ay: block;">業(yè)界預(yù)測(cè)藍(lán)牙立體聲將成為增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)-并將占據(jù)第二的位置。其結(jié)果是,設(shè)計(jì)師將在藍(lán)牙設(shè)備附件中集成藍(lán)牙功能和“隨身”音樂(lè)功能,特別是在播放流媒體音樂(lè)的立體聲耳機(jī)上。說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。要提供具有吸引力的音樂(lè)和立體聲藍(lán)牙設(shè)備,還有許多挑戰(zhàn)需要克服。本文將詳細(xì)討論這些挑戰(zhàn),并提供解決這些問(wèn)題的建議。
可以說(shuō)沒(méi)有人懷疑藍(lán)牙音樂(lè)的前途一片光明。在2005年的第一季度,幾乎所有的頂級(jí)手機(jī)提供商都推出或啟動(dòng)支持音樂(lè)的移動(dòng)電話-諾基亞在4月推出了N91型號(hào)的手機(jī),索尼-愛(ài)立信在3月的CeBit上發(fā)布了隨身聽(tīng)(Walkman)手機(jī),在同一展會(huì)上,三星公司發(fā)布了SGHi300,而摩托羅拉公司的iTune版移動(dòng)電話也成為媒體的頭條。
但是,還存在另一個(gè)必須面對(duì)的事實(shí),即藍(lán)牙立體聲耳機(jī)的普及要落后于移動(dòng)音樂(lè)的發(fā)展速度,從而使得上述的好消息打了折扣。其原因并不難理解。隨著藍(lán)牙已成為短距離手機(jī)無(wú)線傳輸?shù)氖聦?shí)標(biāo)準(zhǔn),而且單聲道藍(lán)牙耳機(jī)已日益普及,用戶并不希望使用兩套藍(lán)牙音頻設(shè)備-一套用于通話,而另外一套用于立體聲(音樂(lè)播放器)。
藍(lán)牙音頻耳機(jī)設(shè)備分類
關(guān)于藍(lán)牙音頻設(shè)備,定義上可以分為如下三種:
1.藍(lán)牙單聲道(語(yǔ)音)耳機(jī):這種耳機(jī)出貨已經(jīng)有一段時(shí)間了,成熟度已經(jīng)很高。藍(lán)牙單聲道耳機(jī)是一種小型的藍(lán)牙設(shè)備,用戶可以用它進(jìn)行免提通話。
2.藍(lán)牙立體聲耳機(jī):這類耳機(jī)只允許使用者欣賞立體聲音樂(lè)。
3.藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件:該在套件允許使用者在欣賞立體聲音樂(lè)的同時(shí)進(jìn)行免提通話。狀態(tài)切換涉及到在立體聲耳機(jī)中將音樂(lè)流媒體狀態(tài)平滑地切換到語(yǔ)音通話狀態(tài),并且在通話結(jié)束后再切換回音樂(lè)流狀態(tài)。
圖1:分散網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例。
圖2:微微網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例
藍(lán)牙應(yīng)用場(chǎng)景分類
與藍(lán)牙立體聲和藍(lán)牙語(yǔ)音相關(guān)的用戶應(yīng)用情景有很多種,不過(guò)其中大多數(shù)可以歸納為以下兩種情形:
1. 音樂(lè)播放器-移動(dòng)電話連接:某個(gè)用戶正在使用藍(lán)牙立體聲耳機(jī)聽(tīng)音樂(lè),這時(shí)移動(dòng)電話有電話呼入。這時(shí)音樂(lè)將自動(dòng)暫停,她可以在耳機(jī)中聽(tīng)到電話鈴聲,然后接聽(tīng)電話。掛斷電話后,音樂(lè)馬上從先前暫停的地方繼續(xù)播放。上述用戶情景大多數(shù)要求藍(lán)牙立體聲耳機(jī)成為兩個(gè)微微網(wǎng)中的公共設(shè)備。在其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,移動(dòng)電話需要成為主設(shè)備,音樂(lè)播放器則是另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的從設(shè)備。藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件本身則成為其中一個(gè)微微網(wǎng)絡(luò)中的主設(shè)備,另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的從設(shè)備,從而形成一個(gè)分散式網(wǎng)絡(luò)。在某些情況下,可能不會(huì)形成分散網(wǎng)絡(luò),此時(shí)藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件將成為主設(shè)備。
