加速TWS耳机市场爆发！蓝牙BLE Audio标准详解

客岁11月22日，芯智讯就曾公布了一篇题为《TWS耳机的未来：蓝牙BLE Audio将至，手机大厂将一统全国？》的文章，率先曝光了蓝牙技术同盟（Bluetooth SIG）行将公布的全新的蓝牙BLE Audio标准，同时先容了该标准将会对真无线蓝牙耳机（TWS耳机）市场的敦促感化。



▲蓝牙技术同盟市场营销副总裁Ken Kolderup
美国当地时候2020年1月6日，蓝牙技术同盟（Bluetooth SIG）在美国拉斯维加斯CES2020举行了媒体公布会，正式推出蓝牙无线音频的下一代标准Bluetooth LE Audio。
我们都晓得，此前典型蓝牙（Bluetooth Classic）无线传输的音频是典型的蓝牙音频（Classic Audio），而Bluetooth LE Audio，望文生义，就是低功耗蓝牙音频，其不但将支撑与Classic Audio不异的音频产物和用例的开辟，还引入了使人兴奋的新功用，这些功用有望改良其性能，并可以建立新产物和用例。
Bluetooth LE Audio周全支撑蓝牙5.1标准和下一代Bluetooth LE的ISOC（isochronous）架构，为TWS耳机市场带来了创新处置计划，加速TWS耳机市场爆发。




下面我们来看看，Bluetooth LE Audio具体有哪些新功用和改良：

一、无线多路直连
今朝很多的TWS耳机都采用的是左右耳机非同步传输的计划，首要有 2.4GHz蓝牙信号转发计划和LBRT磁感应转发计划两种。
而非论是何种转发计划，城市带来主耳机功耗更大、电池也更快耗尽，而一旦主耳机不工作，副耳机也将没法利用。同时还有毗连稳定性和时延上的题目。
因此，相对于需要区分主副耳机的TWS毗连计划来说，可以将声音信号分两路同时传递到左右耳机单元，不分主副耳机的计划，不但可以有用避免电波消耗，还可以下降提早以及进步毗连稳定性，带来更好的用户体验。
而此前不分主副耳机的TWS毗连计划首要有：苹果采用的监听计划和高通采用的双毗连计划。同时，市场上也有一些其他的芯片厂商初步另辟门路，经过其他的技术计划来实现不分主副耳机的“双发”的结果。




可是这其中存在几个题目，一个是专利题目，相对来说，苹果、高通等音频技术大厂在不分主副耳的音频传输计划上已经有较多的技术专利，其他的类似的计划或将会有专利隐患；另一个题目则是，各家芯片厂商都各自为战，没有同一的可以不分主副耳机的蓝牙音频传输标准，将会组成TWS耳机兼容性上的题目，由于很多计划需要手机真个支撑，出格是跨芯片平台比力难兼容。例如，高通芯片计划的TWS耳机，与采用苹果或华为海思芯片的手机便能够没法兼容。
明显，这些题目都障碍了TWS耳机市场的展开。
而正如此前芯智讯所预告的那样，Bluetooth LE Audio加入了全新的多重串流音频（Multi-Stream Audio）功用，实现了单一音频源装备（source device）与一个或多个音频接收装备之间，同步停止多重且自力的音频串传布输。



也就是说，Bluetooth LE Audio不但完全处置了TWS耳机双耳直连的标准题目和兼容性题目，而且一个音频源以致可以毗连多个无线音频承受装备。
蓝牙技术同盟助听器工作组(Hearing Aid Working Group)主席、WiFore Consulting公司首席技术官Nick Hunn暗示：“针对真无线入耳式耳机等产物，开辟者将可以利用多重串流音频功用来进步性能。例如，多重串流音频可供给更好的立体声体验，使语音助手效力的利用越发无缝，并使多台音源装备之间的切换越发顺畅。”

二、支撑广播音频
此外，Bluetooth LE Audio还加入了广播音频（Broadcast Audio）技术，使音频源装备可以将一个或多个音频流广播到无穷数目的音频接收装备上。而广播音频技术的加入，也为创新供给了重要的新机会，包含启用新的蓝牙用例“音频同享”。
据先容，基于广播音频技术的蓝牙音频同享，可以是小我的，也可以是基于位置的。经过蓝牙音频同享，人们将可以与四周的其他人同享蓝牙音频体验；例如，与家人和朋友同享智妙手机中的音乐。而经过基于位置的音频同享，则适用于机场、酒吧、体育馆、电影院和会议中心等公共场所。
蓝牙技术同盟董事会成员、Bose公司负责人Peter Liu暗示：“基于位置的音频分享功用有望改变我们体验情况的方式。例如，在公共场所，电视即使处于静音形式，仍可经过广播音频的方式，让人们接收到电视音频信号，而像剧院和演讲厅等场所将可以分享音频，以致可以为听力受损的访客供给辅佐，同时还具有多语种可供挑选。”




欧洲听力仪器制造商协会秘书长Stefan Zimmer暗示：“LE Audio将敦促蓝牙助听器的开辟，从而为越来越多的听力损失者带来蓝牙音频的一切益处。LE Audio将成为助听器和助听器用户最重要的进步之一。”
蓝牙技术同盟市场营销副总裁Ken Kolderup也暗示，LE Audio标准的设想完全支撑助听器开辟标准。Kolderup估量，兼容LE Audio标准的产物将在2020年下半年显现，并在未来三年左右的时候内将LE Audio凝听选项集成加入馆中。

