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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，也包括消費性產品，如：計算機、打印機、汽車、醫療等設備中，約有20％的產品具有內建無線藍牙技術。 根據藍牙技術聯盟（Special Interest Group；SIG）的市場統計資料表示，每天平均約有5種全新的藍牙產品取得認證。由此可見，無線藍牙技術已經逐漸深耕于各類型的產品中，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，內建有無線藍牙技術的產品，將有機會突破20億件，這其中又以汽車產品的應用為最大市場之一。 五花八門的藍牙應用 汽車工業成為新趨勢 「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上的廣泛應用。 到目前為止，有關于藍牙的相關協議標準是經由藍牙技術聯盟所制定，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、醫療工業、科技產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調制技術，一方面加強無線訊號的穩定度，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范，另外還基于連接協議層上的諸多應用，制定出許多規范要求，例如：Handfree Profile、文件傳輸、網絡應用等。這當中以Handfree Profile在汽車工業上的應用為最大宗，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異，而且只要低功率的無線傳輸設備。不僅具有數據、語音的無線傳輸標準功能，可望能為汽車產業帶來許多好處。比方說，可以將無線藍牙傳輸技術應用在衛星導航設備（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上。 雖然這些新的設計與應用，可能會產生幾個問題，比方說：藍牙無線傳輸優劣的技術問題，或者是在狹小的車內空間，所可能造成的回音干擾與噪音抑制，也就是語音通訊質量的問題。對此，有什么因應之道？據了解，已有廠商開發出藍牙芯片組的解決方案，以及與回音消除的軟件系統，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：藍牙無線通訊架構主要可分為底層硬件模塊、中間協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所組成；中間協議層包括：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，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�；镜牟僮鞑粫腥魏螁栴}，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業之后，使得原本單純藍牙技術，將會成為復雜度較高的無線系統；因此，用來確保無線藍牙設備，用在汽車上不會產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 由于汽車的內部空間較為狹小，且已經無法再行擴大；若使用免持式無線藍牙系統的手機設備，經由汽車上的揚聲器系統達到播放的效果，很容易就造成車內產生聲音反射的情況，甚至再傳回車載系統中麥克風設備，使得車載式無線藍 牙系統產生回音的現象。此時，若在車內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產生回音的可能情況，或者造成車用藍牙傳輸設備質量不佳的可能情況發生。（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品在車內所造成回音的現象，使用者在聽到回音的這一段時間之內，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的通訊及語音質量，便成為相當關鍵性的挑戰。這是因為藍牙傳輸的質量問題，會因為每個使用者的體驗感覺不同而有所差異，再加上汽車內的使用環境不同，而使得無線藍牙技術在汽車上應用，更是充滿了挑戰。 以無線技術暨藍牙連接方案供應商CSR所推出的BlueCore3-Multimedia架構的車載式無線藍牙系統的解決方案為例，BlueCore3- Mutlimedia是以無線藍牙射頻控制為主要架構，并結合了開放式的平臺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的關鍵技術整合在同一顆芯片組？這不但能夠減少系統開發的成本、基板尺寸，同時還能降低產品的技術門檻，達到符合無線藍牙設備快速上市的基本條件。 圖說：BlueCore3-Multimedia系統架構是由基頻控制器（MCU）藉由無線藍牙傳輸協議與Hand free Profile及Handset Profile所構成，并可針對噪音干擾及降低回音的數碼信號來進行處理，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議與Hand free Profile及Handset Profile所構成，另一方面再經由無線藍牙的同步連結技術，將SCO鏈路所獲得的語音信息轉傳到Kalimba DSP，再利用Kalimba DSP中的軟件技術達到語音處理目的之后，最后再透過數模轉換電路的作用，讓聲音從揚聲器中擴散出來。另一方面，數模轉換電路經由車上所搭載的收音麥克風進行語音信息的收集，在Kalimba DSP處理器中進行轉換，最后在傳遞至基頻控制器中，再透過無線藍牙傳輸的SCO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成，包括：用在處理噪聲抑制演算技術─「OMS」，以及可用于車內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，可協助降低噪聲干擾的發生，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，經過后語音系統的加工處理后，再將背景所產生的噪音進行剝離技術，進而擷取到高質量的藍牙語音通訊訊號。根據研究資料顯示，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。同時還可以隨著環境的變化性，而進行調整動作。據了解，目前歐洲電信標準協會（European Telecommunications Standards Institute；ETSI）將著手制定AEC回音系統的有關標準認證。 在上段的部分已經提到，在車內搭載藍牙設備所產生的回音干擾，主要是因為揚聲器發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）的導航產品。（資料來源：Autohome） 結論：無線網絡技術持續發展之余，加上汽車工業也逐步朝向電子化來發展，使得大多數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，如何在汽車內降低繁瑣的聯機過程與布線？實現快速方便的信息閱讀及語音通訊，無線藍牙傳輸技術已經是現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，不過，其它多樣化的應用則隨時都有可能會出現，比方說，短距離的車輛檢測系統、車與車之間的系統傳輸技術，乃至于汽車安全檢測技術、通信傳輸等眾多服務，最終的目標就是讓汽車能進一步貼近智能化。 |
