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标准和芯片两开花 蓝牙音频进入无损时代

蓝牙技术在消费电子领域几乎无所不在,其低功耗、多设备连接、集成度高等优点,让其在短距离无线通信领域有着举足轻重的地位。

音频是蓝牙技术近几年的发展重点之一,在标准更新和芯片两个方向,蓝牙音频的升级非常明显。蓝牙5.2标准方面引入了LE Audio(低功耗音频),采用LC3编解码器以优化音质和无线连接稳定性,增加广播音频功能。在芯片方面,以高通为代表的各厂商不断推出支持最新蓝牙版本及LE Audio的主控SoC芯片,这些芯片不仅增强传输距离、降低延迟,还能够适应市场对更高品质、更低功耗无线音频产品的需求,从而推动整个蓝牙音频产业链的持续创新和发展。

苹果索尼各有千秋

当前市场上主流的蓝牙音频编码格式包括SBC、AAC、aptX和LDAC。

SBC是所有蓝牙设备必须兼容的基础编码格式,但由于压缩效率相对较低,可能影响音频质量。

AAC目前最知名的支持者是苹果,它源于20世纪90年代后期,由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、索尼以及其他公司在MPEG组织的框架下合作开发。其主要目标是设计一种新的音频压缩格式,能够提供相较于当时主流MP3格式更好的音质和更高的编码效率。AAC技术通过更先进的音频信号处理算法,实现在相对较低的数据速率下保持较高的音频质量。自2001年苹果推出第一代iPod以来,AAC就成为iTunes Store中音乐下载的默认音频格式,并且在所有苹果设备上得到广泛支持。由于蓝牙技术在苹果设备中的应用,AAC也成为AirPods、Beats耳机以及其他通过蓝牙连接到苹果设备的音频产品所采用的标准无线音频编码格式之一。而且,出于版权和专利成本的考虑,苹果没有采用竞争对手高通的aptX或索尼的LDAC专有高清蓝牙音频编码技术。

aptX由Audio Processing Technology公司开发,并经高通收购后集成到自家芯片方案中,可以为授权厂商提供更低延迟和更高保真度的音频传输。尤其是aptX Low Latency版本,更是针对实时应用进行优化。

索尼研发的LDAC技术,则以其理论上高达96kHz/24bits的音频解析度引领市场。部分高端品牌的音频设备会同时兼容aptX和LDAC,但在实际应用场景中,尤其在TWS真无线耳机品类中,这种双重支持并不常见。

尽管aptX、LDAC格式在音乐欣赏时表现出色,但对于视频游戏或观影体验而言,音画同步和低延迟性能至关重要。蓝牙耳机在此类特定多媒体应用场景下仍存在一定的局限性,尤其是在延迟控制方面仍有待提升和完善。

LE Audio是最新突破

随着蓝牙5.2标准的到来,LE Audio低功耗音频传输技术成为蓝牙音频技术的重大突破,其采用的LC3音频编码器能够确保无线蓝牙耳机在实现低延迟、低功耗的同时,还具备高品质音质表现。

相比于蓝牙4.1至5.1版本主要针对传输速度、范围、延迟及定位等方面的改进,蓝牙5.2版本在音频方面进行了革命性的升级,包括EATT增强属性协议优化封包发送模式,可以降低延迟、提高安全性;LE同步传输通道确保一对多音频传输时各接收装置之间的同步性;低功耗蓝牙功率控制技术可以动态调整传输功率,提高设备的续航能力和连接稳定性。

LE Audio并非建立在传统的蓝牙4.0的A2DP规范之上,而是基于蓝牙5.2版本的新一代音频技术标准,其核心优势在于弥补过去A2DP点对点传输的不足。根据蓝牙技术联盟的说法,相比传统使用的SBC编解码器,LC3在240~345kbps码率下能够提供更优质的音质,并能在维持良好音质的前提下进一步降至160~192kbps码率,同时通过减少带宽需求实现更低能耗。

