基于CSRCVC-HF系統(tǒng)的汽車藍(lán)牙免提解決方案
發(fā)布時(shí)間:2007/4/23 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):524
隨著駕駛安全問(wèn)題受到更廣泛的關(guān)注，藍(lán)牙車載免提也因此而獲得強(qiáng)大的市場(chǎng)支持。藍(lán)牙車載免提系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及兩大主要問(wèn)題，第一個(gè)是藍(lán)牙技術(shù)的問(wèn)題，第二個(gè)是在車內(nèi)空間狹小的情況下所涉及的回音消除及噪聲抑制的問(wèn)題，CSR公司在這兩個(gè)方面都處于領(lǐng)導(dǎo)者的地位，本文將詳細(xì)描述基于CSR芯片方案和CSR-HF回聲消除軟件系統(tǒng)的藍(lán)牙車載免提系統(tǒng)方案。
今天，汽車已經(jīng)不再是少數(shù)人的奢侈品，走下了神壇，進(jìn)入尋常百姓家中。從而汽車駕駛安全的問(wèn)題也就自然成為大眾關(guān)心的話題。為了行車安全，目前很多國(guó)家都不允許開車時(shí)用手接聽電話，這也就給采用藍(lán)牙技術(shù)的車載免提造就了巨大的市場(chǎng)空間。但要實(shí)現(xiàn)車載的藍(lán)牙免提，需要解決兩大技術(shù)問(wèn)題，其一是藍(lán)牙技術(shù)問(wèn)題，其二是在車內(nèi)復(fù)雜的空間環(huán)境下所帶來(lái)的回音問(wèn)題，即通話的語(yǔ)音品質(zhì)問(wèn)題。
藍(lán)牙協(xié)議是由特別興趣小組SIG(Special Intresting Group)組織制定并推廣的一個(gè)開放的短距離、低功耗的無(wú)線解決方案。其射頻工作在無(wú)需授權(quán)的ISM(工業(yè)，科學(xué)以及醫(yī)療)頻段，并采用跳頻技術(shù)來(lái)消除干擾和降低衰減。藍(lán)牙技術(shù)一個(gè)重要的特點(diǎn)是它不僅是一個(gè)連接層的規(guī)范，同時(shí)還制定了很多基于這個(gè)連接協(xié)議層上的很多的應(yīng)用，比如Handfree Profile、文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)接入等。本文所談到的車載系統(tǒng)就應(yīng)用到了其中的Handfree Profile。
整個(gè)藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)可以分為底層硬件模塊、中間協(xié)議層和高端應(yīng)用層三大部分，如圖1所示。
圖1：藍(lán)牙協(xié)議體系構(gòu) |
鏈路管理層(LM)、基帶層(BB)和射頻(RF)構(gòu)成了藍(lán)牙的底層模塊。中間協(xié)議層包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議(L2CAP)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP)、串口仿真協(xié)議(RFCOMM)和電話控制協(xié)議規(guī)范(TCS)，最高層是應(yīng)用層，即眾多的profile。
藍(lán)牙的車載實(shí)際應(yīng)用總是和手機(jī)聯(lián)系在一起的，雖然藍(lán)牙SIG組織在互操作性方面做了很多的規(guī)定。但是各個(gè)手機(jī)廠商在具體實(shí)現(xiàn)上各有各的不同，這些實(shí)現(xiàn)方式只能保證在基本的方面沒(méi)有問(wèn)題，而目前有很多手機(jī)廠商并沒(méi)有做BQB認(rèn)證，這更加加劇了互操作性的問(wèn)題。所以與手機(jī)的兼容性問(wèn)題對(duì)于產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)非常重要。CSR(Cambridge Silicon Radio)公司是藍(lán)牙業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者，其在兼容性方面做了非常充分的測(cè)試，這樣OEM廠商可以從這個(gè)問(wèn)題中解放出來(lái)。
前面提到第二項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是回音消除和噪音抑制，這也是本文討論的重點(diǎn)。汽車內(nèi)的空間特別狹小，由揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音通過(guò)在車內(nèi)不同的地方發(fā)生反射，又傳回到車載系統(tǒng)的麥克風(fēng)是車載系統(tǒng)產(chǎn)生回音的一個(gè)根本原因，從圖2可以看出車載系統(tǒng)在使用時(shí)回音產(chǎn)生的復(fù)雜情況。
