改變無(wú)線耳機(jī)

制定藍(lán)牙規(guī)范的團(tuán)體Bluetooth SIG發(fā)布了全新的藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——LE Audio，并計(jì)劃于今年第三季度確定最終規(guī)格，產(chǎn)品的開發(fā)也在持續(xù)進(jìn)行中。與規(guī)范制定同時(shí)進(jìn)行的還有半導(dǎo)體和基本軟件以及對(duì)應(yīng)芯片的原型設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)消費(fèi)類產(chǎn)品將于2021年上半年上市。那么，LE Audio是什么，它能給現(xiàn)在的藍(lán)牙技術(shù)帶來(lái)些什么改變呢？

什么是LE Audio

LE是Low Energy（低功耗）的縮寫，如果看字面上的意思會(huì)覺得這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)好像是以省電為目的而開發(fā)的，不過未來(lái)它可能對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品和使用環(huán)境是非常豐富的，除了常見的無(wú)線耳機(jī)外，它還具有為各種音頻相關(guān)設(shè)備（例如助聽器、視頻會(huì)議、口譯接收器、對(duì)講機(jī)等）帶來(lái)創(chuàng)新的潛力。伴隨Bluetooth SIG宣布推出的藍(lán)牙5.2規(guī)范，包含其中的LE Audio也將開啟全新的音頻創(chuàng)新應(yīng)用。

構(gòu)建全新的音頻串流方式

藍(lán)牙音頻規(guī)范有著差不多20年的歷史，在時(shí)間的推移中雖有各種的擴(kuò)張以及規(guī)格的補(bǔ)充，但是本質(zhì)上并沒有變化。隨著LE Audio規(guī)范的誕生，之前的所有藍(lán)牙音頻技術(shù)都將歸為Classic Audio，LE Audio將作為藍(lán)牙音頻規(guī)范的一個(gè)全新起點(diǎn)。同時(shí)，現(xiàn)行的Classic Audio與LE Audio沒有兼容性，要使用LE Audio的話，必須設(shè)備的兩端都支持LE Audio才可以。摒棄了以前技術(shù)規(guī)范限制的LE Audio，可以更加充分利用藍(lán)牙來(lái)改變我們?cè)跓o(wú)線音頻上的體驗(yàn)。

要知道藍(lán)牙音頻里的SBC音頻串流編碼已經(jīng)是20年前制定的規(guī)范了，它將音頻進(jìn)行壓縮后通過藍(lán)牙無(wú)線連接進(jìn)行傳輸，然后在遠(yuǎn)端解壓后播放。但是，隨著信號(hào)處理技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于SBC壓縮效率低、延遲大、音質(zhì)也算不上好的抱怨越來(lái)越多。所以，為了享受更好的音質(zhì)，才有了像AAC、aptX、LDAC這些新的音頻串流編碼。對(duì)于傳統(tǒng)的Classic Audio來(lái)說(shuō)，由于各種音頻串流編碼都是“可選規(guī)格”，這勢(shì)必就造成了兼容問題。舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，比如你的耳機(jī)支持的SBC和LDAC，但你的手機(jī)卻支持的是SBC和aptX，最后的結(jié)果就是你只能以SBC方式聽音樂，而不能享受到兩種更好的音頻編碼。所以，LE Audio采用了相比SBC有更好音質(zhì)，更現(xiàn)代的音頻編碼技術(shù)，同時(shí)還有更好兼容性的LC3音頻串流編碼。LC3是基于MP3的技術(shù)開發(fā)，還有像愛立信這樣的通信廠商參與，解決了一些在專利上面的問題，同時(shí)在使用的時(shí)候不需要支付許可費(fèi)。和Classic Audio中必須支持SBC一樣，對(duì)應(yīng)LE Audio的設(shè)備也必須支持LC3的，由于采用了“必選規(guī)格”這里就沒有兼容問題了。

