藍芽耳機正面臨許多設計挑戰，除了產品尺寸和重量之外，功耗、音訊品質和互通性等，也必須考慮，而上市時程、成本和最終的藍芽品質認證等，更不容忽視。因此，成敗關鍵並非僅是晶片而已，而必須訴諸整體方案，這樣的方案通常必須由無線晶片製造商提供。完整的設計包括電路板布局、軟體、晶片的選擇，乃至於參考設計、產品開發與設計，以及互通性測試等，都必須徹底的構思。此外，高品質的在地技術支援，也是任何終端產品成功和確保消費者滿意的必要條件。
藍芽耳機正面臨許多設計挑戰，除了產品尺寸和重量之外，功耗、音訊品質和互通性等，也必須考慮，而上市時程、成本和最終的藍芽品質認證等，更不容忽視。因此，成敗關鍵並非僅是晶片而已，而必須訴諸整體方案，這樣的方案通常必須由無線晶片製造商提供。完整的設計包括電路板布局、軟體、晶片的選擇，乃至於參考設計、產品開發與設計，以及互通性測試等，都必須徹底的構思。此外，高品質的在地技術支援，也是任何終端產品成功和確保消費者滿意的必要條件。
由於藍芽耳機帶給人們許多方便性和實用性，現今受到廣泛的採用，尤其是在許多禁止開車時使用行動電話的國家，對開車族來說，藍芽最大的好處就是使用者不用面對一些複雜的電線，或者購置昂貴的車用免持聽筒套件，而且使用像這樣的免持聽筒套件時，每次使用者換電話時就得重新安裝。
由於藍芽耳機可相容於任何內建藍芽傳輸功能的行動電話，所以當使用者想要體驗由不同行動電話製造商推出的最新行動電話功能的時候，例如內建相機和PDA，毋須煩惱每次換新電話就得更換耳機的問題。
以大眾市場為訴求的產品，必須面對更多樣化的終端使用者區隔。現在的耳機市場已區分為低階、中階和高階機種，由此品牌耳機製造商可以選擇目標市場，藉由更豐富的功能差異化，與競爭產品清楚地區隔，或者也可以選擇專攻低階、低價位的大眾化市場。
實用且低價位的低階單音耳機仍然非常受歡迎。這些產品也可以視為與新行動電話搭售時的經濟方案，亦即當銷售新電話時，盒裝配備非僅包含一般耳機和充電器，同時也包括一付藍芽耳機，讓消費者能享受不同的使用經驗。
中階耳機適用於已經使用過藍芽，而又希望能擁有雜音消除、液晶螢幕、來電震動或語音辨識能力等更多功能的使用者，這類型的耳機本身已比較像是一支迷你電話，因此音質和語音清晰度成為品牌耳機製造商極為重視的部分。而為了改善音訊品質，多數中階晶片如今都已內建數位訊號處理器(DSP)，以支援執行清晰聲音擷取(Clear Voice Capture, CVC)之類的回音和噪音消除軟體。
再者，許多品牌耳機製造商也特別針對女性需求而設計耳機，呈現進一步的市場區隔化。這類設計著重於配合女性長髮和太陽眼鏡，走類似珠寶飾品的時尚路線，可以掛在脖子或當成胸針。與傳統設計不同的是，這類產品也可以將其中耳機部分設計成可以放進耳內，並且可於每次通話後取下，完全不會造成女性對於外觀的困擾。
這些新一代耳機不但促成更高元件層級整合，也催生了許多額外功能，例如DSP(透過回音消除和噪音抑制以改善音質)、晶片上(On-chip)充電電路，以及交換式電源模組(Switch Mode Power Supply)等。
面臨設計挑戰重重
今日的藍芽耳機面對許多設計挑戰，除了最終產品的尺寸和重量之外，功率消耗、音訊品質和互通性等都是必須考慮的，而其他壓力例如上市時程、整體成本和最終的藍芽品質認證(Bluetooth Qualification Body, BQB)等都不容忽視。就算顧及所有的因素，耳機本身非僅必須功能優異，而且要能符合實用、簡易性和美觀設計。
以下是設計藍芽耳機時必須考慮的因素：
接下來將詳細討論這些因素，並探討今日藍芽耳機的設計需求。
選擇藍芽晶片須考慮 成本/尺寸/功能整合/功耗
藍芽晶片本身只是整個拼圖中的一小塊。在為產品設計尋求最適合的晶片時，必須考慮的因素包括成本、尺寸、功能整合與功率消耗。
以典型的單音耳機設計為例(圖1)，可以看到許多功能都希望建置在晶片上，目的在於降低物料清單(BOM)成本、尺寸和重量。理想狀況下，希望將圖1顯示的所有元件都建置在晶片內，但實際上會非常耗費成本，因為必須將多顆晶粒整合到單一封裝。
以目前已經出現在市場的堆疊封裝技術(Stacked Die Techniques)為例，雖然能夠將類比和數位以及多重電壓整合在同一封裝模組內，但對於大量和低成本設計的藍芽耳機而言製造價格過高。
