【原創】實現無線高清音頻大一統?藍牙LE Audio要開啟音頻新紀元!

winniewei 提交于 周三, 03/18/2020
【原創】實現無線高清音頻大一統?藍牙LE Audio要開啟音頻新紀元!

作者:張國斌

3月17日 ,藍牙SIG舉辦了LE Audio音頻革命新紀元線上分享會,藍牙技術聯盟全球市場副總裁Ken Kolderup?(孔德)就藍牙新推出的LE Audio音頻與中國媒體進行了互動,回答了大家關心的問題,Kolderup強調經典藍牙已經使用了20年,藍牙SIG認為新標準將激發大量創新產品和應用,藍牙SIG希望希望LE Audio能和經典藍牙一樣再激發20年的創新,“LE Audio有很多激動人心的新功能,而且有望實現無線高清音頻標準走向大一統?!八硎?。

圖1 藍牙技術聯盟全球市場副總裁Ken Kolderup

圖1?藍牙技術聯盟全球市場副總裁Ken Kolderup

LE Audio音頻介紹

近兩年來,在蘋果的引領下,TWS耳機風靡全球,小到幾人家庭作坊大到谷歌、微軟這樣的巨頭包括驢牌這樣的奢侈品公司都殺入了這個領域,加上智能手機出于美觀因素逐漸去掉3.5mm耳機插孔,因此TWS流行已成必然趨勢,不過目前都很多號稱采用藍牙5.0的TWS耳機其實采用的還是20年前的經典藍牙技術來傳輸音頻,因此業界對針對新的無線音頻技術翹首以待。

2020年CES期間,藍牙SIG宣布推出藍牙5.2規范,其中包括了新一代藍牙音頻技術標準——LE Audio(低功耗音頻),它雖是基于低功耗藍牙,但采用了新的編解碼標準,在低功耗傳輸的同時實現了高清音頻!這是真正針對TWS耳機的音頻標準。

Ken Kolderup表示多年來藍牙社區一直在非常積極地推動無線連接的不斷創新,現在終于輪到音頻創新了,而且LE Audio還帶來了四項關鍵全新特性:低復雜性通信編解碼器、多重串流音頻、助聽器功能擴展以及廣播音頻功能。

圖2  LE Audio 四項關鍵全新特性

圖2? LE Audio 四項關鍵全新特性

這是LE Audio音頻的視頻介紹。

LE Audio音頻激發創新

Ken Kolderup在回答媒體提問時一直強調LE Audio帶來了很多創新,到底可以未來可以激發哪些創新呢》,我們來一個一個看

1、無線高清音頻時代來了

LE Audio最大的亮點可以說是其最新的音頻編解碼器--低復雜度通信編解碼器(LC3)。該編解碼器使用Fraunhofer Labs所開發的先進壓縮技術,可以通過較少的數據傳輸更高質量的聲音。從下圖可以看出與藍牙經典版中使用的SBC編解碼器相比,LC3在處理和傳遞音頻方面效率更高,可以提供提高品質的音頻。下表中的縱軸表示了基于ITU-R BS.1116-3規范的音頻損傷標度,其中5表示無法檢測到與原始來源的差異,4表示明顯的差異但并不令人討厭,而3表示明顯的區別。

圖3 LC3與SBC編解碼器性能比較

圖3?LC3與SBC編解碼器性能比較

Ken Kolderup表示LE Audio低功耗音頻具有超越傳統音頻的帶寬。LC3編解碼器支持“超寬帶”音頻,這意味著它可以處理更多人類聽覺范圍內的聲音。它有如此出色的如此出色的表現得益于藍牙SIG采用了最新的算法,Ken Kolderup表示由于過去SBC編解碼不能滿足用戶的高清音頻需求,因此華為(HWA)、高通(aptX)、索尼(LDAC)等都力推自己的高清編解碼格式,不過這樣給設備廠商帶來了很多適配問題,隨著LE Audio的推出,未來大家將有望統一到一個標準上,不過他也表示“LE Audio是提升了我們的音頻質量標桿,如果廠商還想推自己的標準,還可以在LC3基礎上添加自己的內容?!?/span>

