新世代蓝牙音频技术将驱动无线音频市场快速发展

新世代蓝牙音频技术将驱动无线音频市场快速发展

 

 

蓝牙(Bluetooth)已经是当前主流的无线传输技术之一,近年来,运用蓝牙技术传送音频的产品,如无线耳机、无线扬声器等产品迎来市场的快速成长。随着蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)推出新一代的低功耗蓝牙音频(Bluetooth LE Audio,以下通称LE Audio)技术,这项新技术将为无线音频传输应用带来革命性的改变,本文将为您剖析LE Audio的技术特点与发展趋势。

蓝牙设备将迎来市场高速成长

目前蓝牙技术已经普遍应用在各种科技产品中,从无线音频和可穿戴设备,到资产追踪和网络照明控制解决方案,蓝牙技术可以持续满足消费者、商业和工业用例的各种需求。依据ABI Research的研究报告,蓝牙设备的2021年出货量已经达到47亿个,分析师预计从2021年到2026年,蓝牙设备的年出货量将增长1.5倍,复合年增长率(CAGR)为9%,2026年出货量将可达到70亿个。

 

如今,从智能手机、平板电脑到笔记本电脑,所有关键平台设备都包含经典蓝牙和低功耗蓝牙无线电。蓝牙技术让耳机、扬声器、车内系统等设备免去了连接线的烦扰,为音频领域带来了变革,并彻底改变了人们使用媒体和感受世界的方式。在2022年,蓝牙音频传输设备的出货量达到14亿个,预计2022-2026年,蓝牙音频传输设备的年出货量将可增长1.4倍,达到18亿个。

 

Bluetooth SIG在二十年创新基础上推出新的LE Audio技术,将增强蓝牙音频的性能,增加对助听器的支持,并实现广播音频(Broadcast Audio)这一全新蓝牙功能,而它将再次改变我们体验音频的方式,让我们以前所未有的方式与世界相连。

 

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以更低的功耗获得更高的音频质量

LE Audio将以更低的功耗提供更高的音频质量,使音频开发人员能够满足消费者日益增长的性能需求,并推动音频外围市场(耳机、耳塞等)的持续增长。LE Audio的低功耗功能还将支持新型音频外围设备——例如更广泛的支持蓝牙®;的助听器——并为更好的外形提供更大的灵活性。借助LE Audio,将会出现更小、干扰更少、更舒适的听力设备,从而改善听力损失者的生活。

 

LE Audio还将添加广播音频,这是一项新功能,可让音频源设备(例如智能手机)向无限数量的音频接收设备(例如耳塞、扬声器、助听器等)广播一个或多个音频流。这项新功能将提供独特的音频体验,例如个人和基于位置的音频共享,并使蓝牙技术能够安装在公共场所,使人们能够以前所未有的方式在各种公共场所和环境中与音频进行交互。

 

第一批采用LE Audio的产品预计将会在2022年发布,这个新一代的技术将与任何配备蓝牙5.2或更新版本的设备兼容,这意味着过去两年的大多数手机和音频设备都应该可以通过固件更新升级到蓝牙LE Audio。

 

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新音频编解码器可提高质量降低成本

LE Audio除了在功能上精进之外,也推出称为低复杂度通信编解码器(LC3)新的音频编解码器,旨在取代SBC编解码器作为新基准。LC3是免授权费的无线编解码器,不仅可以在大多数当前蓝牙耳塞运行的数据速率下提供更好的声音,而且可以在需要降低比特率的用例中保持这种质量。由于采用了更先进的压缩算法,从SBC切换到LC3编解码器的耳塞和耳机,将会有更好的音质,而选择降低数据速率的设备,则将受益于延长电池寿命,而不会牺牲太多质量。

 

值得注意的是,蓝牙使用与Wi-Fi、无绳电话和婴儿监视器等设备相同的2.4GHz频谱,并且无线电波的拥塞可能导致信号丢失。为了减轻损失,LC3编解码器还包括丢包隐藏(PLC)算法,当部分音频信号因干扰等影响而丢失时,该算法会自动尝试填补音频中的空白,将可取得更稳定的音质表现。

