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目前全球有越来越多的国家立法禁止开车时手持移动电话，蓝牙所提供的语音传输遂成为一项理想的通话方案，因此大多数的手机制造商都为产品搭配了免持听筒套件或蓝牙耳机，蓝牙也就成为产品主打的功能诉求，手机整合蓝牙技术俨然成为一项必然的趋势。随着手机蓝牙连接率的逐年攀升，移动电话搭售耳机也成为移动服务业者和手机厂商在建立产品差异化时的首选，由此足以显示蓝牙语音传输的趋势已不容忽视。
随着蓝牙耳机使用率的增长，使用者也开始要求等同于一般电话的语音传输质量。今日的厂商除了必须面对高质量语音需求的压力外，还要克服持续存在的功耗问题，以下我们将探讨透过蓝牙技术解决这些挑战的诸多方法之一。
蓝牙语音传输的挑战
“信息”透过蓝牙无线传输链传递可分为二种基本形式：异步数据(asynchronous data) 和同步语音(synchronous voice)。“异步”意谓信息并不需要以持续的数据流方式传送，只要最后所有数据都送达目的地，再重新组合成原始格式即可；以影像文件为例，影像数据可以被拆解成片段的数据位，等待蓝牙链路不忙碌的时候再分别传送。但是，若是语音串流，使用者就绝对无法忍受他们的对话被切割成片段的内容或在不同的时间送达。因此，流畅且实时的串流语音链路是符合语音传输需求的必备条件。
蓝牙在设计上就是以支持这两种类别的接口为目标：蓝牙规格包括支持数据流量的异步无连结(Asynchronous Connectionless; ACL)封包，以及支持语音流量的同步连结导向(Synchronous Connection Oriented; SCO)封包。SCO属于电路交换，它拥有对称的同步服务并且在固定的时间间隔保留时槽(slot reservation)，可适用于例如语音等具时间敏感性的数据。蓝牙规格允许每一个主(master)装置拥有3个同时并行的语音信道(SCO链路)。
语音信道使用连续可变斜率差调变(Continuous Variable Slope Delta Modulation; CVSD)编码体系，而SCO并不允许重新传输失败的封包。CVSD编译码器获得蓝牙采纳的原因是为处理遭丢弃或损毁的语音样本方面提供较好的强韧性。当背景噪音增加时，干扰层级也会提高，然而尽管CVSD的位错误率高达4%，仍属可接受的范围。
这种Delta调变体系遵循一种波形，其中的输出位将指示是否预测值小于或大于输入波形(以二进码而言，就是用0或1呈现数值变化)。为减少这种二进码方法的斜率超负载效应(slope overload effects)，CSR运用了音节式压缩与扩张(syllabic companding)，也就是让步进大小(step size)依照平均信号斜率而调节。输入CVSD编码器的是每秒64k samples取样率的线性脉波编码调变(Pulse Code Modulation; PCM)信号。
SCO的uplink和downlink位传输率固定在64Kbps，而且不允许重传封包，为了解决SCO连结的一些限制，蓝牙v1.2规格提出了延伸SCO (Extended SCO; eSCO)，支持重新传输失败的封包，如此一来就可以提高SCO的传输质量，这对于不必然因为“二进码问题”而影响传输质量的连结(例如音频或视频数据传输)而言是很重要的一点。但是尽管蓝牙现在能支持重新传输，蓝牙语音封包仍继续采用预设的CVSD系统编码，这么做也为语音流量处理方式提供了改善的空间。
举例来说，CSR的第6代蓝牙技术已解决了CVSD在语音流量编码上的限制，并且藉由强化射频效能(特别是扫描技术方面)改善灵敏度和传输功率。这些射频效能上的改良大幅的节省功耗，为手机制造商带来更多的效益。
藉由增加一种以PCM为基础的编码技术，可以为蓝牙减少语音和视频流量所需的数据传输率，并提升潜在的容量或大幅降低蓝牙系统的功率。CSR在今年9月最新推出的BlueCore6蓝牙芯片就已采用了这项技术。
CSR最重要的技术发展就是Auristream，它在eSCO之上采用适应性差分脉波编码调变(Adaptive Differential Pulse Code Modulation; ADPCM)编解码技术，以达到更高的音效质量，并且与在标准SCO连结之上使用CVSD编码信号相比可节省高达40%的功耗。这对于长途旅行的商务旅客或常使用电话会议等需要较长通话时间的使用者而言绝对是一项好消息。