他特別指出LC3源代碼不久將在藍牙聯盟官網發布供下載,目前有五家公司已經公開宣布將LC3編解碼器與LE Audio標準兼容,并已經提供了演示的公司包括Fraunhofer、Synopsys、T2 Labs、Goodix和CEVA等。

以前發燒友很鄙視無線音頻傳輸,認為其會損失很多音質,現在隨著5G商用開始,無損音頻播放開始流行,HIFi不再是客廳里擺上兩個大箱子聽音的專利,無線移動HIFi也開始流行了,而LE Audio標準的推出為這樣的創新應用鋪好了傳輸道路,廠商要做的就是把高質量的音頻體驗帶給用戶,我認為未來在音頻信號鏈領域積累的廠商可以大有作為了,一大票手機廠商將可能與他們合作進軍無線移動HIFi,比如深圳曠世科技(www.questyle.com)以前深耕HIFi信號鏈領域,現在進軍移動HIFi就得心應手了。

2、多重串流音頻實現真正的立體聲TWS耳機

多重串流音頻是LE Audio標準另一個新特性,這可以打造真正的立體聲TWS耳機,它實現了在單一音頻源設備(source device)、單個或多個音頻接收設備(sink device)間同步進行多重且獨立的音頻串流傳輸。有了這個特性,我們的TWS耳機可以實現真正同步。

在TWS耳機領域,蘋果是絕對的王者,為何蘋果的AirPods音質要好于安卓類的TWS耳機呢?這是因為一般的TWS耳機還是采用主副耳模式--就是一個耳機是主機,收到信號轉發給另一側耳機,這樣會導致主副耳不同步、延遲、連接不穩定等一系列問題,很多廠商通過一些獨特設計來提升音質,如高通通過跟手機適配實現了雙路傳輸,恒玄科技則在雙耳通信時利用磁傳感應模式進行藍牙耳機的信號接收,他們的LBRT低頻轉發技術號稱可以解決目前真無線藍牙耳機主副耳機之間無線信號穿透力差的問題,華為麒麟A1芯片也采用了雙通道同步傳輸技術。以實現主副耳的同步,這些方案都是各自公司所有,難以實現通用適配。

圖4  TWS耳機的主副耳模式

圖4? TWS耳機的主副耳模式

蘋果的AirPods采用的是監聽模式是由蘋果獨家的Snoop專利技術所支持,其副耳信號不需要主耳轉發,通過一定的規則監聽手機所發出的信號,解決了轉發上的一些干擾、 不同步、延遲等問題,所以蘋果的AirPods音質要優于其他類的耳機。

現在,LE Audio標準的多重串流音頻徹底解決了這個問題,也讓設計更簡單了,可以實現完美同步,此外還可以實現多房間的聽音同步。

圖5 LE Audio標準的多重串流音頻

圖5?LE Audio標準的多重串流音頻

Ken Kolderup特別強調LE Audio的推出并不意味著未來TWS耳機將由手機平臺廠商來主導,“我們希望TWS耳機生態更加多樣化,這樣才有利于市場的發展,那些單獨開發TWS耳機方案的公司也可以通過優秀的方案站穩市場,這也有利于市場的繁榮?!彼赋?。

3、開啟助聽新時代

現在很多城市爆發出年輕人耳聾的案例,其根源在于噪聲和長時間佩戴耳機,據測試,地鐵列車進站時噪音峰值可達到90分貝。為了聽清耳機中的聲音,人們往往不自覺調高音量,無形中增加10分貝、甚至20分貝,如果排除耳機的降噪功能,這相當于把電鉆(100分貝)或起飛的螺旋槳飛機(110分貝)塞進耳朵。

