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目前的無線藍牙傳輸技術，不但是中、高階手機的基本標準配備，搭載立體聲耳機也有越來越普及的趨勢。過去藍牙技術主要的應用領域，包括：語音與音樂相關的手機、PDA等手持式設備之外，也包括消費性產(chǎn)品，如：計算機、打印機、汽車、醫(yī)療等設備中，約有20％的產(chǎn)品具有內(nèi)建無線藍牙技術。 根據(jù)藍牙技術聯(lián)盟（Special Interest Group；SIG）的市場統(tǒng)計資料表示，每天平均約有5種全新的藍牙產(chǎn)品取得認證。由此可見，無線藍牙技術已經(jīng)逐漸深耕于各類型的產(chǎn)品中，至今搭配藍牙技術的設備已突破10億件左右。再加上無線藍牙的應用技術越趨成熟化，預估未來3年之內(nèi)，內(nèi)建有無線藍牙技術的產(chǎn)品，將有機會突破20億件，這其中又以汽車產(chǎn)品的應用為最大市場之一。 五花八門的藍牙應用 汽車工業(yè)成為新趨勢 「一邊駕駛汽車、一邊接聽手機電話」，這樣危險行為，在臺灣已被立法禁止，所造成的危險不容輕忽。而隨著駕駛安全、安全駕駛的問題持續(xù)被提出來之后，受到更多人的關注，這也使得車用無線藍牙技術，已經(jīng)在市場中獲得強而有力的支持，一方面也造就了無線藍牙技術在汽車工業(yè)上的廣泛應用。 到目前為止，有關于藍牙的相關協(xié)議標準是經(jīng)由藍牙技術聯(lián)盟所制定，長久以來在無線通訊市場中，所大力推廣的一項具有開放式、短距離、低功耗的藍牙無線通訊技術的解決方案。主要的射頻工作范圍為不需要授權的2.4GHzISM，包括：汽車工業(yè)、醫(yī)療工業(yè)、科技產(chǎn)品所使用的頻段范圍。主要技術是運用跳頻技術來降低干擾、減少訊號衰減的情形發(fā)生，另外，也可運用快速跳頻降低同頻干擾及遠距離傳輸時，所造成的噪聲干擾的影響；甚至還可以采用FM調(diào)制技術，一方面加強無線訊號的穩(wěn)定度，另一方面還可降低無線設備的復雜性。 基本上，藍牙無線通訊技術不僅具有連接層的特殊且重要的規(guī)范，另外還基于連接協(xié)議層上的諸多應用，制定出許多規(guī)范要求，例如：Handfree Profile、文件傳輸、網(wǎng)絡應用等。這當中以Handfree Profile在汽車工業(yè)上的應用為最大宗，能夠直接與車上AV影音多媒體、車載式衛(wèi)星導航等設備整合為一，使用者不再在另外搭載其它裝置附加設備。 無線藍牙傳輸技術是一項優(yōu)異，而且只要低功率的無線傳輸設備。不僅具有數(shù)據(jù)、語音的無線傳輸標準功能，可望能為汽車產(chǎn)業(yè)帶來許多好處。比方說，可以將無線藍牙傳輸技術應用在衛(wèi)星導航設備（GPS）上，便能使汽車具有顯示自動傳送方向效果，或者是將藍牙無線傳輸技術運用到汽車上的免持系統(tǒng)上。 雖然這些新的設計與應用，可能會產(chǎn)生幾個問題，比方說：藍牙無線傳輸優(yōu)劣的技術問題，或者是在狹小的車內(nèi)空間，所可能造成的回音干擾與噪音抑制，也就是語音通訊質(zhì)量的問題。對此，有什么因應之道？據(jù)了解，已有廠商開發(fā)出藍牙芯片組的解決方案，以及與回音消除的軟件系統(tǒng)，并將該芯片與軟件技術導入在汽車上所使用的藍牙免持解決方案中。 圖說：藍牙無線通訊架構(gòu)主要可分為底層硬件模塊、中間協(xié)議層及高端應用層等三個部分；底層的硬件模塊則是由鏈路管理層、基帶層與射頻等架構(gòu)所組成；中間協(xié)議層包括：邏輯鏈路控制及L2CAP、SDP、RFCOMM，以及TCS；高端應用層則包括了許多的profile。（資料來源：CSR車用藍牙無線設備解決方案） 汽車與藍牙無線首重兼容性 認證的過程不可忽略 汽車上所使用的藍牙無線通訊系統(tǒng)，目前還是以手持式設備為最大應用，而藍牙標準的SIG藍牙技術聯(lián)盟也在汽車與藍牙設備的操作性與適用性方面，制定出許多相關規(guī)范。