2. 多媒體電話連接:用戶正在利用支持音樂(lè)的最新藍(lán)牙移動(dòng)電話欣賞無(wú)線音樂(lè)。這時(shí)他的話機(jī)上顯示有個(gè)電話呼入；話機(jī)音樂(lè)暫停,隨之藍(lán)牙立體聲耳機(jī)聲音停止。通過(guò)使用藍(lán)牙立體聲耳機(jī)上的“通話”按鈕進(jìn)行通話。當(dāng)通話一結(jié)束,音樂(lè)自動(dòng)地從暫停的地方繼續(xù)播放。這種情景將創(chuàng)建有兩個(gè)設(shè)備的單個(gè)微微網(wǎng)絡(luò)。
用戶體驗(yàn)所面臨的挑戰(zhàn)
表面上看起來(lái)這兩種應(yīng)用都比較簡(jiǎn)單--暫停音樂(lè)、接聽(tīng)電話、通話結(jié)束后立即恢復(fù)音樂(lè)的播放。實(shí)際沒(méi)那么簡(jiǎn)單。在藍(lán)牙耳機(jī)套件中集成語(yǔ)音和立體聲功能,同時(shí)提供簡(jiǎn)單和直觀的用戶體驗(yàn)充滿了挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括以下三類:
1. 技術(shù)挑戰(zhàn):這些問(wèn)題與藍(lán)牙規(guī)范相關(guān),要么不足以解決這些問(wèn)題,要么就是不夠明確。例如,當(dāng)用于流媒體音樂(lè)的ACL鏈路已經(jīng)存在時(shí),是不可能建立HV1 SCO鏈路進(jìn)行通話的。HV1數(shù)據(jù)包類型需要占用整個(gè)帶寬。
2. 實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn):這些問(wèn)題與規(guī)范的解釋以及隨后實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性或可選性功能有關(guān)。例如,很多移動(dòng)電話每當(dāng)有按鍵按下時(shí)都將建立一個(gè)SCO連接。為了在藍(lán)牙立體聲耳機(jī)中聽(tīng)到話機(jī)上有鍵按下,耳機(jī)中的音樂(lè)每隔若干毫秒就需要暫停一下,這將產(chǎn)生一種令人沮喪的用戶體驗(yàn)。
3. 指導(dǎo)原則的缺乏:因?yàn)槟承r(shí)候規(guī)范并不充分或不夠清楚,而大量公司又迫不及待地在他們的產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)這些規(guī)范,因此業(yè)界急需藍(lán)牙語(yǔ)音和音樂(lè)共存的指導(dǎo)原則。直到最近,藍(lán)牙SIG和相關(guān)公司才意識(shí)到藍(lán)牙立體聲耳機(jī)應(yīng)用所展示的巨大機(jī)會(huì)。多家藍(lán)牙組織已經(jīng)開(kāi)始去解決藍(lán)牙立體聲與語(yǔ)音功能的共存和互操作性問(wèn)題。
問(wèn)題并非在于技術(shù)本身
仔細(xì)分析上述應(yīng)用中所遇到的種種挑戰(zhàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的核心并非在于技術(shù)本身。藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件是藍(lán)牙功能集成的中心。對(duì)于音樂(lè)播放器和移動(dòng)電話連接而言,藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件是移動(dòng)電話和音樂(lè)播放器之間的連接鏈路,對(duì)于多媒體電話連接,即使移動(dòng)電話可能知道SCO和ACL兩個(gè)鏈路,在管理切換上藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件也扮演著關(guān)鍵的角色。
