藍牙在車載多媒體方面的應用淺析

自20世紀90年代末誕生以來，藍牙技術(shù)為語音和數(shù)據(jù)包的傳輸提供了可靠的無線連接，從而徹底改變了移動電話、電腦、汽車和消費電子產(chǎn)品等領域。 早期，藍牙技術(shù)被權(quán)威人士認為是一種應用范圍很小的“線纜替代”技術(shù)。如今，藍牙技術(shù)已經(jīng)成為許多手機設計中不可分割的特點。

市場調(diào)查機構(gòu)Forrester的數(shù)字也重點地指出：藍牙技術(shù)的應用正從單一的移動電話領域向其他應用領域轉(zhuǎn)移，包括家庭娛樂、車載應用領域。事實上，市場分析公司ABI預期：2008年全球?qū)⒊霈F(xiàn)2500萬輛裝備藍牙技術(shù)的汽車。隨著在車載應用領域的發(fā)展，藍牙技術(shù)將如何更好地適用于汽車、有哪些具體的用途、有哪些技術(shù)發(fā)展將進一步擴大這種應用？

本文主要探討當前和將來藍牙技術(shù)的某些應用實例，以及藍牙標準的最新發(fā)展情況。在這些發(fā)展當中，一部分使無線技術(shù)按照駕駛室環(huán)境的嚴格要求來細調(diào)其性能；還有一部分將為藍牙技術(shù)打開新的應用領域。 在車載應用領域中，配有藍牙技術(shù)的無線電裝置、電話、信息娛樂和導航系統(tǒng)市場必將迅速發(fā)展。不久前，這個領域中上市的藍牙產(chǎn)品還只有汽車生產(chǎn)商在其豪華車型上內(nèi)置的電話系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中，一部分是利用司機的移動電話通過藍牙技術(shù)實現(xiàn)通訊，還有一部分是利用供乘客使用的藍牙手機取代了早期的DECT電話。

現(xiàn)在，越來越多提供藍牙連接的車載產(chǎn)品在汽車零配件市場有售，銷售者包括專業(yè)系統(tǒng)安裝商和主要零售商。 歐洲、美國和亞洲許多地區(qū)有關免提設備的立法導致了各種藍牙耳機的產(chǎn)生，使正在駕駛的司機能夠通過藍牙移動電話的語音命令來撥打和接聽電話。這些耳機價格便宜，無須安裝，只須在需要充電的時候接插到點煙器插座上即可。

但是，它們無法構(gòu)成綜合車載通訊系統(tǒng)的其中一個組成部分。隨后又出現(xiàn)了車載免提聽筒，使司機能夠利用藍牙移動電話通過連接在控制箱上的麥克風進行通訊。車載免提聽筒包括：從可以接插到點煙器插座上配備揚聲器的單一模件，到利用汽車立體聲系統(tǒng)作為擴音器的各種綜合機型，其中某些機型需要專業(yè)安裝。但是在撥打電話的時候，不是所有插入式機型都能夠使汽車內(nèi)的收音機或立體聲系統(tǒng)靜音，這就意味著司機仍然需要進行手動控制。支持藍牙免提和耳機框架協(xié)議的車載CD/MP3播放器是第一批脫離單一電話模式的產(chǎn)品，可以通過藍牙移動電話的免提語音控制進行車載娛樂。 要在汽車中置入藍牙技術(shù)，需要解決某些問題。

藍牙技術(shù)最初的開發(fā)目的是適應嚴酷的應用環(huán)境，如汽車駕駛室。這正是某些世界領先的汽車生產(chǎn)商迅速采用藍牙技術(shù)的原因。舉例來說，CSR公司的BlueCore芯片超越了駕駛室應用所要求的溫度范圍-40℃~+85℃，并可以在-40℃~+105℃的溫度范圍內(nèi)運行。 除了溫度以外，其他車載射頻設備，如汽車立體聲裝置、GPS導航設備、衛(wèi)星數(shù)字音頻無線電服務(SDARS)裝置、GSM無線電收發(fā)器以及其他電器設備，均可能造成干擾或受到干擾。一輛汽車實際上就是一個可以反射的“罐頭盒”，無線電波就在汽車駕駛室內(nèi)進行反射，從而造成周相移動，重疊的周相移動可消除或破壞所需的信號。 這些射頻信號對于汽車無線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量構(gòu)成不利影響。隨著藍牙應用擴展到信息娛樂、互聯(lián)網(wǎng)診斷以及其他有關領域，汽車將越來越廣泛地配備各種藍牙裝置，從而進一步增加潛在的干擾風險。 藍牙技術(shù)擁有各種抗干擾的防線。藍牙無線電技術(shù)規(guī)范中給出的第一道防線是跳頻，要求接收器和發(fā)射器按照預先確定的模式，將79個不同信道中的一個信道每秒鐘調(diào)整1600次。這樣就在很大程度上提高了抗干擾水平，但即使有了跳頻，汽車駕駛室內(nèi)大量的射頻信號仍然可能對數(shù)據(jù)流量和鏈接可靠性造成不利影響。 藍牙技術(shù)規(guī)范還包含一些抵抗任意射頻干擾源的方法，這些方法在汽車駕駛室中可有效地運用。這種稱為CQDDR(信道質(zhì)量數(shù)據(jù)驅(qū)動率)的技術(shù)可以監(jiān)控環(huán)境中的噪音，使藍牙裝置能夠測量有多少數(shù)據(jù)在傳輸中被損壞，然后動態(tài)地調(diào)整藍牙數(shù)據(jù)包類型，從而達到最好地適應環(huán)境的目的。這樣，就可以實現(xiàn)最高的有效數(shù)據(jù)速率。如果汽車駕駛室的射頻環(huán)境比較差，那么為汽車應用所選擇的芯片就應該融合CQDDR，以保證實現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)速率。在撥號上網(wǎng)等數(shù)據(jù)應用情況下尤其如此，因為不是所有的藍牙系統(tǒng)都融合了CQDDR。