比較實際的方案是將射頻、記憶體、介面(包括音訊編解碼器)、微控制器、電池充電電路、時脈產生器、數位類比轉換器(DAC)，以及交換式電源模組 (Switch Mode Power Supply, SMPSU)整合到單一晶片。使得外部元件只剩下平衡/不平衡轉換器(Balun)、濾波器、揚聲器、麥克風、電池、使用者按鈕和LED等。
此外，也應該考慮封裝類型。其尺寸應該力求小型化，不使用鉛，以符合全球環保法規，並簡化生產處理程序，以降低製造成本。例如，8×8毫米、1.0毫米接腳間距(Pin Pitch)的細微間距球柵陣列封裝(TFBGA)，能夠在尺寸和大量生產中間取得平衡。電池是決定整體耳機尺寸的主要因素，耳機用的典型鋰離子電池尺寸約5×12×45毫米，這明顯大於一個8×8毫米晶片封裝。
藍芽軟體差異不大
藍芽的較低階層硬體和韌體基本上已由藍芽規範確立，而且在不同的應用領域裡面差異也不大(涵蓋從耳機到電腦鍵盤和滑鼠等)。供應商的主要差別在於互通性測試的深度和廣泛度。雖然以上描述的晶片層級功能已包含一些耳機特有的功能，例如電池充電電路和交換式電源模組等；然而，還有更多耳機特性則是藉由軟體設計和定義。
耳機晶片類型一般可分為二種，一種是以快閃記憶體為基礎，適用於少量生產或量產前的版本，將耳機軟體儲存在快閃記憶體。另一種則是以唯讀記憶體(ROM) 為基礎型，將耳機軟體儲存在晶片上的唯讀記憶體(On-chip ROM)，而可由使用者設定的組態功能，則儲存在外部的電子抹除式唯讀記憶體(EEPROM)。因此，ROM版本的耳機組態特性會在開機時從EEPROM 載入至藍芽元件。
快閃版本的優勢是允許藉由軟體升級，以支援全新手機產品；然而，現在製造商可以透過完備的互通性測試，免除在量產產品採納快閃記憶體的需求。今天，大多數量產設計已轉移到ROM，以降低成本。另外在必要時容許修改EEPROM儲存程式碼，以降低產品相容風險。
藍芽堆疊和耳機設定檔(Profile)資訊儲存在耳機硬體內建的ROM裡，而用於設定模組專屬資訊的晶片參考參數，稱為永久儲存金鑰(Persistent Store Key, PS Key)，則是儲存在一個較小型的外部EEPROM記憶體(圖2)。
除了射頻調校之外，藍芽標準要求每個元件都配置一個獨特的辨識碼，亦即藍芽位址。這個辨識碼是由模組專屬的永久儲存金鑰來設定。
模組專屬的永久儲存金鑰用於組態每一模組的專用參數，而這些參數主要是由模組的射頻效能決定。藍芽技術聯盟將會提供建議測試計畫、測試軟體和支援，協助設定藍芽耳機的生產測試系統。
人機介面(Human Machine Interface, HMI)組態鍵是於開發期間(定義耳機使用者介面的時候)設定，然後利用程式設計建置到每一付耳機。
軟/硬體開發系統縮短產品上市時程
一如今日市場上的大多數複雜晶片，晶片製造商將提供高品質開發系統，以協助縮短新產品的上市時程。一個典型的硬體開發系統將包含一個開發板，呈現一個設計完善且功能完整的應用設計，包括將耳機軟體預先載入藍芽元件。它同時也應包含更改永久儲存金鑰值的相關軟體、應用說明、資料文件和使用者設定指南。對於大多數藍芽耳機設計而言，一個標準的現成耳機方案是完美的選擇，同時應提供充裕的永久儲存金鑰組態彈性，以滿足終端使用者需求。這種方法非常適合希望快速生產、通過完整互通性測試，且相對零風險之耳機產品的製造商採納。
然而，為了變更深層的嵌入式功能，製造商必須訴諸一些軟體開發工具，例如CSR BlueLab SDK等，這些開發工具提供最高層級的耳機客製化設計彈性。
參考設計攸關成敗
藍芽天線和射頻設計仍然是整體耳機設計最複雜的部分，而且在這部分不應忽略它的重要性。好的參考設計價值如黃金，因為它定義了實際的電路板布局，可確保電路板上的元件不會引起干擾或電磁輻射問題。藍芽晶片製造商應提供執行參考設計與製造所需的一切，包括完整計價的物料清單、電路板布局原理圖和電路板底片檔 (Gerber檔)，確保最終設計一次就成功。
互通性測試確保良好使用經驗
互通性是任何藍芽產品設計最重要的課題。晶片業者必須提供互通性測試，確保採納其藍芽晶片的設計能夠和所有現有及新的藍芽產品相容互通。以CSR位於英國劍橋的實驗室為例，功能即在於提供互通性測試，確保終端使用者獲得良好的使用經驗，進而減少耗用資源的終端使用者技術支援服務。此外，高時效且優質的在地技術支援也是必要的，同時也是藍芽耳機產品開發的最後一塊拼圖(圖3)。