如何降低蓝牙装置的功耗

DSP: 降低功耗与提高效能

CSR选择在单晶片规格中采用DSP架构，在立体声与单声道耳机市场带来突破性的解决方案。在立体声耳机方面，消费者希望其耳机电池续航力能比得上音乐播放装置的电池续航力。现今的iPod提供相当长的电池续航力(10至15小时)，远胜过一般的移动手机，立体声耳机必须达到相近的电池续航力，而且不会过度消耗音乐播放装置或手机的电池电力。
BlueCore多媒体产品采用的DSP，协助CSR让无线耳机能达到10至16小时的续航力(分别是 BlueCore3-MM 与 BlueCore5-MM )，远远超越其他厂商最优秀的产品，这些非DSP解决方案的续航力最高只有5小时。

为何整合DSP架构能让电池续航力大幅提升? DSP架构的耗电率原本就远低于其他厂商采用ARM处理器开发的装置，再加上DSP在原生模式下就支援各种音乐格式，例如像MP3、WMA、以及AAC。原生支援能力，让产品不必使用低效率且高耗能的编解码器，例如像利用SBC无线技术来传送音乐档案。

为确保互通性，所有使用蓝牙AV profile的产品必须能与Bluetooth SIG强制压缩编码/解码机制:子频带编码(SBC)技术达到互通运作。虽然这项标准相当实用，但却和目前广受消费者欢迎的音乐储存格式不一致。因此，若耳机仅支援SBC，音乐播放装置或手机就必须执行转码作业，在传送之前先解压缩，然后再压缩一次。执行这项功能不仅影响音乐的品质，转码作业本身就耗用大量的处理器资源，在现今手机使用的一些典型的处理器核心中，会用去80%的处理器频宽。这种耗用大量处理器资源的作业，需要大量的电力，因此对电池续航力造成更多的压力。

此外在缩小档案方面，SBC的效率也比不上像是MP3等格式，因此需要更高的周期资源才能进行串流传输。这会影响到连结的可靠度，也会耗用更多的电池电力。

为解决转码衍生的效率低落与耗电量的问题，CSR运用以DSP为基础的BlueCore多媒体元件，开发出专属的蓝牙立体声耳机参考设计方案，结合SBC与MP3格式的编码软件。藉由支援MP3编码功能，就不需再进行转码，传送MP3档案所消耗的电力也比以往来得低。在典型的耳机参考设计方案中 - BlueTunes 1采用 Bluecore3-MM – 在透过标准非EDR频道接收串流SBC音乐时，耗电率不到 95mW (25mA 与 3.7V – 相当于2004年顶级单声道耳机的耗电水准)。这种设计大幅降低传送MP3档案的耗电量，且仍支援EDR功能。

下表比较了采用DSP的CSR产品与其他同类产品在耗电方面的差异：
　
运作模式 其他厂商的元件 CSR BlueCore3-MM
通话 (SCO, HV3, master) ~112mW ~45mW
串流音乐 (SBC) ~180mW ~95mW
待机 (唿叫扫瞄) ~3.3mW ~1mW

图 4 BlueCore3-MM 与主要竞争厂商元件的比较

Casual不定时扫瞄

在不连结至其他装置时，蓝牙无线电会在 "呼叫扫瞄"或待机模式下运作，让无线电波在每1.28秒搜寻其他可连接装置的射频范围，当无线电波扫描到其他装置之后会送出一个辨识器到本地端装置，以便在有需要的时能建立连线。CSR一直运用新技术，来减少呼叫扫瞄模式下所需要执行的活动，因此能进一步降低耗电量。其中一种作法是採取和GSM信号(beacon)间隔相互同步的频率，扫瞄射频波电的范围，利用可用的功率来扫瞄射频范围，手持式装置藉此在GSM网路中建立辨识的机制。这种作法进一步发展出 "条件式扫瞄"机制，让装置能扫瞄射频范围。若没有射频电波活动，就不必进行完整的呼叫扫瞄，装置可一直等到下一次扫瞄周期以再查看附近是否有其他装置。

对于掌上型装置制造商而言，耗电量永远是主要的考量因素之一。在面临耗电率问题的同时，业者还必须因应消费者对产品效能、功能、互通性、以及连结等方面的持续攀升的需求。蓝牙身为电池供电设备最适合的无线传输技术，应该要能在最低功耗要求下提供强大的功能。因此Bluetooth SIG与各家业者致力改进采用新规格或新系列蓝牙装置的效能。透过采用DSP架构来增进多媒体效能，不仅可进一步降低耗电，亦可提供对不同应用的支援与效能，可作为开发蓝芽产品厂商设计时的参考。