圖2：車載系統(tǒng)產(chǎn)生回音的復(fù)雜情況。 |
從回音的產(chǎn)生到用戶聽到回音有一定的時(shí)間間隔，主要是由于電波傳輸以及反射會(huì)引起時(shí)間消耗。如何提高車載系統(tǒng)通話的語(yǔ)音質(zhì)量是一個(gè)關(guān)鍵的話題，直接關(guān)系到用戶體驗(yàn)，而由于車內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境，又使得該項(xiàng)技術(shù)充滿了挑戰(zhàn)。
CSR推出的BlueCore3-Multimedia和其回音消除軟件整合在一起構(gòu)成了藍(lán)牙車載系統(tǒng)的完整解決方案，BlueCore3-Mutlimedia是一顆集處理器和藍(lán)牙無(wú)線射頻控制于一體的單芯片方案。圖2是它的系統(tǒng)架構(gòu)。
圖3：BlueCore3-Multimedia系統(tǒng)架構(gòu)。 |
從圖3可以看到，BlueCore3-Multimedia還集成了開放平臺(tái)DSP－Kalimba DSP。Kalimba DSP作為基帶處理器的協(xié)處理器，用于完成對(duì)語(yǔ)音通信中的回音消除。
該方案將實(shí)現(xiàn)車載系統(tǒng)的兩大關(guān)鍵技術(shù)整合到一顆芯片中來(lái)，無(wú)疑降低了產(chǎn)品的開發(fā)難度和系統(tǒng)成本，為產(chǎn)品的快速上市創(chuàng)造了很好條件。
在BlueCore3-Mulitmedia的基帶控制器(MCU)中運(yùn)行藍(lán)牙協(xié)議棧以及Handfree Profile和Handset Profile，并從藍(lán)牙的同步面向連接(SCO)鏈路中提取語(yǔ)音信息并轉(zhuǎn)送給Kalimba DSP，Kalimba DSP中的軟件完成語(yǔ)音處理，再經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換到揚(yáng)聲器放出來(lái)，反方向是模數(shù)轉(zhuǎn)換從麥克風(fēng)中收集語(yǔ)音信息，到Kalimba DSP中進(jìn)行處理，然后傳送給基帶控制器，再通過(guò)藍(lán)牙的SCO鏈路發(fā)送出去，流程示意見圖4。
隨著駕駛安全問(wèn)題受到更廣泛的關(guān)注，藍(lán)牙車載免提也因此而獲得強(qiáng)大的市場(chǎng)支持。藍(lán)牙車載免提系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及兩大主要問(wèn)題，第一個(gè)是藍(lán)牙技術(shù)的問(wèn)題，第二個(gè)是在車內(nèi)空間狹小的情況下所涉及的回音消除及噪聲抑制的問(wèn)題，CSR公司在這兩個(gè)方面都處于領(lǐng)導(dǎo)者的地位，本文將詳細(xì)描述基于CSR芯片方案和CSR-HF回聲消除軟件系統(tǒng)的藍(lán)牙車載免提系統(tǒng)方案。 今天，汽車已經(jīng)不再是少數(shù)人的奢侈品，走下了神壇，進(jìn)入尋常百姓家中。從而汽車駕駛安全的問(wèn)題也就自然成為大眾關(guān)心的話題。為了行車安全，目前很多國(guó)家都不允許開車時(shí)用手接聽電話，這也就給采用藍(lán)牙技術(shù)的車載免提造就了巨大的市場(chǎng)空間。但要實(shí)現(xiàn)車載的藍(lán)牙免提，需要解決兩大技術(shù)問(wèn)題，其一是藍(lán)牙技術(shù)問(wèn)題，其二是在車內(nèi)復(fù)雜的空間環(huán)境下所帶來(lái)的回音問(wèn)題，即通話的語(yǔ)音品質(zhì)問(wèn)題。 藍(lán)牙協(xié)議是由特別興趣小組SIG(Special Intresting Group)組織制定并推廣的一個(gè)開放的短距離、低功耗的無(wú)線解決方案。其射頻工作在無(wú)需授權(quán)的ISM(工業(yè)，科學(xué)以及醫(yī)療)頻段，并采用跳頻技術(shù)來(lái)消除干擾和降低衰減。藍(lán)牙技術(shù)一個(gè)重要的特點(diǎn)是它不僅是一個(gè)連接層的規(guī)范，同時(shí)還制定了很多基于這個(gè)連接協(xié)議層上的很多的應(yīng)用，比如Handfree Profile、文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)接入等。本文所談到的車載系統(tǒng)就應(yīng)用到了其中的Handfree Profile。 整個(gè)藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)可以分為底層硬件模塊、中間協(xié)議層和高端應(yīng)用層三大部分，如圖1所示。