三、全新音频编解码器LC3

对于TWS耳机来说，首要还是用来接收音频，而音质结果的黑白则间接影响着用户的体验。现在朝最普遍利用于典型蓝牙的音频编解码格式有SBC、AAC和APTX。
其中，SBC是蓝牙音频传输协议逼迫规定的编码格式，一切的蓝牙音频芯片城市支撑这个协议，但这个码率只要320kbps，而且由于蓝牙传输中心装备是需要转码，而每次转码城市损失细节，所以致使SBC的听感会比原始的MP3要差很多。
相比之下，苹果主推的AAC和高通CSR的APTX、索尼的LDAC虽然音质结果更佳，但并不是其他蓝牙音频芯片厂商想用就能用的，一样终端TWS耳机品牌厂商，想要供给更好音质，大多也只能挑选高通的芯片计划。
所以，对于其他的TWS耳机品牌厂商来说，除了高通之外，可以挑选的低音质蓝牙音频技术计划是很有限的，而这在某种水平上也障碍了TWS耳机在音质上的提升。
而此次公布的Bluetooth LE Audio则集成了全新的低音质、低提早以及低功耗的音频编解码器LC3。
据先容，LC3的采样率为：8、16、24、32、44.1、48kHz，比特率：16-320kbps ，帧长：7.5、10ms。具有在低数据速度条件下也能供给低音质的特征，将为开辟者供给宏大的灵敏性，使其在产物设想时可以更好地在音质和功耗等关键产物属性之间停止权衡。
而按照蓝牙技术同盟和Fraunhofer IIS公司（LC3编解码技术奉献者）给出的标准立体声实测数据显现，相较于Classic Audio的SBC编解码器，LC3将可以供给更高的音质结果，以致在比特率下降50%的情况下也能连结较高的音质结果。




Fraunhofer IIS公司通讯音频部主管Manfred Lutzky暗示：“开辟者将可以操纵这一上风，打造出电池寿命更持久的产物，或在满足当前功耗需求的情况下，经过利用更小尺寸的电池来优化产物外形设想尺寸。”
值得一提的是，来自德国的Fraunhofer IIS公司不可是此次Bluetooth LE Audio的LC3编解码技术奉献者，同时其也是MP3/AAC技术的奉献者。
而除了已经成为了Bluetooth LE Audio逼迫性编解码器的LC3之外，Fraunhofer IIS还在LC3的根抵上推出了有着更多优点的标准化计划LC3plus。
Fraunhofer IIS中国代表处技术销售司理邹霁告诉芯智讯：“LC3plus是LC3的扩大版，其在LC3的一切功用根抵上还具有极高的传输鲁棒性、极低提早以及高分辨率音频传输才能。
1、为了进步鲁棒性，LC3plus包括了很是高性能的丢包隐藏算法以及诸如信道编码或冗余帧形式之类的前向纠错计划。
2、编解码器可以在几种低提早形式下工作，比如2.5ms的帧长延时可低至5ms。
3、LC3plus的公用高分辨率音频形式最高可供给24bit和96kHz的高质量音频，是很是适用于高质量无线耳机和高质量游戏耳机的开放标准音频编解码器。
据先容，今朝ETSI（欧洲电信标准化协会）已将LC3plus标准化为TS 103634，并由于将其归入2019 DECT标准而为DECT带来了超宽带语音/音频质量。其宽带容量是前一个标准的两倍。专为DECT信道特征而设想的LC3plus信道编码答应在失真严重的DECT信道上传输LC3plus有用载荷，即使手机离基站很远，也可以停止通话而不会中断。
邹霁对芯智讯暗示：“LC3标准有望在2020年上半年公布，Fraunhofer IIS将第一时候为业界供给开辟代码，今朝Cadence和Synopsys都已推出了相关产物。而对于音质、提早以及传输有更高要求的厂商也欢迎挑选LC3plus。”

小结：
正如芯智讯前面所先容的，今朝众多TWS耳机所存在的主副耳机非同步传输、音质差、兼容性差、功耗等题目，制约了TWS耳机体验的提升，同时也制约了TWS耳机行业的展开。而此次全新的Bluetooth LE Audio标准的推出，则在很洪流平上处置了这一系列题目。因此也吸引了众多的芯片厂商第一时候跟进。



据先容，今朝Airoha（络达）、Dialog、汇顶科技、Microchip、Nordic、高通等蓝牙芯片大厂都行将推出支撑Bluetooth LE Audio标准的蓝牙芯片。
值得一提的是，在CES2020上，汇顶科技还携手一加科技，初度演示了利用于TWS真无线耳机的Bluetooth LE Audio处置计划。
不外，需要指出的是，即使厂商推出了基于Bluetooth LE Audio标准的TWS耳机，也需要发射端支撑Bluetooth LE Audio标准，因此，基于Bluetooth LE Audio处置计划产物的范围商用时候点应当是在今年下半年。
今朝，TWS耳机对于传统的中低真个有线耳机的替换已经成为了大势所趋，出格是在上游芯片厂商和下流众多的手机大厂的力推之下，TWS耳机在体验上获得了快速提升，本钱也在加速下滑。
芯智讯仍对峙此前的判定，我们以为，未来TWS耳机有望成为智妙手机的标准配件，周全替换此前智妙手机“In box”标配附赠的有线耳机。这也意味着TWS耳机市场仍有着近10倍的长大空间。而随着可以有用处置今朝TWS耳机存在的诸多体验上题目标Bluetooth LE Audio标准的推出，无疑将加速这一进程。同时，Bluetooth LE Audio新的音频广播功用的利用，也将进一步拓展TWS耳机的利用范围。
编辑：芯智讯-浪客剑

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