【原创】实现无线高清音频大一统?蓝牙LE Audio要开启音频新纪元!

winniewei 提交于 周三, 03/18/2020
【原创】实现无线高清音频大一统?蓝牙LE Audio要开启音频新纪元!

作者:张国斌

3月17日 ,蓝牙SIG举办了LE Audio音频革命新纪元线上分享会,蓝牙技术联盟全球市场副总裁Ken Kolderup?(孔德)就蓝牙新推出的LE Audio音频与中国媒体进行了互动,回答了大家关心的问题,Kolderup强调经典蓝牙已经使用了20年,蓝牙SIG认为新标准将激发大量创新产品和应用,蓝牙SIG希望希望LE Audio能和经典蓝牙一样再激发20年的创新,“LE Audio有很多激动人心的新功能,而且有望实现无线高清音频标准走向大一统。“他表示。

图1 蓝牙技术联盟全球市场副总裁Ken Kolderup

图1?蓝牙技术联盟全球市场副总裁Ken Kolderup

LE Audio音频介绍

近两年来,在苹果的引领下,TWS耳机风靡全球,小到几人家庭作坊大到谷歌、微软这样的巨头包括驴牌这样的奢侈品公司都杀入了这个领域,加上智能手机出于美观因素逐渐去掉3.5mm耳机插孔,因此TWS流行已成必然趋势,不过目前都很多号称采用蓝牙5.0的TWS耳机其实采用的还是20年前的经典蓝牙技术来传输音频,因此业界对针对新的无线音频技术翘首以待。

2020年CES期间,蓝牙SIG宣布推出蓝牙5.2规范,其中包括了新一代蓝牙音频技术标准——LE Audio(低功耗音频),它虽是基于低功耗蓝牙,但采用了新的编解码标准,在低功耗传输的同时实现了高清音频!这是真正针对TWS耳机的音频标准。

Ken Kolderup表示多年来蓝牙社区一直在非常积极地推动无线连接的不断创新,现在终于轮到音频创新了,而且LE Audio还带来了四项关键全新特性:低复杂性通信编解码器、多重串流音频、助听器功能扩展以及广播音频功能。

图2  LE Audio 四项关键全新特性

图2? LE Audio 四项关键全新特性

这是LE Audio音频的视频介绍。

LE Audio音频激发创新

Ken Kolderup在回答媒体提问时一直强调LE Audio带来了很多创新,到底可以未来可以激发哪些创新呢》,我们来一个一个看

1、无线高清音频时代来了

LE Audio最大的亮点可以说是其最新的音频编解码器--低复杂度通信编解码器(LC3)。该编解码器使用Fraunhofer Labs所开发的先进压缩技术,可以通过较少的数据传输更高质量的声音。从下图可以看出与蓝牙经典版中使用的SBC编解码器相比,LC3在处理和传递音频方面效率更高,可以提供提高品质的音频。下表中的纵轴表示了基于ITU-R BS.1116-3规范的音频损伤标度,其中5表示无法检测到与原始来源的差异,4表示明显的差异但并不令人讨厌,而3表示明显的区别。

图3 LC3与SBC编解码器性能比较

图3?LC3与SBC编解码器性能比较

Ken Kolderup表示LE Audio低功耗音频具有超越传统音频的带宽。LC3编解码器支持“超宽带”音频,这意味着它可以处理更多人类听觉范围内的声音。它有如此出色的如此出色的表现得益于蓝牙SIG采用了最新的算法,Ken Kolderup表示由于过去SBC编解码不能满足用户的高清音频需求,因此华为(HWA)、高通(aptX)、索尼(LDAC)等都力推自己的高清编解码格式,不过这样给设备厂商带来了很多适配问题,随着LE Audio的推出,未来大家将有望统一到一个标准上,不过他也表示“LE Audio是提升了我们的音频质量标杆,如果厂商还想推自己的标准,还可以在LC3基础上添加自己的内容。”

他特别指出LC3源代码不久将在蓝牙联盟官网发布供下载,目前有五家公司已经公开宣布将LC3编解码器与LE Audio标准兼容,并已经提供了演示的公司包括Fraunhofer、Synopsys、T2 Labs、Goodix和CEVA等。

以前发烧友很鄙视无线音频传输,认为其会损失很多音质,现在随着5G商用开始,无损音频播放开始流行,HIFi不再是客厅里摆上两个大箱子听音的专利,无线移动HIFi也开始流行了,而LE Audio标准的推出为这样的创新应用铺好了传输道路,厂商要做的就是把高质量的音频体验带给用户,我认为未来在音频信号链领域积累的厂商可以大有作为了,一大票手机厂商将可能与他们合作进军无线移动HIFi,比如深圳旷世科技(www.questyle.com)以前深耕HIFi信号链领域,现在进军移动HIFi就得心应手了。

2、多重串流音频实现真正的立体声TWS耳机

多重串流音频是LE Audio标准另一个新特性,这可以打造真正的立体声TWS耳机,它实现了在单一音频源设备(source device)、单个或多个音频接收设备(sink device)间同步进行多重且独立的音频串流传输。有了这个特性,我们的TWS耳机可以实现真正同步。

