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蓝牙LE Audio开启音频新纪元,实现高质低耗、音频分享等功能

日期: 2020-04-02
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  2020年二三季度,蓝牙技术联盟(SIA)将推出新的音频标准——LE Audio(低功耗音频),相比已有20年的Classic Audio(经典音频),前者具有更好的音质、更低的延时和更低的功耗。

  通常,如果推出了一个新的标准之后,会促使整个生态圈活跃繁荣。那么,LE Audio开拓了哪些新应用,有何开发挑战?为此,电子产品世界等媒体采访了蓝牙技术联盟全球市场副总裁Ken Kolderup先生。

  

1 LE Audio推出的意义

  molex连接器蓝牙技术联盟希望随着新一代的音频标准 LE Audio 推出,可从基础架构上为所有的开发者提供一个更加强大和灵活的平台,为他们在今后20年的创新打下坚实的基础。

  现有的蓝牙音频是以 Classic Audio 为基础的,已有20年历史;随着新产品和技术的出现,例如现在热门的 TWS (真无线耳机),以及蓝牙助听器等复杂产品的出现,现有的标准已经不能完全满足这些创新的需求,因此蓝牙技术联盟的一些成员公司,已经开始进行了一些自主的创新。而这次 LE Audio 的推出,希望统一音频标准,这有利于新产品的推广,并带来音频分享等全新的应用场景。

蓝牙LE Audio开启音频新纪元,实现高质低耗、音频分享等功能


2 有利于TWS耳机、助听器等产品的普及化

  2.1 TWS耳机等产品

  目前,蓝牙音频产品有很多无损编解码标准,LE Audio 可统一这些标准,促进产品的普及化、兼容性。

  LE Audio 中使用了 LC3编解码器, LC3 的特点是在更高效率的同时还大幅降低了功耗。蓝牙现有的 Classic Audio 采用了自己的编解码器 SBC,使用的历史已经超过了20年(如下图)。自从20年前蓝牙技术联盟推出SBC之后,这方面的科技在不断演进,现在已有一些其他的先进的编解码器,诸如 AAC、aptX、LDAC 等。

  蓝牙LE Audio开启音频新纪元,实现高质低耗、音频分享等功能

   实际上,LC3也是一种先进的编解码器,压缩算法非常高效。现在至少有5家供应商有自己版本的LC3编解码器,与LE Audio标准兼容,并已经提供了演示,这些公司是:Fraunhofer、Synopsys、T2 Labs、汇顶科技(Goodix)和CEVA。

  当然,一些厂商已有自己的蓝牙无损音频编解码,例如高通aptX、华为HWA、索尼LDAC等,随着LC3的推出,蓝牙技术联盟希望最后都统一到LC3上。因为对于蓝牙社区而言,这是一种很常见的现象:每次出现一种新的创新的时候,首先是在各个厂商内部进行不同级别的自我创新,一旦这样的自我创新有了市场机会,就会形成业界统一的标准,这个标准就会成为所有厂商愿意采用的标准。这一点在TWS耳机上就是如此。

  LE Audio的另一大优势是多重串流音频,非常适合TWS(真无线耳机)应用,如下图。

蓝牙LE Audio开启音频新纪元,实现高质低耗、音频分享等功能

  先前一些活跃的蓝牙芯片公司已经参与到音频规格制定相关的工作组中,目前已公开宣布支持LE Audio并演示芯片组的供应商包括Nordic、Dialog Semiconductor、Microchip、汇顶科技和络达科技。而且,汇顶科技和络达科技(Airoha)的总部都在大中华区。

 蓝牙LE Audio开启音频新纪元,实现高质低耗、音频分享等功能

  2.2 助听器的革新

LE Audio对助听器带来的好处有两点。

  1)助听器普及率提高。这是由于蓝牙所带来的标准化的好处。因为现的助听器往往各家厂商基于自有的研发,以及对于现在蓝牙标准的执行,因此市面上助听器类别相对较少,而且之间的互操作性并不是很理想。如果有了LE Audio之后,助听器的种类就能更多,标准化也会使成本降低,市场价格降低,普及率提高,并且提高互操作性。这样一来,听力受损人士也能像普通人一样享受到蓝牙带来的好处,例如无线通话、无线视频、听音乐、看电视等。

  2)听力辅助系统的提升优化。这来自于广播音频,音频分享,尤其是基于位置的音频分享,例如在机场、电影院、剧院等公共场所,音频分享可以让听力受损人士在这些嘈杂的环境中有更好听觉体验,这些公共音频可以直接传输到他们的助听器。

  蓝牙LE Audio开启音频新纪元,实现高质低耗、音频分享等功能

全新的概念和用例:音频分享

  LE Audio的一个新功能是广播音频的模式。实际上,广播音频分为两个层面:①基于个人,②基于位置的音频分享。

  在大部分情况下,LE Audio是指基于位置的广播音频分享,这是LE Audio开拓的全新概念和用例。其体验和用Wi-Fi类似,例如用户拿着手机到了一个公共场所之后,可以自主选择愿意接受哪个广播音频来分享,有些广播音频是开放的,有的需要用户输入密码