不過，各品牌的手機廠商實際上所應用或操作方式，卻是各有各的不同，只能確保基本的操作不會有任何問題，而在藍牙的附加功能上，卻是無法給予最大的滿足，也就是說還有部份藍牙功能無法在汽車上展現(xiàn)出來。再加上目前還有許多手機廠商無法通過BQB的認證標準，不但產(chǎn)生更大的相互操作性困難，甚至導致了不同汽車廠牌與不同手機品牌，難以兼容的技術問題。 將無線藍牙傳輸技術應用到汽車電子中的設備、儀器上，此發(fā)展趨勢有顯著的增加。雖然車載用的無線藍牙技術還沒有一個明確的規(guī)范，不過，從汽車中心廠對于藍牙技術的青睞與重視程度，無線藍牙技術成為汽車標準配備也是遲早之事。但是，汽車工業(yè)對于可靠度與兼容性自有一套嚴格評審標準，這遠比家庭、辦公室的標準還要高出許多。再者，當一個新的無線技術導入汽車產(chǎn)業(yè)之后，使得原本單純藍牙技術，將會成為復雜度較高的無線系統(tǒng)；因此，用來確保無線藍牙設備，用在汽車上不會產(chǎn)生任何干擾的檢測標準，將會日益重要。 汽車無線藍牙傳輸設備 由于汽車的內(nèi)部空間較為狹小，且已經(jīng)無法再行擴大；若使用免持式無線藍牙系統(tǒng)的手機設備，經(jīng)由汽車上的揚聲器系統(tǒng)達到播放的效果，很容易就造成車內(nèi)產(chǎn)生聲音反射的情況，甚至再傳回車載系統(tǒng)中麥克風設備，使得車載式無線藍 牙系統(tǒng)產(chǎn)生回音的現(xiàn)象。此時，若在車內(nèi)使用免持式藍牙手機的收聽（收音）效果，會因此受到干擾而大打折扣。 圖說：車載式藍牙無線系統(tǒng)產(chǎn)生回音的可能情況，或者造成車用藍牙傳輸設備質(zhì)量不佳的可能情況發(fā)生。（資料來源：CSR車用藍牙無線設備解決方案） 一般來說，在使用搭載無線藍牙設備的產(chǎn)品在車內(nèi)所造成回音的現(xiàn)象，使用者在聽到回音的這一段時間之內(nèi)，約會有0.5??1.0秒鐘的間隔時間，最主要是因為電波傳遞，以及產(chǎn)生聲音到反射回來的時間消耗。因此，要利用何種技術能進一步加強車載用無線藍牙系統(tǒng)的通訊及語音質(zhì)量，便成為相當關鍵性的挑戰(zhàn)。這是因為藍牙傳輸?shù)馁|(zhì)量問題，會因為每個使用者的體驗感覺不同而有所差異，再加上汽車內(nèi)的使用環(huán)境不同，而使得無線藍牙技術在汽車上應用，更是充滿了挑戰(zhàn)。 以無線技術暨藍牙連接方案供應商CSR所推出的BlueCore3-Multimedia架構(gòu)的車載式無線藍牙系統(tǒng)的解決方案為例，BlueCore3- Mutlimedia是以無線藍牙射頻控制為主要架構(gòu)，并結(jié)合了開放式的平臺DSP－Kalimba DSP作為頻寬處理器的議定處理，并在進行 語音通訊時，將回音的部份消除。而這項解決方案，最主要的特點在于，如何將無線藍牙傳輸?shù)年P鍵技術整合在同一顆芯片組？這不但能夠減少系統(tǒng)開發(fā)的成本、基板尺寸，同時還能降低產(chǎn)品的技術門檻，達到符合無線藍牙設備快速上市的基本條件。 圖說：BlueCore3-Multimedia系統(tǒng)架構(gòu)是由基頻控制器（MCU）藉由無線藍牙傳輸協(xié)議與Hand free Profile及Handset Profile所構(gòu)成，并可針對噪音干擾及降低回音的數(shù)碼信號來進行處理，而增強型的技術將有助于背景噪音增大時可提高音量。（資料來源：CSR車用藍牙無線設備解決方案） 由于BlueCore3-Mulitmedia中的基頻控制器（MCU）是藉由無線藍牙傳輸協(xié)議與Hand free Profile及Handset Profile所構(gòu)成，另一方面再經(jīng)由無線藍牙的同步連結(jié)技術，將SCO鏈路所獲得的語音信息轉(zhuǎn)傳到Kalimba DSP，再利用Kalimba DSP中的軟件技術達到語音處理目的之后，最后再透過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的作用，讓聲音從揚聲器中擴散出來。