如前面討論的那樣,用戶體驗(yàn)涉及到暫停音樂(lè)、在耳機(jī)上播放鈴聲,根據(jù)用戶的喜好接聽(tīng)或不接聽(tīng),以及通話結(jié)束后恢復(fù)播放音樂(lè)。藍(lán)牙立體聲耳機(jī)單獨(dú)地處理暫停和恢復(fù)順序。類似地,藍(lán)牙單聲道耳機(jī)也能單獨(dú)地處理語(yǔ)音順序。挑戰(zhàn)在于將這些功能放在一起。
最初的音頻-視頻遙控協(xié)議(AVRCP)命令暫停(Pause)和播放(Play)的語(yǔ)言并不與高級(jí)音頻分配協(xié)議(A2DP)連接嚴(yán)格關(guān)聯(lián)。目前在系統(tǒng)中集成藍(lán)牙立體聲功能的音樂(lè)播放器在接收暫停命令時(shí)采用了下面三種選擇之一:1. 待機(jī)/啟動(dòng)；2. 斷開(kāi)/連接；3. 流靜音。
待機(jī)/啟動(dòng)是AVRCP暫停和播放命令的理想實(shí)現(xiàn)方式,如圖3所顯示。然而在圖3中的A2DP待機(jī)/啟動(dòng)是可選命令,在很多方案中并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。這導(dǎo)致了下面之一作為變通的情形。
圖3:使用A2DP待機(jī)/啟動(dòng)的AVRCP暫停/播放實(shí)現(xiàn)。
斷開(kāi)/連接是一種強(qiáng)制命令,不受可選的待機(jī)/啟動(dòng)命令所面臨的問(wèn)題影響。該選項(xiàng)顯示在圖4中。
圖4:使用A2DP斷開(kāi)/連接的AVRCP暫停/播放實(shí)現(xiàn)
這種方式受兩個(gè)主要的缺陷影響。AVRCP暫停/播放語(yǔ)義不嚴(yán)格對(duì)應(yīng)斷開(kāi)/連接。它還因?yàn)橹匦逻B接的協(xié)議協(xié)商(所有編解碼參數(shù)重新協(xié)商)導(dǎo)致更高的延時(shí),好像是一個(gè)新的連接一樣。
流靜音是另外一種方法,可以用于實(shí)現(xiàn)AVRCP暫停/播放語(yǔ)義。當(dāng)藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件調(diào)用AVRCP暫停命令時(shí),藍(lán)牙音樂(lè)播放可以開(kāi)始流靜音,對(duì)用戶而言,音樂(lè)將表現(xiàn)為已經(jīng)暫停。圖5中顯示了這個(gè)選項(xiàng)。
圖5:使用流靜音的AVRCP暫停/播放實(shí)現(xiàn)
事實(shí)上,這是AVRCP暫停/播放的模擬情形。這可能是一種可行的方案,當(dāng)待機(jī)/啟動(dòng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn),對(duì)于可以接受的用戶體驗(yàn)來(lái)說(shuō),與斷開(kāi)/連接相關(guān)的延時(shí)可能太長(zhǎng)了。
值得注意的是,與實(shí)現(xiàn)AVRCP暫停/播放語(yǔ)義所采用的方法無(wú)關(guān),最終用戶可能不會(huì)體驗(yàn)到真正的暫停/播放行為,即音樂(lè)從它最初停止的地方恢復(fù),除非藍(lán)牙AV子系統(tǒng)具有到音樂(lè)播放器的數(shù)字接口,以及用于控制音樂(lè)播放器狀態(tài)的節(jié)目接口。
通過(guò)上述所有這些分析可以得出以下的結(jié)論,即藍(lán)牙音樂(lè)播放器用于解決AVRCP暫停/播放語(yǔ)義的方法并不一致。缺乏一致認(rèn)可的規(guī)則是導(dǎo)致藍(lán)牙立體聲耳機(jī)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度增加的原因。
關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)