ADPCM是一种知名且普及的编译码器，为CVSD提供了一项理想的相辅相成方案。CVSD可以处理位错误，因此为仰赖SCO封包传输语音的蓝牙克服了欠缺再传输能力的问题。然而，由于eSCO提供了错误侦测和封包再传输功能，因此蓝牙已不再需要仰赖CVSD。
ADPCM和 CVSD的差别在于，它以较慢的速率来取样并可以区别样本之间的差异。相较于CVSD的64Kbps，ADPCM是以缓慢的32Kbps速率携载固定线路质量信号，因此蓝牙发射器和接受器约只需一半的作业时间。根据CSR的测试结果显示这种方法和其它所有蓝牙系统采用的CVSD编码技术相比可以节省高达40%的功耗。
而在音效质量的评量方面，根据国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)所认可的质量评量法－平均主观评分(Mean Opinion Score)，1代表最低质量5为最高质量(根据ITU，评分5是不可能达到的)，CVSD以64Kbps取样率编码语音信号(不允许重试)，获得2.46的MOS评分；而ADPCM编译码器以32Kbps速率编码(允许重试二次)，MOS评分则达到4.14。换句话说，透过转移到ADPCM，蓝牙语音传输通信的确可以达到一般电话质量。
此外，ADPCM编码技术也提供了其它效益，例如透过采用搭载Auristream技术的BlueCore6芯片的蓝牙耳机与另一支同样采用Auristream的行动电话通话时，即使通话者处于吵杂的环境，双方也能维持正确且清晰的通话质量。
由于BlueCore6的Auristream技术以32Kbps (CVSD 64Kbps数据速率的一半)支持ADPCM，因此具有支持较多语音信道的潜能。传统上CVSD可以支持3个同时并行的SCO语音信道。虽然今日的蓝牙规范只陈述3个，然而透过ADPCM的32Kbps链路采用Bluetooth Enhanced Data Rate强化数据传输率(v2.0或v2.1蓝牙规范，最高数据速率达3Mbps)，则具有支持多达7个更高质量eSCO通道的潜能。
CVSD仍然是蓝牙规格要求的编码方法。虽然目前唯有采纳BlueCore6设计的产品才能受惠于CSR Auristream技术所支持的ADPCM编码，但当蓝牙装置需要连接一个并未采纳CSR Auristream技术的既有蓝牙产品时，CVSD仍可以用来支持建立连结。
蓝牙规格为语音通信提供一个稳固的基础。CSR Auristream技术ADPCM编码则为那些希望为产品提供最高语音质量的设计工程师们，提供了一个进一步实现目标的管道。
随着蓝牙耳机使用率的增长，使用者也开始要求等同于一般电话的语音传输质量。今日的厂商除了必须面对高质量语音需求的压力外，还要克服持续存在的功耗问题，以下我们将探讨透过蓝牙技术解决这些挑战的诸多方法之一。
蓝牙语音传输的挑战
“信息”透过蓝牙无线传输链传递可分为二种基本形式：异步数据(asynchronous data) 和同步语音(synchronous voice)。“异步”意谓信息并不需要以持续的数据流方式传送，只要最后所有数据都送达目的地，再重新组合成原始格式即可；以影像文件为例，影像数据可以被拆解成片段的数据位，等待蓝牙链路不忙碌的时候再分别传送。但是，若是语音串流，使用者就绝对无法忍受他们的对话被切割成片段的内容或在不同的时间送达。因此，流畅且实时的串流语音链路是符合语音传输需求的必备条件。
蓝牙在设计上就是以支持这两种类别的接口为目标：蓝牙规格包括支持数据流量的异步无连结(Asynchronous Connectionless; ACL)封包，以及支持语音流量的同步连结导向(Synchronous Connection Oriented; SCO)封包。SCO属于电路交换，它拥有对称的同步服务并且在固定的时间间隔保留时槽(slot reservation)，可适用于例如语音等具时间敏感性的数据。蓝牙规格允许每一个主(master)装置拥有3个同时并行的语音信道(SCO链路)。
语音信道使用连续可变斜率差调变(Continuous Variable Slope Delta Modulation; CVSD)编码体系，而SCO并不允许重新传输失败的封包。CVSD编译码器获得蓝牙采纳的原因是为处理遭丢弃或损毁的语音样本方面提供较好的强韧性。当背景噪音增加时，干扰层级也会提高，然而尽管CVSD的位错误率高达4%，仍属可接受的范围。