鏈路管理層(LM)、基帶層(BB)和射頻(RF)構(gòu)成了藍(lán)牙的底層模塊。中間協(xié)議層包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議(L2CAP)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP)、串口仿真協(xié)議(RFCOMM)和電話控制協(xié)議規(guī)范(TCS)，最高層是應(yīng)用層，即眾多的profile。 藍(lán)牙的車載實(shí)際應(yīng)用總是和手機(jī)聯(lián)系在一起的，雖然藍(lán)牙SIG組織在互操作性方面做了很多的規(guī)定。但是各個(gè)手機(jī)廠商在具體實(shí)現(xiàn)上各有各的不同，這些實(shí)現(xiàn)方式只能保證在基本的方面沒(méi)有問(wèn)題，而目前有很多手機(jī)廠商并沒(méi)有做BQB認(rèn)證，這更加加劇了互操作性的問(wèn)題。所以與手機(jī)的兼容性問(wèn)題對(duì)于產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)非常重要。CSR(Cambridge Silicon Radio)公司是藍(lán)牙業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者，其在兼容性方面做了非常充分的測(cè)試，這樣OEM廠商可以從這個(gè)問(wèn)題中解放出來(lái)。 前面提到第二項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是回音消除和噪音抑制，這也是本文討論的重點(diǎn)。汽車內(nèi)的空間特別狹小，由揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音通過(guò)在車內(nèi)不同的地方發(fā)生反射，又傳回到車載系統(tǒng)的麥克風(fēng)是車載系統(tǒng)產(chǎn)生回音的一個(gè)根本原因，從圖2可以看出車載系統(tǒng)在使用時(shí)回音產(chǎn)生的復(fù)雜情況。
從回音的產(chǎn)生到用戶聽到回音有一定的時(shí)間間隔，主要是由于電波傳輸以及反射會(huì)引起時(shí)間消耗。如何提高車載系統(tǒng)通話的語(yǔ)音質(zhì)量是一個(gè)關(guān)鍵的話題，直接關(guān)系到用戶體驗(yàn)，而由于車內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境，又使得該項(xiàng)技術(shù)充滿了挑戰(zhàn)。 CSR推出的BlueCore3-Multimedia和其回音消除軟件整合在一起構(gòu)成了藍(lán)牙車載系統(tǒng)的完整解決方案，BlueCore3-Mutlimedia是一顆集處理器和藍(lán)牙無(wú)線射頻控制于一體的單芯片方案。圖2是它的系統(tǒng)架構(gòu)。
從圖3可以看到，BlueCore3-Multimedia還集成了開放平臺(tái)DSP－Kalimba DSP。Kalimba DSP作為基帶處理器的協(xié)處理器，用于完成對(duì)語(yǔ)音通信中的回音消除。 該方案將實(shí)現(xiàn)車載系統(tǒng)的兩大關(guān)鍵技術(shù)整合到一顆芯片中來(lái)，無(wú)疑降低了產(chǎn)品的開發(fā)難度和系統(tǒng)成本，為產(chǎn)品的快速上市創(chuàng)造了很好條件。 在BlueCore3-Mulitmedia的基帶控制器(MCU)中運(yùn)行藍(lán)牙協(xié)議棧以及Handfree Profile和Handset Profile，并從藍(lán)牙的同步面向連接(SCO)鏈路中提取語(yǔ)音信息并轉(zhuǎn)送給Kalimba DSP，Kalimba DSP中的軟件完成語(yǔ)音處理，再經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換到揚(yáng)聲器放出來(lái)，反方向是模數(shù)轉(zhuǎn)換從麥克風(fēng)中收集語(yǔ)音信息，到Kalimba DSP中進(jìn)行處理，然后傳送給基帶控制器，再通過(guò)藍(lán)牙的SCO鏈路發(fā)送出去，流程示意見圖4。 |
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