  1)机场环境。对于一个蓝牙的广播商而言,蓝牙在一个机场的环境之下,在很多店面或每个登机口可以设置蓝牙的接收点,即对于蓝牙的传输范围而言,因为是单方向的输出,所以可以把每个登机口的输出功率调到最大,以便保证整个机场的覆盖。对于蓝牙广播音频的其他一些场景,例如剧场或电影院,全场覆盖是完全没有问题的。

  2)剧场和影院。LE Audio的优势有两个层面:可以支持多语言;可以支持有听力受损/障碍,并且佩戴助听器的人。

  3)汽车。尽管目前还没有想过汽车的具体应用,但很期盼在这个领域的创新。有一种可能性是,车内的音频系统支持广播音频,这样只有戴耳机的人才能听到信息娱乐系统播放的内容,而不会分散司机的注意力。

  蓝牙LE Audio开启音频新纪元,实现高质低耗、音频分享等功能

  和Classic Audio音频相比,广播功能可以实现更远的传输距离,其主要原因在于,之前的蓝牙传输的应用大部分是基于较短的距离来进行设计的,因为之前大部分的传输是从手机端到耳机,距离较短;另外,之前的经典音频传输是双向的,而现在的LE Audio传输功能是单向的,这就意味着在进行传输的时候,可以用单向输出的方式,将距离最大化。而且LE Audio的传输可以保证是实时无间断的,并且能够保证远距离传输。例如在标准的剧院的情形下,单个蓝牙传输器的传输距离不会有任何的问题。

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4 LE Audio是Classic Audio的升级版

  1)LE Audio无缝向下兼容

  设计 LE Audio 的初衷,就是让它成为下一代的产品的标准。这就意味着,从设计理念上就旨在让LE Audio支持所有的产品和用例,所以所有的 Classic Audio 所支持的产品和用例,LE Audio 都能够支持

  2)设计者的选择考量

  过去20年,人们在使用Classic Audio的过程中,也在不断地积累和学习,这也是为什么现在一些开发者在想要实现某些功能的时候,遇到了一些困难,例如在打电话的时候,如果是切换成音乐功能,或者是在同时使用多个应用的时候彼此之间的切换,会出现一些问题。

  新的LE Audio能够给客户提供非常灵活的框架,开发者在使用LE Audio的过程中,很快会发现这种设计理念类似搭积木,或搭乐高玩具的这种方式,开发者可以有一个非常灵活的平台进行产品的研发,然后进行各种应用的添加和相互转换,换句话,LE Audio能够使开发者有一个更加现代的、更有利的和易于使用的平台。

  3)二者成本相当

 无论是在技术方面或者技术规格方面,LE Audio的成本与Classic Audio相比并不会提升,当然具体产品定价策略由相关厂商而定,例如可以在LE Audio的基础上又新增了其他功能,也许其LE Audio产品和Classic Audio产品根据功能不同会有不一样的定价策略。

 5 LE Audio与其他编解码器的性能比较

  通常,码率越高音质越无损,但是LE Audio的LC3码率明显低于目前人们比较认可购买的aptX、aptX HD,还有LDAC等,那么,LC3的音质如何?

  这要从两个方面来看。

  1、对于LE Audio所使用的场景而言,可能很多情况下在强调低的比特率——能在低比特率下,仍然保持很好的音质。如果开发者或厂商非常重视高音质/高分辨率,而对于功耗的考虑并不是那么严苛的话,那么LE Audio当然有这样的能力,在一个低比特率的情况下,还能实现非常高的音质;而对于注重电池寿命和产品尺寸的开发者,也可在较低的数据速率下使用LC3。而且通过蓝牙技术联盟的研究,LC3编解码器在音质方面可以高于很多目前市面上所使用的其他编解码器。

  2、对于今后的LE Audio产品而言,LC3编解码器的安装是必须的,但是蓝牙技术联盟也并不反对开发者在LC3之上再加入其他的编解码器,来实现一些客户想要的产品功能。所以LC3的目的是提升整个行业的标准,使所有新一代音频产品/LE Audio产品所提供的音质、产品体验等相比前一代更上一个台阶。

  6“音频分享”或许会有新图标

  作为LE Audio开辟的一个新应用,蓝牙技术联盟可能会根据某个具体的功能来推出一个图标,例如Audio Sharing(音频分享),因为它是一个全新的概念和用例,用户根本没有使用过。推出新图标意味着消费者将会知道,公共场所的电视,或所处的场所,诸如影院、剧院、健身场所等,能不能使用蓝牙的音频分享功能。

  不过,蓝牙技术联并不打算为LE Audio推出一个新的图标,因为蓝牙本身所支持的是非常广泛的各种不同的功能,涵盖音频传输、数据传输、位置服务、设备网络等(如下图)。蓝牙技术联盟更多的是要让人们理解蓝牙功能的广泛性和多样性,让人们逐步认识到,随着蓝牙科技的演进,这些多样的功能可以逐步走进人们的生产生活之中。LE Audio也是同理,它是在整个蓝牙大家庭中新增的一部分。

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