除了LC3编解码器之外,LE Audio还包括多重串流音频和广播音频两大特色功能。多重串流音频能够让单一信号源设备向多组蓝牙耳机或音箱同步传输多个独立的音频信号,这对于提升TWS耳机的立体声效果和语音交互体验具有重要意义,特别是对希望一个耳机接入多个设备的用户,带来前所未有的便利性。

至于广播音频功能,则允许一个音频信号发送设备向不限数量的蓝牙耳机或音箱同步发送多个独立的音频流。这意味着在实际应用中,当你使用蓝牙耳机聆听手机中的音乐时,其他拥有支持Auracast广播音频技术耳机或接收设备的人也可共享同一音频信号,极大地简化公共场合下的音频分享体验。

尽管支持蓝牙5.2、5.3、5.4的音频设备理论上具备支持LE Audio的可能性,但实际上是否支持还需查看产品规格。

毋庸置疑,未来蓝牙音频领域的绝对主角无疑将是LE Audio,即便如此,LE Audio的崛起并不会阻止其他蓝牙音频技术的演进与发展,正如SBC仍然广泛流行,苹果坚持推广AAC,索尼也有自家的LDAC一样。

主流蓝牙SoC芯片厂商

近年来,在蓝牙SoC芯片方面,众多厂商的芯片在音频性能方面取得明显的提升,其中代表厂商有高通、络达、恒玄等。

高通

高通推出的Snapdragon Sound(骁龙畅听)是一整套音频解决方案和技术标准,它整合高通在音频处理、无线连接以及移动平台领域的技术,旨在为智能手机、TWS耳机以及其他无线音频设备提供优秀的端到端音频体验。

比如支持高分辨率无损音频传输,包括CD品质的16-bit 44.1kHz无损音频以及24-bit 96kHz的高清音频格式。采用aptX Adaptive和aptX Lossless等先进的编解码技术,确保音频在无线传输过程中保持高质量;通过优化蓝牙连接性能,实现更低的音频延迟,特别适用于游戏、视频通话和实时音频同步场景,保证音画同步及清晰语音通信。支持多种智能化特性,比如自动音质优化、自适应降噪、环境感知模式等,提升用户体验。

具体到芯片类型上,搭载骁龙8系和新一代的7+移动平台的智能手机基本上都是已经适配aptX Adaptive和aptX Lossless编解码。而在TWS耳机以及其他无线音频设备上,高通则推出了第二代S5和S3音频平台,能与骁龙芯片配合,提供动态头部追踪支持空间音频、优化的无损音乐串流以及手机和耳机之间48毫秒的极低时延游戏体验。

络达

络达(达发科技)是联发科全资子公司,其蓝牙SoC芯片在TWS降噪耳机领域拥有不小的份额。比如AB1562系列是一款经过蓝牙5.3双模认证的单芯片解决方案,提供超低功耗性能并可集成混合主动噪声消除(ANC)功能,同时针对TWS和立体声耳机的使用进行优化,在大多数蓝牙音频耳机应用中提供出色的音频性能、清晰的语音和高品质音质。

另外,索尼一系列支持LDAC编码的耳机,其蓝牙SoC主控芯片就是由联发科(络达)提供的。

恒玄

恒玄科技总部位于上海,主营业务为智能音频SoC芯片的研发、设计与销售,在该领域是少数可与高通、联发科等巨头掰掰手腕的芯片设计公司,国内多家手机品牌的TWS耳机都采用恒玄的芯片,比如华为的TWS耳机除了采用自家海思的A1芯片之外,也有使用恒玄的BES2700YP芯片。

除了以上三家之外,国内主要的TWS耳机、音箱的蓝牙SoC芯片厂商还有中科蓝讯、慧联科技、杰理等。

文章来源:http://www.xinwulian.net/news/2024/0315/2685.shtml