改變無線耳機

制定藍牙規范的團體Bluetooth SIG發布了全新的藍牙技術標準——LE Audio，并計劃于今年第三季度確定最終規格，產品的開發也在持續進行中。與規范制定同時進行的還有半導體和基本軟件以及對應芯片的原型設計，預計消費類產品將于2021年上半年上市。那么，LE Audio是什么，它能給現在的藍牙技術帶來些什么改變呢？

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覺得這個新標準好像是以省電為目的而開發的，不過未來它可能對應的產品和使用環境是非常豐富的，除了常見的無線耳機外，它還具有為各種音頻相關設備（例如助聽器、視頻會議、口譯接收器、對講機等）帶來創新的潛力。伴隨Bluetooth SIG宣布推出的藍牙5.2規范，包含其中的LE Audio也將開啟全新的音頻創新應用。

構建全新的音頻串流方式

藍牙音頻規范有著差不多20年的歷史，在時間的推移中雖有各種的擴張以及規格的補充，但是本質上并沒有變化。隨著LE Audio規范的誕生，之前的所有藍牙音頻技術都將歸為Classic Audio，LE Audio將作為藍牙音頻規范的一個全新起點。同時，現行的Classic Audio與LE Audio沒有兼容性，要使用LE Audio的話，必須設備的兩端都支持LE Audio才可以。摒棄了以前技術規范限制的LE Audio，可以更加充分利用藍牙來改變我們在無線音頻上的體驗。

要知道藍牙音頻里的SBC音頻串流編碼已經是20年前制定的規范了，它將音頻進行壓縮后通過藍牙無線連接進行傳輸，然后在遠端解壓后播放。但是，隨著信號處理技術、半導體技術的進步，對于SBC壓縮效率低、延遲大、音質也算不上好的抱怨越來越多。所以，為了享受更好的音質，才有了像AAC、aptX、LDAC這些新的音頻串流編碼。對于傳統的Classic Audio來說，由于各種音頻串流編碼都是“可選規格”，這勢必就造成了兼容問題。舉個很簡單的例子，比如你的耳機支持的SBC和LDAC，但你的手機卻支持的是SBC和aptX，最后的結果就是你只能以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，更現代的音頻編碼技術，同時還有更好兼容性的LC3音頻串流編碼。LC3是基于MP3的技術開發，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，同時在使用的時候不需要支付許可費。和Classic Audio中必須支持SBC一樣，對應LE Audio的設備也必須支持LC3的，由于采用了“必選規格”這里就沒有兼容問題了。

省電與音質兼具的LC3

LC3相比SBC有著兩倍的壓縮效率，如果兩者以同樣方式來使用的話，在一半的比特率傳輸速率下LC3能夠很好地節約無線傳輸中電池的消耗。就以聽音樂為主要需求的用戶來說，這并不是一個很有魅力的部分。不過，好在LC3支持多種的比特率傳輸，所謂的Hi-Res級別的傳輸速率也是可以覆蓋的。所以，是更節能的傳輸方式，還是更高音質的傳輸方式，應該是產品的使用目的來決定的。音頻串流編碼是無線耳機體驗的最基本問題，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、音質更好，并能夠覆蓋到Hi-Res標準的音頻串流編碼，但它們都如前面所說是“可選規格”，所以用戶在使用的時候必須在設備的兩端確認是否支持，也是比較麻煩的事情。比如，我的手機支持哪幾種規格，就必須要去選購支持這幾種規格的耳機或者音響設備。

更適合真無線耳機的連接方式

對真無線耳機來說，目前研發的重心還是放在如何延長產品的使用時間上，Hi-Res的對應研發比較緩慢。當然，如果耗電問題能夠解決，在真無線耳機上使用LDAC之類的音質更好音頻串流編碼也是有可能的，但最后還是會出現之前所說的設備間的兼容性問題。所以，Bluetooth SIG提出的LC3的高度可擴展編解碼器的定義就很重要。LE Audio不光在編碼上做出了進化，在音頻流的連接形態也變得多樣化。傳統的Classic Audio連接方式是一對一的，而LE Audio支持一種新功能——多重串流音頻（Multi-Stream Audio），能實現單一音頻源設備與單個或多個音頻接收設備間，同步進行多重且獨立的音頻串流傳輸。

這對于真無線耳機來說是非常重要的技術支持。目前的大多數真無線耳機都是由音頻源發射一個信號到接收端，再由接收端再發射一個信號到另一個接收端，然后實現立體聲的效果。但是這種方式在功耗、延時等方面都存在問題，并且左右聲道很容易因為信號或者環境網絡被打斷。雖然，也有不少廠商通過自研技術與芯片實現兩個聲道的獨立連接，但是更多只支持自家設備和產品，廣域來說還是不足以完全解決這個問題。所以，在有了多重串流音頻能力之后，LE Audio就能為開發者提供一種標準化的開發方式去開發真無線耳機以及其他相關的應用，簡化了他們的設計工作。同時左右音頻流之間能實現高度同步后，開發者就可以提供更加一致的立體聲定位體驗，實現更短延遲，語音控制服務也會更加無縫，在多音頻源的情況下，設備間的音頻切換也能更加順暢。

當然，除了聽音樂外，LE Audio還有著更廣泛的用途，LE Audio支持個人應用程序和位置應用程序中共享音頻，用戶可將手機上的音樂分享到多個藍牙設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館等公共場所與游客實時共享藍牙音頻，同時LE Audio也為助聽器領域帶來了新的機遇。LE Audio的許多共享應用也有助于用戶、開發者解鎖新的設備使用方式，是未來一段時間里我們非常值得期待的技術。