后重新拿起手风琴时，安东诺维奇发现了自己潜在的音乐技能和对乐器的全新体会。像其他善于动手的人一样，他对如何改进手风琴有了自己的想法，很快，他就开始用自己的电子知识来打造定制乐器。

安东诺维奇表示，他发现自己的工作与爱好之间有着惊人的和谐之处。无论是要确保自动驾驶汽车能及时发现道路上的障碍物，还是要将音乐家灵巧的演奏作品翻译成旋律优美的曲调，都需要快速处理来自底层硬件的数字信号。

“自动驾驶汽车和手风琴这两种系统都是实时嵌入式系统。”安东诺维奇表示，“自动驾驶汽车更复杂，因为它包含的组件更多，但两者的原理大致相同。”

安东诺维奇在莫斯科郊外的小镇契科夫长大，他说，自己的童年很普通。他的父亲在他1岁时就去世了，所以他是由在印刷行业工作的母亲和从事俄语教学的校长祖母抚养长大的。

8岁时，他被当地一家音乐学校录取，在那所学校，他学习了音乐理论和手风琴的基础知识。他说，他是一名本分的学生，但对母亲为他挑选的乐器从来没有太大的热情，因此他在15岁左右就停止了演奏手风琴。

这也是安东诺维奇第一次接触电子产品世界。他开始参加课后课程，学习焊接和搭建简单的电子系统。安东诺维奇对无线电迅速产生了浓厚的兴趣，并很快开始在业余时间组装数字门铃、密码锁和基本的无线电接收器。

他的家人鼓励他进入一所中专求学，这所中专除了教授标准课程，还教授工程技能。而在选择大学时，他决定学习物理，因此，2004年，他进入了莫斯科工程物理学院并选择了一门结合硬件、软件和数字信号处理的项目课程。

安东诺维奇原本打算成为一名软件开发人员，但很快他就爱上了硬件。“在开发软件时，你与事物本身存在一定程度的抽象关系。”他说，“但在研究硬件时，你会明白它的实际工作原理。”

2009年临近毕业时，安东诺维奇开始在总部位于莫斯科的Ecosfera公司实习，这家公司专注于环境和劳动安全测量设备。2010年毕业后，他继续在该公司工作，负责设计用于测量温度、湿度和风速等条件的硬件和软件以确保工作场所的安全。

虽然这是一个小众领域，但其监管要求很严格，他必须指导设备通过严格的认证程序，这是他职业生涯中第一项重大成就。从那时起，他开始在不同的嵌入式系统和物联网系统公司工作，这些公司的产品包括自动取款机、医疗设备、无人机和数字价格标签等。2021年，他参加了互联网公司Yandex的面试，竞争该公司自动驾驶汽车项目的工作。该公司运营着俄罗斯最受欢迎的搜索引擎。

“我记得当时自己正往公司入口走，看到了一辆正在自动驾驶的汽车。”安东诺维奇说，“虽然在YouTube上也能看到这样的画面，但线上观看并不会很激动人心，而现场看到时，真的非常令人振奋。”

他通过了面试，得到了这份工作，并开始作为一名软件工程师负责开发汽车传感系统和测试基础设施。公司重组后，Yandex的自动驾驶汽车部门被剥离出来，成立了一家名为Avride的新公司。安东诺维奇在以色列为该公司工作了大约一年，然后在2024年调任到了公司位于美国得克萨斯州奥斯汀的总部。

安东诺维奇表示，他在Avride的工作主要是研究输入车辆雷达和激光雷达感知算法的数据。这两种传感器各有优缺点：雷达的探测距离长，但分辨率低；激光雷达很擅长识别形状，但只能识别一定距离以内的形状。因此，需要算法感知系统将数据结合起来。安东诺维奇的工作是搭建诊断系统，以确保这些传感器可以完美地同步工作，并在严格的时间限制内传输数据。

对安东诺维奇来说，搬到美国是一个积极的变化。在专业方面，美国对自动驾驶车辆温和的监管方式使公司能够在技术上快速取得进步。他表示，这一举动也帮助他在业余时间尽情发挥自己研究机械的天赋。

“作为一个创客，我可以说（美国）是一个天堂。”他表示，“获取电子元件非常容易，订购后，很快就可以收到它们，一切都很顺畅。”安东诺维奇充分利用了这一点，深入挖掘了他制造乐器的热情。

2017年还住在俄罗斯的时候，安东诺维奇注意到了新一代数字手风琴正在兴起，这激发了他的好奇心。“我当时想，为什么不试着改造一下我自己的（原声）手风琴呢？”他说。

他掸去了自己乐器上的灰尘，很高兴地发现自己还能识谱和弹奏。于是，他开始尝试解决困扰数字手风琴演奏者的一些问题。市面上的乐器通常又大又重，依靠的是笨重的外部模块来添加音乐伴奏（例如鼓点），并且还要用线缆连接到放大器上，这限制了演奏者的活动。

他说：“我决定制造一个独立的设备。”他以一个原声手风琴为基础，增加了一个合成器，并安装了内部麦克风来捕捉声音，然后将其与数字声音混合。此外，他还集成了无线发射器，可以使演奏者摆脱线缆，在舞台上自由移动。

出人意料的是，安东诺维奇发现这与他在自动驾驶汽车方面的工作有很多共通之处，尤其是在信号处理链路的延迟管控这一核心需求上。为了给演奏者提供无缝的体验，数字手风琴需要快速地将两个独立键盘上数十个按钮和按键的输入传递到合成器中，而合成器本身也存在固有的处理延迟。

“开发者的主要任务是尽可能地降低延迟。”他说，“一个高质量的系统应该在10毫秒以内发出声音，如果超过了这个阈值，演奏起来就会非常不愉快。”

如今，安东诺维奇有了越来越多的混合声学数字手风琴和纯数字手风琴。虽然他也会给朋友制作手风琴，但他并不急于把自己的爱好变成一门生意。“把它们变成商业化的产品，会将我的好奇心变成一种不得已而为之的负担。”他说，“为了谋生而做某件事时，你做这件事就只是因为你必须做，而不是出于自己的选择了。”

作者：Edd Gent

IEEE Spectrum

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