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藍牙LE Audio開啟音頻新紀元,實現高質低耗、音頻分享等功能

—— 訪藍牙技術聯盟全球市場副總裁Ken Kolderup
作者:王瑩時間:2020-03-24來源:電子產品世界收藏

2020年二三季度,技術聯盟()將推出新的音頻標準——LE Audio(低功耗音頻),相比已有20年的Classic Audio(經典音頻),前者具有更好的音質、更低的延時和更低的功耗。

本文引用地址:http://www.ofia.com.cn/article/202003/411267.htm

通常,如果推出了一個新的標準之后,會促使整個生態圈活躍繁榮。那么,LE Audio開拓了哪些新應用,有何開發挑戰?為此,電子產品世界等媒體采訪了技術聯盟全球市場副總裁Ken Kolderup先生。

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技術聯盟 全球市場副總裁 Ken Kolderup

1 LE Audio推出的意義

藍牙技術聯盟希望隨著新一代的音頻標準 LE Audio 推出,可從基礎架構上為所有的開發者提供一個更加強大和靈活的平臺,為他們在今后20年的創新打下堅實的基礎。

現有的藍牙音頻是以 Classic Audio 為基礎的,已有20年歷史;隨著新產品和技術的出現,例如現在熱門的 TWS (真無線耳機),以及藍牙助聽器等復雜產品的出現,現有的標準已經不能完全滿足這些創新的需求,因此藍牙技術聯盟的一些成員公司,已經開始進行了一些自主的創新。而這次 LE Audio 的推出,希望統一音頻標準,這有利于新產品的推廣,并帶來音頻分享等全新的應用場景。

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2 有利于TWS耳機、助聽器等產品的普及化

2.1 TWS耳機等產品

目前,藍牙音頻產品有很多無損編解碼標準,LE Audio 可統一這些標準,促進產品的普及化、兼容性。

LE Audio 中使用了 LC3編解碼器, LC3 的特點是在更高效率的同時還大幅降低了功耗。藍牙現有的 Classic Audio 采用了自己的編解碼器 SBC,使用的歷史已經超過了20年(如下圖)。自從20年前藍牙技術聯盟推出SBC之后,這方面的科技在不斷演進,現在已有一些其他的先進的編解碼器,諸如 AAC、aptX、LDAC 等。

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圖  LE Audio 與 Classic Audio 的碼率對比

實際上,LC3也是一種先進的編解碼器,壓縮算法非常高效。現在至少有5家供應商有自己版本的LC3編解碼器,與LE Audio標準兼容,并已經提供了演示,這些公司是:Fraunhofer、Synopsys、T2 Labs、匯頂科技(Goodix)和CEVA。

當然,一些廠商已有自己的藍牙無損音頻編解碼,例如高通aptX、華為HWA、索尼LDAC等,隨著LC3的推出,藍牙技術聯盟希望最后都統一到LC3上。因為對于藍牙社區而言,這是一種很常見的現象:每次出現一種新的創新的時候,首先是在各個廠商內部進行不同級別的自我創新,一旦這樣的自我創新有了市場機會,就會形成業界統一的標準,這個標準就會成為所有廠商愿意采用的標準。這一點在TWS耳機上就是如此。

LE Audio的另一大優勢是多重串流音頻,非常適合TWS(真無線耳機)應用,如下圖。

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圖 相比Classic Audio,LE Audio可實現TWS耳機功能

先前一些活躍的藍牙芯片公司已經參與到音頻規格制定相關的工作組中,目前已公開宣布支持LE Audio并演示芯片組的供應商包括Nordic、Dialog Semiconductor、Microchip、匯頂科技和絡達科技。而且,匯頂科技和絡達科技(Airoha)的總部都在大中華區。

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2.2 助聽器的革新

LE Audio對助聽器帶來的好處有兩點。

1)助聽器普及率提高。這是由于藍牙所帶來的標準化的好處。因為現的助聽器往往各家廠商基于自有的研發,以及對于現在藍牙標準的執行,因此市面上助聽器類別相對較少,而且之間的互操作性并不是很理想。如果有了LE Audio之后,助聽器的種類就能更多,標準化也會使成本降低,市場價格降低,普及率提高,并且提高互操作性。這樣一來,聽力受損人士也能像普通人一樣享受到藍牙帶來的好處,例如無線通話、無線視頻、聽音樂、看電視等。

2)聽力輔助系統的提升優化。這來自于廣播音頻,音頻分享,尤其是基于位置的音頻分享,例如在機場、電影院、劇院等公共場所,音頻分享可以讓聽力受損人士在這些嘈雜的環境中有更好聽覺體驗,這些公共音頻可以直接傳輸到他們的助聽器。

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3 全新的概念和用例:音頻分享

LE Audio的一個新功能是廣播音頻的模式。實際上,廣播音頻分為兩個層面:①基于個人,②基于位置的音頻分享。

在大部分情況下,LE Audio是指基于位置的廣播音頻分享,這是LE Audio開拓的全新概念和用例。其體驗和用Wi-Fi類似,例如用戶拿著手機到了一個公共場所之后,可以自主選擇愿意接受哪個廣播音頻來分享,有些廣播音頻是開放的,有的需要用戶輸入密碼