除了上述的問(wèn)題之外,移動(dòng)電話方面的問(wèn)題也是難題的一部分。在單聲道領(lǐng)域,移動(dòng)電話提供商采用了簡(jiǎn)單的方法來(lái)使語(yǔ)音質(zhì)量達(dá)到最佳,并認(rèn)為這樣是可行的。今天,全球有超過(guò)1億部移動(dòng)電話支持藍(lán)牙。然而,這些移動(dòng)電話在藍(lán)牙語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)上千差萬(wàn)別。例如,某些移動(dòng)電話需要在呼叫進(jìn)入時(shí)建立ACL+SCO連接,而某些要求ACL連接一直打開(kāi),只有在有電話呼入時(shí)才建立SCO連接；也有一些方案讓SCO連接始終打開(kāi)。此外,不同電話供應(yīng)商以及同一個(gè)供應(yīng)商的不同型號(hào)的移動(dòng)電話支持的SCO包類型(HV1、HV2、HV3)可能都不相同。如圖6所示。
圖6:已經(jīng)得到解決并基于移動(dòng)電話的藍(lán)牙通話情景。
圖7和圖8顯示了在呼叫進(jìn)入時(shí)和ACL連接始終打開(kāi)的ACL順序圖表。
圖7:呼叫進(jìn)入時(shí)的ACL鏈路
圖8:ACL鏈路處于常開(kāi)狀態(tài)
藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件設(shè)計(jì)師需要解決的音樂(lè)播放器和移動(dòng)電話的真實(shí)配置主要源于音樂(lè)播放器和/或移動(dòng)電話提供商的實(shí)現(xiàn)選擇。
考慮一個(gè)用A2DP待機(jī)/啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)AVRCP暫停/播放的例子,移動(dòng)電話的ACL鏈路保持接通(呼叫進(jìn)入時(shí)SCO連接),并且只支持HV1包。如果藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件的音樂(lè)流速度為350kbps,藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件中的藍(lán)牙基帶將拒絕任何HV1包類型的SCO連接請(qǐng)求。這是因?yàn)镠V1包類型需要占用整個(gè)帶寬,HV1包是一種單時(shí)隙包類型,帶有10個(gè)信息字節(jié),需要在每?jī)蓚€(gè)時(shí)隙內(nèi)傳遞；微微網(wǎng)主設(shè)備需要1個(gè)時(shí)隙來(lái)發(fā)送HV1包,另外一個(gè)時(shí)隙用于接收HV1包,因此完全占用了整個(gè)帶寬。在速度為350kbps(在理想的情形下,當(dāng)呼叫進(jìn)入時(shí)將最終進(jìn)入到待機(jī)模式)的已有ACL連接中,藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件中的藍(lán)牙基帶知道不能滿足HV1包類型的并發(fā)SCO鏈接需求,因此會(huì)拒絕SCO連接請(qǐng)求。這對(duì)于只支持HV1包類型的移動(dòng)電話來(lái)說(shuō),明顯是一個(gè)很大的問(wèn)題。圖9顯示了HV1 SCO包類型連接+待機(jī)/啟動(dòng)的順序圖表。
圖9:HV1 SCO包類型連接+待機(jī)/啟動(dòng)的順序圖表。
設(shè)想藍(lán)牙移動(dòng)電話支持HV3包類型的另外一種情形。藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件中的藍(lán)牙基帶將接受進(jìn)入的連接-微微網(wǎng)主設(shè)備需要一個(gè)時(shí)隙來(lái)發(fā)送HV3數(shù)據(jù)包,下一個(gè)時(shí)隙來(lái)接收HV3包,在主設(shè)備需要發(fā)送接下來(lái)的HV3包之前,下4個(gè)時(shí)隙以及帶寬將可用。然而,如果藍(lán)牙音樂(lè)播放器使用流靜音機(jī)制實(shí)現(xiàn)了AVRCP暫停/播放,藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件在管理同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)(靜音)和SCO連接的ACL鏈路時(shí)將出現(xiàn)問(wèn)題。