另一方面，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路經(jīng)由車上所搭載的收音麥克風進行語音信息的收集，在Kalimba DSP處理器中進行轉(zhuǎn)換，最后在傳遞至基頻控制器中，再透過無線藍牙傳輸?shù)腟CO鏈路將聲音傳遞出去。 無線藍牙技術回音消除及噪聲抑制解決方案 基本上，CSR針對車載所設計的無線藍牙解決方案是由兩個部分所構(gòu)成，包括：用在處理噪聲抑制演算技術─「OMS」，以及可用于車內(nèi)雙工免持電話的消除回音「AEC」，這是目前市場上唯一將「噪聲抑制」與「消除回音」兩項技術整合為一的單芯片解決方案，其介紹如下： OMS－噪聲抑制技術：這是一種利用語音與噪聲的原始特性，可協(xié)助降低噪聲干擾的發(fā)生，而將語音訊號放大的頻率演算技術。簡單而言，就是利用語音的構(gòu)成技術，采用不同的選擇方式或直接將不必須要噪聲給排除，讓不必要的背景噪聲干擾降至最低。另外，該技術也運用語音仿真技術來接收訊號，經(jīng)過后語音系統(tǒng)的加工處理后，再將背景所產(chǎn)生的噪音進行剝離技術，進而擷取到高質(zhì)量的藍牙語音通訊訊號。根據(jù)研究資料顯示，目前的噪聲抑制技術對噪聲的抑制可達到12dB左右，未來將以降低20dB為主要目標。 AEC－消除回音技術：以目前市面上所使用的車載式免持電話（廣播）系統(tǒng)來說，有一項缺憾就是使用者會感受到遠端揚聲器很容易就會產(chǎn)生回音，為讓駕駛者或乘客能享受車上舒適的無線藍牙免持環(huán)境，則可以利用AEC消除回音的即時處理技術，對于汽車上的揚聲器耦合到麥克風所產(chǎn)生的回音非常具有效果，AEC的回波損耗誤差值（ERLE）約可達到50dB上下。同時還可以隨著環(huán)境的變化性，而進行調(diào)整動作。據(jù)了解，目前歐洲電信標準協(xié)會（European Telecommunications Standards Institute；ETSI）將著手制定AEC回音系統(tǒng)的有關標準認證。 在上段的部分已經(jīng)提到，在車內(nèi)搭載藍牙設備所產(chǎn)生的回音干擾，主要是因為揚聲器發(fā)出的聲音耦合到麥克風中是其主要因素。因此，麥克風與揚聲器的相對位置非常重要，一般來說揚聲器的位置離麥克風的距離是越遠越好，不過因為汽車內(nèi)部空間過于狹小，這個距離始終無法再行突破，因此在安裝的時候，設計者必須要能充分考慮這項因素。所以，若將麥克風與揚聲器整合在一起的話，除了必須要將連接材質(zhì)考慮進去之外，在連接部分空間所使用的填充物材料，也必須要有所考量。另外，麥克風與揚聲器盡量不要放在風口，麥克風的方向與揚聲器發(fā)聲方向相反，或者呈90度也可以獲得更加理想的效果。 圖說：具有無線藍牙功能的手機設備，未來將會支持車用衛(wèi)星導航及其它定位服務的自主型GPS （Autonomous GPS）或輔助型（Assisted GPS）的導航產(chǎn)品。（資料來源：Autohome） 結(jié)論：無線網(wǎng)絡技術持續(xù)發(fā)展之余，加上汽車工業(yè)也逐步朝向電子化來發(fā)展，使得大多數(shù)的工作者必須要與時間競賽，甚至在汽車上還必須能夠維持工作訊息的暢通。因此，如何在汽車內(nèi)降低繁瑣的聯(lián)機過程與布線？實現(xiàn)快速方便的信息閱讀及語音通訊，無線藍牙傳輸技術已經(jīng)是現(xiàn)今最受到矚目的標準技術之一。盡管目前車用藍牙無線傳輸技術，大都還只是停留在汽車上的電話系統(tǒng)，不過，其它多樣化的應用則隨時都有可能會出現(xiàn)，比方說，短距離的車輛檢測系統(tǒng)、車與車之間的系統(tǒng)傳輸技術，乃至于汽車安全檢測技術、通信傳輸?shù)缺姸喾⻊眨罱K的目標就是讓汽車能進一步貼近智能化。 |