省電與音質(zhì)兼具的LC3

LC3相比SBC有著兩倍的壓縮效率，如果兩者以同樣方式來(lái)使用的話，在一半的比特率傳輸速率下LC3能夠很好地節(jié)約無(wú)線傳輸中電池的消耗。就以聽音樂為主要需求的用戶來(lái)說(shuō)，這并不是一個(gè)很有魅力的部分。不過，好在LC3支持多種的比特率傳輸，所謂的Hi-Res級(jí)別的傳輸速率也是可以覆蓋的。所以，是更節(jié)能的傳輸方式，還是更高音質(zhì)的傳輸方式，應(yīng)該是產(chǎn)品的使用目的來(lái)決定的。音頻串流編碼是無(wú)線耳機(jī)體驗(yàn)的最基本問題，盡管也是存在最古老的問題。雖然有像AAC、LDAC、aptX之類的比SBC有更高效率、音質(zhì)更好，并能夠覆蓋到Hi-Res標(biāo)準(zhǔn)的音頻串流編碼，但它們都如前面所說(shuō)是“可選規(guī)格”，所以用戶在使用的時(shí)候必須在設(shè)備的兩端確認(rèn)是否支持，也是比較麻煩的事情。比如，我的手機(jī)支持哪幾種規(guī)格，就必須要去選購(gòu)支持這幾種規(guī)格的耳機(jī)或者音響設(shè)備。

更適合真無(wú)線耳機(jī)的連接方式

對(duì)真無(wú)線耳機(jī)來(lái)說(shuō)，目前研發(fā)的重心還是放在如何延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用時(shí)間上，Hi-Res的對(duì)應(yīng)研發(fā)比較緩慢。當(dāng)然，如果耗電問題能夠解決，在真無(wú)線耳機(jī)上使用LDAC之類的音質(zhì)更好音頻串流編碼也是有可能的，但最后還是會(huì)出現(xiàn)之前所說(shuō)的設(shè)備間的兼容性問題。所以，Bluetooth SIG提出的LC3的高度可擴(kuò)展編解碼器的定義就很重要。LE Audio不光在編碼上做出了進(jìn)化，在音頻流的連接形態(tài)也變得多樣化。傳統(tǒng)的Classic Audio連接方式是一對(duì)一的，而LE Audio支持一種新功能——多重串流音頻（Multi-Stream Audio），能實(shí)現(xiàn)單一音頻源設(shè)備與單個(gè)或多個(gè)音頻接收設(shè)備間，同步進(jìn)行多重且獨(dú)立的音頻串流傳輸。

這對(duì)于真無(wú)線耳機(jī)來(lái)說(shuō)是非常重要的技術(shù)支持。目前的大多數(shù)真無(wú)線耳機(jī)都是由音頻源發(fā)射一個(gè)信號(hào)到接收端，再由接收端再發(fā)射一個(gè)信號(hào)到另一個(gè)接收端，然后實(shí)現(xiàn)立體聲的效果。但是這種方式在功耗、延時(shí)等方面都存在問題，并且左右聲道很容易因?yàn)樾盘?hào)或者環(huán)境網(wǎng)絡(luò)被打斷。雖然，也有不少?gòu)S商通過自研技術(shù)與芯片實(shí)現(xiàn)兩個(gè)聲道的獨(dú)立連接，但是更多只支持自家設(shè)備和產(chǎn)品，廣域來(lái)說(shuō)還是不足以完全解決這個(gè)問題。所以，在有了多重串流音頻能力之后，LE Audio就能為開發(fā)者提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)方式去開發(fā)真無(wú)線耳機(jī)以及其他相關(guān)的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了他們的設(shè)計(jì)工作。同時(shí)左右音頻流之間能實(shí)現(xiàn)高度同步后，開發(fā)者就可以提供更加一致的立體聲定位體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)更短延遲，語(yǔ)音控制服務(wù)也會(huì)更加無(wú)縫，在多音頻源的情況下，設(shè)備間的音頻切換也能更加順暢。

當(dāng)然，除了聽音樂外，LE Audio還有著更廣泛的用途，LE Audio支持個(gè)人應(yīng)用程序和位置應(yīng)用程序中共享音頻，用戶可將手機(jī)上的音樂分享到多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備或是利用基于位置的音頻共享功能，例如在博物館或美術(shù)館等公共場(chǎng)所與游客實(shí)時(shí)共享藍(lán)牙音頻，同時(shí)LE Audio也為助聽器領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)遇。LE Audio的許多共享應(yīng)用也有助于用戶、開發(fā)者解鎖新的設(shè)備使用方式，是未來(lái)一段時(shí)間里我們非常值得期待的技術(shù)。