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这项新技术出现后,AirPods成废铁了…...

 雷科技 2020-12-15

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在CES2020上,蓝牙技术联盟发布了新一代蓝牙音频技术标准——LE Audio。LE Audio标准的主要特点是低功耗、高性能,并特别针对近年爆火的真无线TWS(True Wireless Stereo)耳机进行了优化。蓝牙技术联盟表示,定义低功耗音频LE Audio的蓝牙规格将在今年上半年陆续发布。那么LE Audio标准对TWS耳机进行了什么优化?这个标准现在的TWS耳机又有什么影响?这要从“真无线”的原理谈起。


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 “真无线”的束缚 

 
目前的蓝牙标准规定,一个蓝牙发送设备只能连接单个接收设备。如果要做真无线耳机,最直接的设想就是两只耳机分别与设备建立一条独立连接的通道,并将设备中的左右声道区分好,各自传输进左右耳机。但问题是,两条独立连接的通道不仅对设备传输带宽有要求,还要做到两边无延时同步,对设备的要求很高。
 
另一难点是兼容问题,几年前为了提高蓝牙传输音质,厂商们也诞生出了非常多的无线传输编码。这些标准中,最基础的就是蓝牙技术联盟发布的SBC编码,但它的标准设立早、更新慢,压缩音质严重,所以近几年来索尼、高通都分别牵头做了aptX和LDAC标准编码,这些标准的音质远好于SBC编码,但都不是统一标准。

例如aptX,它的要求是播放设备与接收设备都必须使用高通的蓝牙模块。在如此繁多的蓝牙标准和设备之下,如果要做两个独立连接的耳机,对设备兼容性和延迟精度又是一场考验。


有困难就会有人去克服,广大TWS厂商当然提出了他们的解决办法:只把一只耳机作为主耳机,主耳机接收到来自设备的蓝牙信号后,转发一个声道的信息到另一只耳机上即可,这种方法只需要主耳机和设备建立一条标准蓝牙协议即可,兼容性好,但反之也有两大弊病,一是主耳机的电池衰减要显著快于副耳机,二是由于存在耳机中转,不仅主耳机和设备存在延迟,主副耳机之间也会存在延迟。

 

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 大厂们的对策 


相信到了这里,有些人会疑惑,AirPods作为TWS耳机的兴起者之一,很少出现诸如延迟的问题,那为何TWS耳机小厂不直接模仿苹果的方案呢?因为AirPods的连接原理并不是单纯的耳机中转,而是通过“偷听”的方式来解决耳机同步问题,这种方法采用的是苹果开发的私有协议,且有专利保护,小厂只能退而求其次采用中继方案。
 
从原理上讲,AirPods也不是采取了两条线路独立连接的办法,耳机和设备间依然只存在一条通道,但苹果通过一套自有协议,将收听的密钥传给了副耳机,这样只有一只耳机和主耳机进行连接,但副耳机就可以“偷听”设备与主耳机之间的音频包。设备将立体声传至主耳机,主耳机只需要解析单声道音频,副耳机解析另一边的即可,大大降低了传输所需要的带宽和耗电。


不仅如此,苹果还支持单一手机发出的音频广播到好几对AirPods耳机进行分享,至于连接时的稳定性和延迟等问题,苹果都交给了AirPods内部的W1芯片去解决。
 
AirPods的“偷听”方案解决了两个耳机之间的同步问题,但依旧解决不了两只耳机电量差的问题,因为“偷听”终归不是直接连接。AirPods和设备之间的大部分数据交换还是需要一只主耳机来进行承担,短时间电量差距还不大,但使用时间一长,随着电量衰减,主耳机电量耗尽,副耳机可能还有30%的量。如今AirPods一代已经服役三年,左右耳机电量严重不对等已经是一代的通病。
 
而高通则采用两只耳机独立连接的方法,自骁龙845平台之后的设备,都具有TWS+真无线模式,设备可以同时与左右耳机进行连通平分耗电,相比主耳机单独承担的TWS模式,在TWS+模式下,耳机最大续航可达到9小时。


同时高通为了改善耳机端的收听体验,也推出了新一代蓝牙通讯芯片QCC3026。该芯片支持蓝牙5.0标准,在降低功耗的同时,可以实现低延迟连接设备,并且QCC3026支持SBC、AAC和aptX编码,能够最大限度解决兼容性问题。当然,高通TWS+技术仅支持搭载高通蓝牙芯片的耳机和骁龙845及以上移动平台的手机,具有一定的封闭性、并且芯片售价不菲。

不只苹果高通,还有很多家厂商也研发出了蓝牙同步技术,如恒玄科技的LBRT低频转发方案,MTK的TWS MCSync 连接方式,和华为麒麟 A1双频双耳传输方案。但就目前,厂商们还是各自为战,没有一个终极解决方案一统江湖,而此次LE Audio标准的发布,或许能解决这个问题。

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 乱战的终结 

 
据蓝牙技术联盟的介绍,LE Audio使用了一种新的编解码器,即低复杂度通信编解码器(LC3),相较于原本的的SBC编解码器,LC3将能够提供更高的音质,甚至在比特率降低50%的情况下仍能正常传输,从而实现在低码率传输条件下,提供更高质量的音频,降低了TWS耳机的传输功耗。并且发射端可直接同时连接TWS左右单元,大大降低了延迟、提升稳定性。

 
最重要的是,LE Audio出台了统一的蓝牙连接标准,也是采用双独立音频通道,用户可以在单一音频源设备和多个音频接收设备间,同步进行多重且独立的音频传输。蓝牙技术联盟介绍,多音频串流技术可以提供更好的立体声体验,让语音助手服务的使用更加无缝,在多台音源设备之间的切换更加顺畅。

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