世衛組織也表示,全球20個人中就有不止一人出現了將影響其生活質量的聽力損失,即4.32億成年人和3400萬兒童。到2050年,超過9億人的聽力會嚴重受損,而聽力受損不但給個人帶來了不便更造成了巨大的經濟損失,這是WHO一個報告的截圖。

圖6 WHO認為未處理聽力損失給全球造成巨大經濟損失

圖6?WHO認為未處理聽力損失給全球造成巨大經濟損失

而聽力損失是永久性的,這意味著一旦聽力損失你就將不得不佩戴助聽器,很多人對助聽器比較反感,認為有一種羞恥感?,F在,TWS耳機流行,未來將TWS耳機與助聽融合成為必然趨勢。

實際上,蘋果在2014年已經開始了藍牙助聽器的研究,當時蘋果和與兩家助聽器公司專門簽署了音頻協議(老張點評:蘋果發明了TWS耳機,這個耳機長時間佩戴肯定造成聽力損傷,然后蘋果又開發耳機助聽,看來以后大家一輩子都離不開AirPods了,這到底是好事還是壞事呢?)。

現在大多數助聽器公司都以音頻源和助聽器之間的中間設備這一形式,推出可以連接到電視和其他音頻源的串流設備。這些串流設備基于專有的協議,因此僅適用于特定品牌的助聽器。

現在,LE Audio音頻直接內置了助聽功能 ,而且它的LC3編解碼器效率更高可以讓設備工作更長時間,另外,由于TWS耳機流行,也不用擔心有戴助聽器丟臉這行的感覺了?!盎贚E Audio音頻的助聽器產品成本可以降低很多,現在很多傳統助聽器價格昂貴,新標準可以把助聽產品價格降低,這給很多廠商帶帶來新的機遇?!?span>Ken Kolderup表示?!敖Y合我們的廣播功能,藍牙可以讓更多聽力受損人士有新的體驗。

4、音頻共享和廣播功能激發很多創新體驗

在LE?Audio音頻還增加了音頻分享和廣播功能,Ken Kolderup這個功能也可以激發很多創新體驗。“我認為這項功能將徹底改變行業格局。廣播音頻為藍牙帶來了全新的用例。這項功能的應用十分廣泛,我們期待著來自該領域開發者們百花齊放的創新?!?/span>

他表示廣播音頻將實現個人音頻分享--單一音頻源設備向多個音頻接收器設備廣播一個或多個音頻串流;或基于位置音頻分享,從而升級音頻體驗?!袄缭陔娪霸?,如果你想收聽其他語言對白可以在自己的耳機上選擇收聽,在博物館、美術館等,每個人有可以收聽自己感興趣的內容?!彼硎?,“這個功能分個人和公共端,個人用戶可以收聽機場、酒吧、健身房、電影院和會議中心等公共場所分享的藍牙音頻,提升訪客體驗。它就有點像我們目前使用的Wi-Fi,只要大家看到有音頻分享的標志,就可以輸入密碼進行收聽?!?/span>

不過他表示藍牙技術聯盟不會開發專門的LE?Audio音頻 LOGO但是會推出音頻分享標志,這樣方便人們在特定的場合看到標志后進行操作。

未來,我們可能會在很多公共場合看到這個音頻分享標志。大家也不用在佩戴這樣的耳機設備進行同傳了。

圖7 現有的同傳設備

圖7 現有的同傳設備

以后開會或者觀影你可以佩戴自己喜愛的TWS耳機收聽同傳或者觀看大片了。

TWS耳機

Ken Kolderup在采訪中不斷強調藍牙LE Audio也將作為新一代全球無線音頻標準,將開啟未來20年音頻革命新浪潮,這個標準已經發布,預計今年下半年我們就能看到首批支持該音頻標準的產品。

?親,LE Audio標準蘊含了無數創新可能,或缺的也許就是我們的想象力了!(完)

注:本文為原創文章,轉載請注明作者及來源

相關文章

Digi-Key