藍牙標準經過歷代革新，帶動周邊裝置爆炸式成長，音訊傳輸優化品質，LE Audio將是大勢所趨，隨著元宇宙的逐漸開展，
人們將更加重視使用體驗。
隨著5G、物聯網(IoT)技術的崛起，帶動智慧家庭、智慧工業、智慧城市、智慧汽車等新興應用蓬勃發展，人們邁向智慧新生活。為使聯網裝置功能發揮得淋漓盡致，Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)、Zigbee、超寬頻(Ultra Wide-Band, UWB)等無線通訊技術，將扮演至關重要的角色。
在眾多無線通訊技術中，藍牙是最普遍和最通用的低功耗無線技術。隨著市場不斷衍生的需求，藍牙技術也經歷幾次重要的革新。2010年，藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group, SIG)推出藍牙4.0規範，同時提出傳統藍牙(Classic Bluetooth)、高速藍牙(Bluetooth HS)、低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy, BLE)三種模式，以實現更廣泛的應用。
CEVA無線物聯絡事業部銷售及行銷總監Franz Dugand表示，2021年藍牙裝置出貨量已超過46億個，而且還在不斷成長中。這項技術廣泛用於各種產品中，例如智慧手機、平板電腦、PC/筆記型電腦、耳機、耳塞、揚聲器、智慧手表、活動追蹤器等。根據藍牙技術聯盟《2021年藍牙市場趨勢報告》顯示，儘管Covid-19疫情重創全球供應鏈，但支援藍牙裝置的出貨量仍表現亮眼，直到2025年，藍牙裝置年出貨量將超過60億個。
針對2021年藍牙技術發展概況，藍牙技術聯盟亞太暨中國市場總監李佳蓉說明，音訊串流解決方案，如耳罩式耳機、耳道式耳機、音響，依舊是藍牙技術的最大市場；緊追在後的是資料傳輸解決方案，如健康監測裝置、運動和健身裝置，這些都是藍牙已穩定發展的應用領域。此外，藍牙位置服務解決方案如尋找物品、資產物品追蹤、室內導航，也是成長最快速的解決方案領域。李佳蓉指出，現階段許多設備網路領域強勁成長，其中以商業聯網照明系統為重要焦點，許多大廠包括ams Osram、Zumtobel、Sylvania、Acuity Brands等，紛紛推出採用藍牙網狀網路(Mesh)技術的先進照明控制系統，將成為未來重要趨勢。
TWS耳機打造全新饗宴
2016年，自蘋果(Apple)發表第一代Air Pods起，大幅改變人們的使用習慣，並帶起真無線藍牙耳機(True Wireless Stereo, TWS)熱潮，造就TWS耳機爆炸式成長，也讓許多大廠趨之若鶩。近年來，業者持續針對降噪、延遲等方面，精進TWS耳機性能，以達到更好的使用者體驗，然而，當市場逐漸飽和、人們的需求陸續被滿足後，這項產品彷彿抵達極限。
LE Audio強化藍牙音訊傳輸
2020年，藍牙技術聯盟發表藍牙5.2規範，同時宣布針對音訊應用的下一代藍牙技術標準－低功耗藍牙音訊(Bluetooth LE Audio)，可望讓TWS耳機再創巔峰。Dugand指出，這項突破性技術將實現更高品質和更低功耗的音訊串流，預計2022年，市場上會陸續出現支援LE Audio的產品。
LE Audio將提供基於傳統藍牙所無法實現的新應用，包含多重串流音訊及廣播音訊。目前大多數的TWS耳機，都是連接裝置先傳送訊息給其中一邊的耳機，耳機之間再進行傳輸，而多重串流音訊則可讓智慧裝置分別傳送獨立且同步的音訊給兩邊耳機，以實現同時接聽電話與聽音樂的使用場景。不僅如此，這項功能還能讓耳機同時接收不同裝置的音訊內容，如一邊使用筆記型電腦看影片的同時，還能接聽手機來電，創造更便利的使用者體驗。
廣播音訊功能則是以空間位置為基礎進行音訊共享，如在候機室、機場等公共區域，布建可支援LE Audio的廣播裝置，利用藍牙Mesh技術，讓不限數量的裝置接收，人們將可直接透過手機連接耳機，接收登機廣播、同步口譯或賽事現場播報。
對此，Nordic台灣區業務經理陳俊志(圖1)指出，LE Audio是以藍牙5.0標準為基礎的新技術，過去藍牙音訊傳輸最多只能達到1Mbps，藍牙5.0標準增加至2Mbps，其實就足以處理音訊傳輸的相關應用，意謂著只要能夠支援藍牙5.0標準2Mbps的晶片，就具備藍牙音訊傳輸的基礎要求。
圖1 Nordic台灣區業務經理陳俊志指出LE Audio標準雖然大致完成，但仍有一些細則需要討論，預計2022年下半年，相關應用支援才會陸續推出。