1)機場環境。對于一個藍牙的廣播商而言,藍牙在一個機場的環境之下,在很多店面或每個登機口可以設置藍牙的接收點,即對于藍牙的傳輸范圍而言,因為是單方向的輸出,所以可以把每個登機口的輸出功率調到最大,以便保證整個機場的覆蓋。

對于藍牙廣播音頻的其他一些場景,例如劇場或電影院,全場覆蓋是完全沒有問題的。

2)劇場和影院。LE Audio的優勢有兩個層面:可以支持多語言;可以支持有聽力受損/障礙,并且佩戴助聽器的人。

3)汽車。盡管目前還沒有想過汽車的具體應用,但很期盼在這個領域的創新。有一種可能性是,車內的音頻系統支持廣播音頻,這樣只有戴耳機的人才能聽到信息娛樂系統播放的內容,而不會分散司機的注意力。

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和Classic Audio音頻相比,廣播功能可以實現更遠的傳輸距離,其主要原因在于,之前的藍牙傳輸的應用大部分是基于較短的距離來進行設計的,因為之前大部分的傳輸是從手機端到耳機,距離較短;另外,之前的經典音頻傳輸是雙向的,而現在的LE Audio傳輸功能是單向的,這就意味著在進行傳輸的時候,可以用單向輸出的方式,將距離最大化。而且LE Audio的傳輸可以保證是實時無間斷的,并且能夠保證遠距離傳輸。例如在標準的劇院的情形下,單個藍牙傳輸器的傳輸距離不會有任何的問題。

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4 LE Audio是Classic Audio的升級版

1)LE Audio無縫向下兼容

設計 LE Audio 的初衷,就是讓它成為下一代的產品的標準。這就意味著,從設計理念上就旨在讓LE Audio支持所有的產品和用例,所以所有的 Classic Audio 所支持的產品和用例,LE Audio 都能夠支持。

2)設計者的選擇考量

作為設計者,到底用 LE Audio,還是 Classic Audio

過去20年,人們在使用Classic Audio的過程中,也在不斷地積累和學習,這也是為什么現在一些開發者在想要實現某些功能的時候,遇到了一些困難,例如在打電話的時候,如果是切換成音樂功能,或者是在同時使用多個應用的時候彼此之間的切換,會出現一些問題。

新的LE Audio能夠給客戶提供非常靈活的框架,開發者在使用LE Audio的過程中,很快會發現這種設計理念類似搭積木,或搭樂高玩具的這種方式,開發者可以有一個非常靈活的平臺進行產品的研發,然后進行各種應用的添加和相互轉換,換句話,LE Audio能夠使開發者有一個更加現代的、更有利的和易于使用的平臺。

3)二者成本相當

無論是在技術方面或者技術規格方面,LE Audio的成本與Classic Audio相比并不會提升,當然具體產品定價策略由相關廠商而定,例如可以在LE Audio的基礎上又新增了其他功能,也許其LE Audio產品和Classic Audio產品根據功能不同會有不一樣的定價策略。

5 LE Audio與其他編解碼器的性能比較

通常,碼率越高音質越無損,但是LE Audio的LC3碼率明顯低于目前人們比較認可購買的aptX、aptX HD,還有LDAC等,那么,LC3的音質如何?

這要從兩個方面來看。

①對于LE Audio所使用的場景而言,可能很多情況下在強調低的比特率——能在低比特率下,仍然保持很好的音質。如果開發者或廠商非常重視高音質/高分辨率,而對于功耗的考慮并不是那么嚴苛的話,那么LE Audio當然有這樣的能力,在一個低比特率的情況下,還能實現非常高的音質;而對于注重電池壽命和產品尺寸的開發者,也可在較低的數據速率下使用LC3。而且通過藍牙技術聯盟的研究,LC3編解碼器在音質方面可以高于很多目前市面上所使用的其他編解碼器。

②對于今后的LE Audio產品而言,LC3編解碼器的安裝是必須的,但是藍牙技術聯盟也并不反對開發者在LC3之上再加入其他的編解碼器,來實現一些客戶想要的產品功能。所以LC3的目的是提升整個行業的標準,使所有新一代音頻產品/LE Audio產品所提供的音質、產品體驗等相比前一代更上一個臺階。

6“音頻分享”或許會有新圖標

作為LE Audio開辟的一個新應用,藍牙技術聯盟可能會根據某個具體的功能來推出一個圖標,例如Audio Sharing(音頻分享),因為它是一個全新的概念和用例,用戶根本沒有使用過。推出新圖標意味著消費者將會知道,公共場所的電視,或所處的場所,諸如影院、劇院、健身場所等,能不能使用藍牙的音頻分享功能。

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不過,藍牙技術聯并不打算為LE Audio推出一個新的圖標,因為藍牙本身所支持的是非常廣泛的各種不同的功能,涵蓋音頻傳輸、數據傳輸、位置服務、設備網絡等(如下圖)。藍牙技術聯盟更多的是要讓人們理解藍牙功能的廣泛性和多樣性,讓人們逐步認識到,隨著藍牙科技的演進,這些多樣的功能可以逐步走進人們的生產生活之中。LE Audio也是同理,它是在整個藍牙大家庭中新增的一部分。

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圖 藍牙的四大功能



關鍵詞: 藍牙 SIA

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