圖10:HV3 SCO數(shù)據(jù)包類型+流靜音的順序圖表。
圖11:移動(dòng)電話上SCO Beep的順序圖表。
非理想實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致的另外一個(gè)問(wèn)題是按鍵動(dòng)作的處理。當(dāng)音樂(lè)在ACL鏈路上傳送時(shí)移動(dòng)電話的任何按鍵動(dòng)作都會(huì)發(fā)出嘟嘟聲響。這時(shí),用戶的體驗(yàn)很不爽。因?yàn)槊慨?dāng)有按鍵按下,在藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件中將發(fā)出嗶音,這需要暫停音樂(lè),切換到SCO連接,播放嗶聲,恢復(fù)播放音樂(lè),當(dāng)下一次按鍵按下時(shí)再次中斷。一種變通的方法是要求用戶禁止移動(dòng)電話上的按鍵嗶聲提示音。這既不合理也是有代價(jià)的,它要求支持電話、文檔和用戶教育,因此是不可接受的。
有幾種配置需要藍(lán)牙立體聲耳機(jī)和藍(lán)牙單聲道耳機(jī)分別加以考慮。當(dāng)藍(lán)牙立體聲和藍(lán)牙單聲道功能需要同時(shí)存在時(shí),這些配置累加會(huì)導(dǎo)致藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性迅速增加。
過(guò)去,移動(dòng)電話提供商在做出產(chǎn)品選擇時(shí),需要根據(jù)不同的移動(dòng)電話使用情形證明其合理性。一個(gè)例子是選用HV1包類型可以獲得比HV3包類型更好的質(zhì)量。類似地,藍(lán)牙音樂(lè)播放器提供商做出了在很少的使用情形下表現(xiàn)不錯(cuò)的選擇-例如使用流靜音實(shí)現(xiàn)AVRCP暫停/播放。這種選擇帶來(lái)的局限性被證明在立體聲-單聲道共存的情況下代價(jià)是很高的。最近藍(lán)牙SIG下面成立的AV-HFP工作組有望幫助解決這個(gè)問(wèn)題。
其它方面的挑戰(zhàn)
還有以下系統(tǒng)問(wèn)題需要在藍(lán)牙立體聲耳機(jī)套件設(shè)計(jì)中加以解決。
1. 管理在切換期間單芯片方案中的MIPS需求。MIPS負(fù)載可能占用單芯片方案90%~95%的處理能力,因?yàn)榇蠖鄶?shù)藍(lán)牙基帶針對(duì)成本進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。必須小心處理這種峰值MIPS負(fù)載。
2. 管理切換時(shí)的抖動(dòng)。盡管對(duì)于無(wú)線流傳輸來(lái)說(shuō)抖動(dòng)總是一個(gè)主要的挑戰(zhàn),但在切換時(shí)將變得特別嚴(yán)重。加之峰值MIPS負(fù)載,這個(gè)問(wèn)題特別難于解決。
3. 延時(shí)。延時(shí)需要盡可能小,這樣才可以給用戶近似于有線連接的體驗(yàn)。這個(gè)問(wèn)題有兩個(gè)方面:呼叫進(jìn)入和通話結(jié)束后的音樂(lè)恢復(fù)。對(duì)于第一種情況,如果延時(shí)很長(zhǎng),可能不能及時(shí)接通電話,而對(duì)于后者,用戶可能會(huì)覺(jué)得在切換期間音樂(lè)丟失了。對(duì)于任何一種情況,用戶體驗(yàn)都將受到影響。
總之,藍(lán)牙音樂(lè)和語(yǔ)音的共存要求帶來(lái)了技術(shù)和非技術(shù)兩方面的各種挑戰(zhàn)。不過(guò)令人欣慰的是,這些挑戰(zhàn)并非是不可解決的,因?yàn)檫@些挑戰(zhàn)主要與每個(gè)公司的實(shí)現(xiàn)選擇和缺乏一致的指導(dǎo)原則有關(guān)。這些挑戰(zhàn)已經(jīng)得到業(yè)界的全面認(rèn)識(shí),并正在得到解決。通過(guò)像藍(lán)牙SIG這些組織的協(xié)調(diào)以及每個(gè)公司的努力,完全可能將應(yīng)用前景轉(zhuǎn)變成技術(shù)和商業(yè)上的成功故事。
作者:Yogesh Kamat Mhamai
高級(jí)軟件工程師
Bikash Chowdhury
無(wú)線立體聲項(xiàng)目經(jīng)理
Impulsesoft
