车用电子－无线蓝牙应用新方向

由于汽车的内部空间较为狭小，且已经无法再行扩大；若使用免持式无线蓝牙系统的手机设备，经由汽车上的扬声器系统达到播放的效果，很容易就造成车内产生声音反射的情况，甚至再传回车载系统中麦克风设备，使得车载式无线蓝 牙系统产生回音的现象。此时，若在车内使用免持式蓝牙手机的收听（收音）效果，会因此受到干扰而大打折扣。



图说：车载式蓝牙无线系统产生回音的可能情况，或者造成车用蓝牙传输设备质量不佳的可能情况发生。（资料来源：CSR车用蓝牙无线设备解决方案）

一般来说，在使用搭载无线蓝牙设备的产品在车内所造成回音的现象，使用者在听到回音的这一段时间之内，约会有0.5??1.0秒钟的间隔时间，最主要是因为电波传递，以及产生声音到反射回来的时间消耗。因此，要利用何种技术能进一步加强车载用无线蓝牙系统的通讯及语音质量，便成为相当关键性的挑战。这是因为蓝牙传输的质量问题，会因为每个使用者的体验感觉不同而有所差异，再加上汽车内的使用环境不同，而使得无线蓝牙技术在汽车上应用，更是充满了挑战。

以无线技术暨蓝牙连接方案供应商CSR所推出的BlueCore3-Multimedia架构的车载式无线蓝牙系统的解决方案为例，BlueCore3- Mutlimedia是以无线蓝牙射频控制为主要架构，并结合了开放式的平台DSP－Kalimba DSP作为频宽处理器的议定处理，并在进行 语音通讯时，将回音的部份消除。而这项解决方案，最主要的特点在于，如何将无线蓝牙传输的关键技术整合在同一颗芯片组？这不但能够减少系统开发的成本、基板尺寸，同时还能降低产品的技术门槛，达到符合无线蓝牙设备快速上市的基本条件。



图说：BlueCore3-Multimedia系统架构是由基频控制器（MCU）藉由无线蓝牙传输协议与Hand free Profile及Handset Profile所构成，并可针对噪音干扰及降低回音的数码信号来进行处理，而增强型的技术将有助于背景噪音增大时可提高音量。（资料来源：CSR车用蓝牙无线设备解决方案）

由于BlueCore3-Mulitmedia中的基频控制器（MCU）是藉由无线蓝牙传输协议与Hand free Profile及Handset Profile所构成，另一方面再经由无线蓝牙的同步连结技术，将SCO链路所获得的语音信息转传到Kalimba DSP，再利用Kalimba DSP中的软件技术达到语音处理目的之后，最后再透过数模转换电路的作用，让声音从扬声器中扩散出来。另一方面，数模转换电路经由车上所搭载的收音麦克风进行语音信息的收集，在Kalimba DSP处理器中进行转换，最后在传递至基频控制器中，再透过无线蓝牙传输的SCO链路将声音传递出去。

无线蓝牙技术回音消除及噪声抑制解决方案

基本上，CSR针对车载所设计的无线蓝牙解决方案是由两个部分所构成，包括：用在处理噪声抑制演算技术─「OMS」，以及可用于车内双工免持电话的消除回音「AEC」，这是目前市场上唯一将「噪声抑制」与「消除回音」两项技术整合为一的单芯片解决方案，其介绍如下：

OMS－噪声抑制技术：这是一种利用语音与噪声的原始特性，可协助降低噪声干扰的发生，而将语音讯号放大的频率演算技术。简单而言，就是利用语音的构成技术，采用不同的选择方式或直接将不必须要噪声给排除，让不必要的背景噪声干扰降至最低。另外，该技术也运用语音仿真技术来接收讯号，经过后语音系统的加工处理后，再将背景所产生的噪音进行剥离技术，进而撷取到高质量的蓝牙语音通讯讯号。根据研究资料显示，目前的噪声抑制技术对噪声的抑制可达到12dB左右，未来将以降低20dB为主要目标。

AEC－消除回音技术：以目前市面上所使用的车载式免持电话（广播）系统来说，有一项缺憾就是使用者会感受到远端扬声器很容易就会产生回音，为让驾驶者或乘客能享受车上舒适的无线蓝牙免持环境，则可以利用AEC消除回音的即时处理技术，对于汽车上的扬声器耦合到麦克风所产生的回音非常具有效果，AEC的回波损耗误差值（ERLE）约可达到50dB上下。同时还可以随著环境的变化性，而进行调整动作。据了解，目前欧洲电信标准协会（European Telecommunications Standards Institute；ETSI）将着手制定AEC回音系统的有关标准认证。

在上段的部分已经提到，在车内搭载蓝牙设备所产生的回音干扰，主要是因为扬声器发出的声音耦合到麦克风中是其主要因素。因此，麦克风与扬声器的相对位置非常重要，一般来说扬声器的位置离麦克风的距离是越远越好，不过因为汽车内部空间过于狭小，这个距离始终无法再行突破，因此在安装的时候，设计者必须要能充分考虑这项因素。所以，若将麦克风与扬声器整合在一起的话，除了必须要将连接材质考虑进去之外，在连接部分空间所使用的填充物材料，也必须要有所考量。另外，麦克风与扬声器尽量不要放在风口，麦克风的方向与扬声器发声方向相反，或者呈90度也可以获得更加理想的效果。



图说：具有无线蓝牙功能的手机设备，未来将会支持车用卫星导航及其它定位服务的自主型GPS （Autonomous GPS）或辅助型（Assisted GPS）的导航产品。（资料来源：Autohome）

结论：无线网络技术持续发展之余，加上汽车工业也逐步朝向电子化来发展，使得大多数的工作者必须要与时间竞赛，甚至在汽车上还必须能够维持工作讯息的畅通。因此，如何在汽车内降低繁琐的联机过程与布线？实现快速方便的信息阅读及语音通讯，无线蓝牙传输技术已经是现今最受到瞩目的标准技术之一。尽管目前车用蓝牙无线传输技术，大都还只是停留在汽车上的电话系统，不过，其它多样化的应用则随时都有可能会出现，比方说，短距离的车辆检测系统、车与车之间的系统传输技术，乃至于汽车安全检测技术、通信传输等众多服务，最终的目标就是让汽车能进一步贴近智能化。