然而，目前市面上的TWS耳機其實並沒有符合LE Audio規格的產品出現，主要還是以傳統藍牙3.0標準進行傳輸。陳俊志指出，畢竟現階段的手機藍牙只有傳統3.0標準，即便擁有LE Audio的功能，但是仍以傳統藍牙3.0標準傳到一邊的耳機單體，耳機單體之間再用非標準的2.4G進行傳輸；另外，有些晶片公司具有非標準的技術，這種方法是基於現有的傳統藍牙3.0標準，並在手機、耳機中額外增加私有標準，透過單一射頻(Radio Frequency, RF)，以私有標準的方式將音訊內容傳送至兩個耳機單體，以縮短延遲時間。
LC3編碼改善音訊品質/延遲問題
陳俊志說明，LE Audio技術最重要的是還牽涉到了編解碼器(Codec)，因為音訊的原始資料很大，需要透過壓縮才能進行有效率的傳輸，因此藍牙技術聯盟針對LE Audio的應用選定一個新的編碼，稱為LC3(Low Complexity Communication Codec)，這項編碼將大幅改善過去藍牙官方標準音訊編碼的品質與延遲問題。
與現有的藍牙3.0標準相比，LE Audio功耗極低，將能提升耳機50%續航力，不僅如此，更能縮短時間延遲，如影像中人物的嘴型與聲音同步或是電競相關應用，將能優化使用者體驗。至於市場何時普及？陳俊志解釋，現階段LE Audio標準雖然大致完成，但仍有一些細則需要討論，加上產品過渡期亦涉及裝置無線晶片的改朝換代，以及軟體作業系統更新，預計2022年下半年，相關應用支援才會陸續推出。
藍牙5.3標準強化四大功能 2021年，藍牙5.3標準正式發表，Silicon Labs無線產品高級產品經理Mikko Savolainen(圖2)指出，藍牙5.3標準強化以下四個主要功能，可望成為裝置製造商與程式應用開發者的首選無線協定。
圖2 Silicon Labs無線產品高級產品經理Mikko Savolainen表示藍牙5.3版本將使業者能夠創造更多創新方式，在物聯網產品中脫穎而出。
．亞速率連線
藍牙5.3標準的亞速率連線(Connection Sub-Rating)功能，淘汰低速連線更新模式，實現更有效的轉換程序以縮短延遲。
．加密密鑰長度控制增強功能
藍牙5.3標準正因應市場需要，增強主機和控制器之間的加密密鑰控制，以保護物聯網裝置、應用程式及用戶免受駭客和安全方面的攻擊。
．強化定期廣告
藍牙5.3標準在定期廣告中導入ADI(Adv Data Info)欄位。定期性廣告中的ADI提高整體藍牙網路效率，節省節點的處理能力並降低功耗，為主要通道提供更多掃描時間。
．強化頻道分類
藍牙5.3標準的新頻道分類功能，增強頻道分類可提高整體無線性能，使周邊裝置能夠根據所經歷的RF條件，將所需的頻道映射通知給中央裝置，讓中央做出適當的決定，以獲得較佳的頻道映射。
Savolainen強調，物聯網市場競爭激烈，該版本在無線可靠性、能源效率和用戶體驗方面皆大幅提升，將使業者能夠創造更多創新方式，在物聯網產品中脫穎而出。
藍牙產品規格認證不可少
隨著藍牙標準更新，許多新興應用如雨後春筍般出現，對於產品規格的認證與測試方面，百佳泰產品認證暨硬體驗證事業部資深經理魏名汎(圖3)說明，藍牙是一個強制的規範，所以無論是筆記型電腦、智慧型手機，只要出口產品使用藍牙技術就必須經過認證，否則該產品就會被藍牙技術聯盟視為侵權。
圖3 百佳泰產品認證暨硬體驗證事業部資深經理魏名汎認為針對網狀網路、定位、LE Audio等特別規格，在認證方面就需要增加額外項目。
魏名汎表示，針對網狀網路、定位、LE Audio等特別規格，在認證方面需要增加額外項目，例如藍牙5.1標準增加到達角(AoA)和出發角(AoD)測向功能，主要用於3D立體定位，其中又以國外大型商場、車站居多，由於定位和天線有關，因此需要針對不同型態的天線進行相關驗證。另外，LE Audio的編解碼方式和傳統藍牙也有所差異，因此需要增加LC3認證項目。除了認證之外，百佳泰網通事業發展中心協理張文誠(圖4)說明，該公司也提供TWS耳機的品質分析，尤其是針對時間延遲性的部分，未來隨著元宇宙(Metaverse)的出現，人們對於聲音同步的技術也會越加重視，以創造較佳的使用體驗。
圖4 百佳泰網通事業發展中心協理張文誠提出未來隨著元宇宙的出現，人們對於聲音同步的技術也會越加重視，以創造較佳的使用體驗。
聚焦標準化/相容性
藍牙技術不斷創新，提供完整且適合各種應用的解決方案，滿足持續成長的無線裝置連接與定位需求，也帶動藍牙周邊設備的出貨量。
另外，Savolainen指出，未來新版藍牙標準中，主要功能可望聚焦在如何讓藍牙網狀網路節點的配置更容易、更快速且更安全，透過滾動式修正，實現標準化和相容性，以進行整體藍牙網狀網路裝置韌體的更新，並且持續改善網路性能，以優化傳輸流量。李佳蓉則表示，藍牙網狀網路的多項關鍵強化功能預計在2022年推出，可促進開發效能更強大的大型設備網路解決方案，展望2022年藍牙技術，有望在音訊傳輸、資料傳輸、位置服務與設備網路等四大領域開花結果。