这种Delta调变体系遵循一种波形，其中的输出位将指示是否预测值小于或大于输入波形(以二进码而言，就是用0或1呈现数值变化)。为减少这种二进码方法的斜率超负载效应(slope overload effects)，CSR运用了音节式压缩与扩张(syllabic companding)，也就是让步进大小(step size)依照平均信号斜率而调节。输入CVSD编码器的是每秒64k samples取样率的线性脉波编码调变(Pulse Code Modulation; PCM)信号。
SCO的uplink和downlink位传输率固定在64Kbps，而且不允许重传封包，为了解决SCO连结的一些限制，蓝牙v1.2规格提出了延伸SCO (Extended SCO; eSCO)，支持重新传输失败的封包，如此一来就可以提高SCO的传输质量，这对于不必然因为“二进码问题”而影响传输质量的连结(例如音频或视频数据传输)而言是很重要的一点。但是尽管蓝牙现在能支持重新传输，蓝牙语音封包仍继续采用预设的CVSD系统编码，这么做也为语音流量处理方式提供了改善的空间。
举例来说，CSR的第6代蓝牙技术已解决了CVSD在语音流量编码上的限制，并且藉由强化射频效能(特别是扫描技术方面)改善灵敏度和传输功率。这些射频效能上的改良大幅的节省功耗，为手机制造商带来更多的效益。
藉由增加一种以PCM为基础的编码技术，可以为蓝牙减少语音和视频流量所需的数据传输率，并提升潜在的容量或大幅降低蓝牙系统的功率。CSR在今年9月最新推出的BlueCore6蓝牙芯片就已采用了这项技术。
CSR最重要的技术发展就是Auristream，它在eSCO之上采用适应性差分脉波编码调变(Adaptive Differential Pulse Code Modulation; ADPCM)编解码技术，以达到更高的音效质量，并且与在标准SCO连结之上使用CVSD编码信号相比可节省高达40%的功耗。这对于长途旅行的商务旅客或常使用电话会议等需要较长通话时间的使用者而言绝对是一项好消息。
ADPCM是一种知名且普及的编译码器，为CVSD提供了一项理想的相辅相成方案。CVSD可以处理位错误，因此为仰赖SCO封包传输语音的蓝牙克服了欠缺再传输能力的问题。然而，由于eSCO提供了错误侦测和封包再传输功能，因此蓝牙已不再需要仰赖CVSD。
ADPCM和 CVSD的差别在于，它以较慢的速率来取样并可以区别样本之间的差异。相较于CVSD的64Kbps，ADPCM是以缓慢的32Kbps速率携载固定线路质量信号，因此蓝牙发射器和接受器约只需一半的作业时间。根据CSR的测试结果显示这种方法和其它所有蓝牙系统采用的CVSD编码技术相比可以节省高达40%的功耗。
而在音效质量的评量方面，根据国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)所认可的质量评量法－平均主观评分(Mean Opinion Score)，1代表最低质量5为最高质量(根据ITU，评分5是不可能达到的)，CVSD以64Kbps取样率编码语音信号(不允许重试)，获得2.46的MOS评分；而ADPCM编译码器以32Kbps速率编码(允许重试二次)，MOS评分则达到4.14。换句话说，透过转移到ADPCM，蓝牙语音传输通信的确可以达到一般电话质量。
此外，ADPCM编码技术也提供了其它效益，例如透过采用搭载Auristream技术的BlueCore6芯片的蓝牙耳机与另一支同样采用Auristream的行动电话通话时，即使通话者处于吵杂的环境，双方也能维持正确且清晰的通话质量。
由于BlueCore6的Auristream技术以32Kbps (CVSD 64Kbps数据速率的一半)支持ADPCM，因此具有支持较多语音信道的潜能。传统上CVSD可以支持3个同时并行的SCO语音信道。虽然今日的蓝牙规范只陈述3个，然而透过ADPCM的32Kbps链路采用Bluetooth Enhanced Data Rate强化数据传输率(v2.0或v2.1蓝牙规范，最高数据速率达3Mbps)，则具有支持多达7个更高质量eSCO通道的潜能。
CVSD仍然是蓝牙规格要求的编码方法。虽然目前唯有采纳BlueCore6设计的产品才能受惠于CSR Auristream技术所支持的ADPCM编码，但当蓝牙装置需要连接一个并未采纳CSR Auristream技术的既有蓝牙产品时，CVSD仍可以用来支持建立连结。
蓝牙规格为语音通信提供一个稳固的基础。CSR Auristream技术ADPCM编码则为那些希望为产品提供最高语音质量的设计工程师们，提供了一个进一步实现目标的管道。