 

展望未来,一些中低阶的耳塞和耳机将会采用LC3编解码器,放弃对LDAC甚至aptX的支持,这意味着无线音频电池的续航时间将变得更好,这也可能意味着由于不必再支付aptX和LDAC的许可费用,一些高音质的耳塞和耳机的价格将会下降。

 

Google的Android 13已经在测试版中支持LC3,这表明在2022年的完整版本中将完全支持蓝牙LE Audio,Microsoft Windows则是另一个可能采用LE Audio完整套件的候选者,一旦软件和固件的更新推出,预计LE Audio耳塞将在这些设备上提供更好的用户体验。

 

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多重串流技术带来新的技术与应用变化

除了令人兴奋LC3技术之外,多重串流音频技术也将带来新的技术改变。目前的蓝牙音频无线耳塞无法实现将左右声道独立分离到适当的耳塞上,市场上的每一对蓝牙耳塞都必须依靠定制解决方案来解决这一关键限制。

 

展望未来,蓝牙LE Audio无线耳塞将以多重串流音频技术同时连接左右声道的耳塞,这将大大减少耳塞之间的延迟(在微秒内),并提高连接速度,并且理论上意味着一个耳塞不会比另一个耳塞更快地耗尽电源。多重串流音频技术还能够传输多于两声道的多声道信号,可以广播完整的环绕声或空间音频数据,而无需定制软件。

 

此外,多重串流音频可将支持在一个音频源设备(如智能手机)和一个或多个音频接收设备之间,传输多个独立、同步的音频流,因此可支持一些以前不可能做到的全新应用,例如通过利用可用的多个数据流提供更出色的立体声体验、更无缝地利用语音助手服务,以及更流畅地在多个音频源设备之间切换,耳塞、耳机和蓝牙扬声器也将能够同时保持多个连接。

 

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广播功能支持音频分享带来更多便利

LE Audio还将支持广播音频功能,使音频源设备能够向无数个音频接收设备放送一个或多个音频流。广播音频为创新打开了意义重大的新机遇,包括支持新的蓝牙用例——音频分享。例如通过个人音频分享,人们就能和身边的人共享自己的蓝牙音频体验,家人和朋友便能够分享同一部智能手机上的音乐。此外,通过基于位置的音频分享,诸如机场、酒吧、健身房、电影院和会议中心等公共场所,将可以实现共享蓝牙音频,从而增强游客体验。

 

例如人们将能够选择收听处于静音模式的电视播放的音频,因为电视会不断发出蓝牙信号,但不会打扰试图听自己的音乐或安静工作的客人。广播音频源也可以动态方式插入,例如,如果在机场或火车站,您可以选择接收来自登机口的定期更新,而无需手动在手机和登机口信号之间切换。

 

基于其低功耗、高质量和多重串流能力,LE Audio增加了对助听器的支持。LE Audio将支持蓝牙助听器的开发,将蓝牙音频的所有优势带给越来越多的听力受损人群。像是电影院、演讲厅等场所将可以为需要助听设备的客人使用LE Audio发射器,而这些客人不必在购票处租用或购买特殊的助听器(通常使用单声道声音),他们可以无缝接入影院的音频信号,并与他们自己的耳塞或助听器无缝连接,以获得完整的立体声甚至环绕声,并能以多种语言提供音频。

 

除了助听器之外,遥控器也是可以从LE Audio中显着受益的设备。目前带有嵌入式麦克风的电视遥控器,在用于语音命令时都必须依赖经典蓝牙传输,因此,大多数较低阶的Android电视上的语音命令效能较差,但LE Audio可以通过提供更快、更高效的数据传输来解决这个问题。

结语

随着蓝牙技术在功耗与成本上的降低,使其已经成为众多电子产品的标准配备,新世代的蓝牙LE Audio技术,将可提供更先进、免许可的LC3编解码器、多重串流技术、广播音频功能,能够带来更多新世代的音频应用模式,为蓝牙音频应用带来革命性的发展与改变,未来的市场发展将值得期待。