「知識普及」改變無線耳機 次世代藍芽音訊技術“LE Audio”

制定藍芽規範的團體Bluetooth SIG釋出了全新的藍芽技術標準——LE Audio，並計劃於今年第三季度確定最終規格，產品的開發也在持續進行中。與規範制定同時進行的還有半導體和基本軟體以及對應晶片的原型設計，預計消費類產品將於2021年上半年上市。那麼，LE Audio是什麼，它能給現在的藍芽技術帶來些什麼改變呢？

什麼是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，它還具有為各種音訊相關裝置（例如助聽器、影片會議、口譯接收器、對講機等）帶來創新的潛力。伴隨Bluetooth SIG宣佈推出的藍芽5。2規範，包含其中的LE Audio也將開啟全新的音訊創新應用。

構建全新的音訊串流方式

藍芽音訊規範有著差不多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，但是本質上並沒有變化。隨著LE Audio規範的誕生，之前的所有藍芽音訊技術都將歸為Classic Audio，LE Audio將作為藍芽音訊規範的一個全新起點。同時，現行的Classic Audio與LE Audio沒有相容性，要使用LE Audio的話，必須裝置的兩端都支援LE Audio才可以。摒棄了以前技術規範限制的LE Audio，可以更加充分利用藍芽來改變我們在無線音訊上的體驗。

要知道藍芽音訊裡的SBC音訊串流編碼已經是20年前制定的規範了，它將音訊進行壓縮後透過藍芽無線連線進行傳輸，然後在遠端解壓後播放。但是，隨著訊號處理技術、半導體技術的進步，對於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這些新的音訊串流編碼。對於傳統的Classic Audio來說，由於各種音訊串流編碼都是“可選規格”，這勢必就造成了相容問題。

舉個很簡單的例子，比如你的耳機支援的SBC和LDAC，但你的手機卻支援的是SBC和aptX，最後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訊編碼。所以，LE Audio採用了相比SBC有更好音質，更現代的音訊編碼技術，同時還有更好相容性的LC3音訊串流編碼。LC3是基於MP3的技術開發，還有像愛立信這樣的通訊廠商參與，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中必須支援SBC一樣，對應LE Audio的裝置也必須支援LC3的，由於採用了“必選規格”這裡就沒有相容問題了。

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，在一半的位元率傳輸速率下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使用者來說，這並不是一個很有魅力的部分。不過，好在LC3支援多種的位元率傳輸，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。

音訊串流編碼是無線耳機體驗的最基本問題，儘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，並能夠覆蓋到Hi-Res標準的音訊串流編碼，但它們都如前面所說是“可選規格”，所以使用者在使用的時候必須在裝置的兩端確認是否支援，也是比較麻煩的事情。比如，我的手機支援哪幾種規格，就必須要去選購支援這幾種規格的耳機或者音響裝置。

更適合真無線耳機的連線方式

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之類的音質更好音訊串流編碼也是有可能的，但最後還是會出現之前所說的裝置間的相容性問題。所以，Bluetooth SIG提出的LC3的高度可擴充套件編解碼器的定義就很重要。LE Audio不光在編碼上做出了進化，在音訊流的連線形態也變得多樣化。傳統的Classic Audio連線方式是一對一的，而LE Audio支援一種新功能——多重串流音訊（Multi-Stream Audio），能實現單一音訊源裝置與單個或多個音訊接收裝置間，同步進行多重且獨立的音訊串流傳輸。

這對於真無線耳機來說是非常重要的技術支援。目前的大多數真無線耳機都是由音訊源發射一個訊號到接收端，再由接收端再發射一個訊號到另一個接收端，然後實現立體聲的效果。但是這種方式在功耗、延時等方面都存在問題，並且左右聲道很容易因為訊號或者環境網路被打斷。雖然，也有不少廠商透過自研技術與晶片實現兩個聲道的獨立連線，但是更多隻支援自家裝置和產品，廣域來說還是不足以完全解決這個問題。所以，在有了多重串流音訊能力之後，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。同時左右音訊流之間能實現高度同步後，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，在多音訊源的情況下，裝置間的音訊切換也能更加順暢。

當然，除了聽音樂外，LE Audio還有著更廣泛的用途，LE Audio支援個人應用程式和位置應用程式中共享音訊，使用者可將手機上的音樂分享到多個藍芽裝置或是利用基於位置的音訊共享功能，例如在博物館或美術館等公共場所與遊客實時共享藍芽音訊，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於使用者、開發者解鎖新的裝置使用方式，是未來一段時間裡我們非常值得期待的技術。