在TWS耳机领域,苹果是绝对的王者,为何苹果的AirPods音质要好于安卓类的TWS耳机呢?这是因为一般的TWS耳机还是采用主副耳模式--就是一个耳机是主机,收到信号转发给另一侧耳机,这样会导致主副耳不同步、延迟、连接不稳定等一系列问题,很多厂商通过一些独特设计来提升音质,如高通通过跟手机适配实现了双路传输,恒玄科技则在双耳通信时利用磁传感应模式进行蓝牙耳机的信号接收,他们的LBRT低频转发技术号称可以解决目前真无线蓝牙耳机主副耳机之间无线信号穿透力差的问题,华为麒麟A1芯片也采用了双通道同步传输技术。以实现主副耳的同步,这些方案都是各自公司所有,难以实现通用适配。

图4  TWS耳机的主副耳模式

图4? TWS耳机的主副耳模式

苹果的AirPods采用的是监听模式是由苹果独家的Snoop专利技术所支持,其副耳信号不需要主耳转发,通过一定的规则监听手机所发出的信号,解决了转发上的一些干扰、 不同步、延迟等问题,所以苹果的AirPods音质要优于其他类的耳机。

现在,LE Audio标准的多重串流音频彻底解决了这个问题,也让设计更简单了,可以实现完美同步,此外还可以实现多房间的听音同步。

图5 LE Audio标准的多重串流音频

图5?LE Audio标准的多重串流音频

Ken Kolderup特别强调LE Audio的推出并不意味着未来TWS耳机将由手机平台厂商来主导,“我们希望TWS耳机生态更加多样化,这样才有利于市场的发展,那些单独开发TWS耳机方案的公司也可以通过优秀的方案站稳市场,这也有利于市场的繁荣。”他指出。

3、开启助听新时代

现在很多城市爆发出年轻人耳聋的案例,其根源在于噪声和长时间佩戴耳机,据测试,地铁列车进站时噪音峰值可达到90分贝。为了听清耳机中的声音,人们往往不自觉调高音量,无形中增加10分贝、甚至20分贝,如果排除耳机的降噪功能,这相当于把电钻(100分贝)或起飞的螺旋桨飞机(110分贝)塞进耳朵。

世卫组织也表示,全球20个人中就有不止一人出现了将影响其生活质量的听力损失,即4.32亿成年人和3400万儿童。到2050年,超过9亿人的听力会严重受损,而听力受损不但给个人带来了不便更造成了巨大的经济损失,这是WHO一个报告的截图。

图6 WHO认为未处理听力损失给全球造成巨大经济损失

图6?WHO认为未处理听力损失给全球造成巨大经济损失

而听力损失是永久性的,这意味着一旦听力损失你就将不得不佩戴助听器,很多人对助听器比较反感,认为有一种羞耻感。现在,TWS耳机流行,未来将TWS耳机与助听融合成为必然趋势。

实际上,苹果在2014年已经开始了蓝牙助听器的研究,当时苹果和与两家助听器公司专门签署了音频协议(老张点评:苹果发明了TWS耳机,这个耳机长时间佩戴肯定造成听力损伤,然后苹果又开发耳机助听,看来以后大家一辈子都离不开AirPods了,这到底是好事还是坏事呢?)。

现在大多数助听器公司都以音频源和助听器之间的中间设备这一形式,推出可以连接到电视和其他音频源的串流设备。这些串流设备基于专有的协议,因此仅适用于特定品牌的助听器。

现在,LE Audio音频直接内置了助听功能 ,而且它的LC3编解码器效率更高可以让设备工作更长时间,另外,由于TWS耳机流行,也不用担心有戴助听器丢脸这行的感觉了。“基于LE Audio音频的助听器产品成本可以降低很多,现在很多传统助听器价格昂贵,新标准可以把助听产品价格降低,这给很多厂商带带来新的机遇。”Ken Kolderup表示。“结合我们的广播功能,蓝牙可以让更多听力受损人士有新的体验。

4、音频共享和广播功能激发很多创新体验

在LE?Audio音频还增加了音频分享和广播功能,Ken Kolderup这个功能也可以激发很多创新体验。“我认为这项功能将彻底改变行业格局。广播音频为蓝牙带来了全新的用例。这项功能的应用十分广泛,我们期待着来自该领域开发者们百花齐放的创新。”

他表示广播音频将实现个人音频分享--单一音频源设备向多个音频接收器设备广播一个或多个音频串流;或基于位置音频分享,从而升级音频体验。“例如在电影院,如果你想收听其他语言对白可以在自己的耳机上选择收听,在博物馆、美术馆等,每个人有可以收听自己感兴趣的内容。”他表示,“这个功能分个人和公共端,个人用户可以收听机场、酒吧、健身房、电影院和会议中心等公共场所分享的蓝牙音频,提升访客体验。它就有点像我们目前使用的Wi-Fi,只要大家看到有音频分享的标志,就可以输入密码进行收听。”

不过他表示蓝牙技术联盟不会开发专门的LE?Audio音频 LOGO但是会推出音频分享标志,这样方便人们在特定的场合看到标志后进行操作。

未来,我们可能会在很多公共场合看到这个音频分享标志。大家也不用在佩戴这样的耳机设备进行同传了。

图7 现有的同传设备

图7 现有的同传设备

以后开会或者观影你可以佩戴自己喜爱的TWS耳机收听同传或者观看大片了。

TWS耳机

Ken Kolderup在采访中不断强调蓝牙LE Audio也将作为新一代全球无线音频标准,将开启未来20年音频革命新浪潮,这个标准已经发布,预计今年下半年我们就能看到首批支持该音频标准的产品。

?亲,LE Audio标准蕴含了无数创新可能,或缺的也许就是我们的想象力了!(完)

注:本文为原创文章,转载请注明作者及来源

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