目前，將汽車娛樂系統(tǒng)與藍牙耳機免提控制融為一體的藍牙鏈接僅用于帶寬相對比較低的音頻數(shù)據(jù)。但是，最近許多設備制造商已經(jīng)在市場上推出了首批藍牙立體聲耳機，這些產(chǎn)品采用了專門用于立體聲音質(zhì)的流媒體的新型藍牙芯片。以CSR公司的BlueCore3多媒體芯片為例，它整合了一個芯片電池充電器和一個數(shù)字信號處理器(DSP)，以提高音頻質(zhì)量并延長電池使用時間。這個技術(shù)的發(fā)展意味著未來的播放器能夠讓乘客在無須打擾司機的情況下收聽音樂。 市場上的另一藍牙產(chǎn)品是一個由導航系統(tǒng)、無線電以及CD/MP3播放器構(gòu)成的組合體，這個產(chǎn)品采用藍牙技術(shù)來鏈接移動電話，擁有語音控制功能，能夠存儲地址和電話簿，而這些地址和電話可以通過藍牙鏈接與移動電話中的地址和電話進行交流。這個獨特的產(chǎn)品采用了CSR公司的BlueCore單芯片藍牙技術(shù)。CSR公司還提供硬件和軟件的整合支持，以幫助加快產(chǎn)品上市。

車載語音通訊方面最重大的技術(shù)進展，也許就是新版藍牙技術(shù)規(guī)范支持eSCO(延伸同步連接導向)語音信道。在語音包丟失的情況下，這些容錯信道能夠?qū)崿F(xiàn)語音數(shù)據(jù)的自動續(xù)傳，并容許對數(shù)據(jù)傳輸速率進行安排，從而保持高服務質(zhì)量。于2006年推出的免提協(xié)議1.5版充分利用eSCO技術(shù)，以提供一個非常強大的通訊鏈接，它是藍牙汽車工作組積極推廣適用于電致雜訊環(huán)境的理想解決方案。 乘客娛樂是藍牙技術(shù)的另外一個增長領域。

目前，所有后座娛樂系統(tǒng)，如游戲機和DVD播放器，其立體聲耳機均采用有線或紅外鏈接。前者經(jīng)常被導線弄得一團糟，而后者容易受到太陽光的影響而發(fā)出嘶嘶聲甚至連接中斷。這兩個應用領域顯然都是藍牙技術(shù)的發(fā)展目標。 CSR公司的BlueCore4芯片所具備的EDR(增強型數(shù)據(jù)速率)性能有望成為這個特殊應用領域的關鍵因素。EDR帶寬增加后，數(shù)據(jù)傳輸速率可達到2.1Mbps，比藍牙v1.2標準速率快三倍，是同時處理一對立體聲耳機中不同立體聲音頻流的理想選擇。

此外，CSR公司在其提供BlueCore主控軟件(BCHS)資料庫中增加了一個主機端人機界面設備(HID)框架協(xié)議，使游戲機可以使用藍牙操縱桿，CSR公司還實施并發(fā)展了適用于音頻流媒體的先進音頻傳輸協(xié)議(A2DP)。A2DP管理音頻設備的“發(fā)射”和“接收”功能，使移動電話、車載信息娛樂系統(tǒng)、PDA、MP3播放器以及耳機這些設備能夠建立或停止音頻流。包含A2DP的應用程序也包含AV遙控框架協(xié)議(AVRCP)，AVRCP可以在接收和發(fā)射設備之間建立起一個控制鏈接。用戶將很快可以從MP3播放器這類設備向汽車中央娛樂系統(tǒng)上載音樂，屆時用戶將能夠通過汽車音頻系統(tǒng)來欣賞他們預先編排的播放曲目，并使用這個系統(tǒng)來控制MP3播放器的操作。