藍牙耳機怎麼獲得高清音頻體驗?

藍牙耳機怎麼獲得高清音頻體驗?

在過去十年間,Bluetooth 4.x、SBC、AAC、apt-X、LDAC等等應用於便攜設備的藍牙音頻標準逐步面世,純凈音質、還原原音、CD音質等等宣稱不絕於耳,可是同樣的音源,換個藍牙耳機/音箱或換支手機就整個感覺都不好了,趕緊換回隨身解碼耳放恢復一下三觀:剛剛那是神馬?不是低頻糊了,就是人聲變得乾乾扁扁;短笛聽起來像竹笛,高音鈸怎麼變成像鑼聲?演唱會現場收音感覺像是KTV里飆歌?為什麼呢?

用藍牙耳機獲得高清音頻體驗,很難嗎?

音源的部分我們以前聊過,關聯文章傳送門:高清音樂和手機有什麼關係?

藍牙音頻的短木板在哪裡?

如果把藍牙音頻協議(A2DP)看作是一條固定截面積(320kbps)的快遞通道,音頻文件(MP3、AAC、FLAC、APE、WAV)就是在這個通道上傳送的貨物,而各種編解碼(SBC、AAC、apt-X與LDAC)就是貨物包裝的方式。

圖像解釋各編解碼音頻文檔傳輸能力如下:

簡單來說SBC相當於沒壓縮包裝(但是最高碼率只能支持到320kbps),AAC相當於選擇他喜歡的包裝(沒錯,任性的丟掉他覺得不愛的內容),apt-X是少丟些內容的壓縮型包裝(比較不任性的丟掉他覺得不重要的內容),而LDAC則是利用了後工匠精神的多種演演算法,最大限度的把所有內容強塞進包裝里,但是最大限度也意味著勉強總是無法求全的。

看上去,apt-X HD和LDAC好像應該能達成高清藍牙音頻的目標吧?

可是「魔鬼」藏在細節里,兩個問題:

1. 你的手機支持AAC、apt-X HD或LDAC了沒?

2. 你的藍牙耳機或音箱支持AAC、apt-X HD或LDAC了沒?

木桶定律大家都知道:一隻水桶能裝多少水,取決於它最短的那塊木板。

藍牙設備連接手機後,手機會以兩端「都」能支持的最高編解碼方式來傳輸音頻文件。換言之,花大價錢買的支持LDAC的高格調耳機,如果相配的手機最高只支持AAC格式,亦或買了支持LDAC的安卓高端手機(蘋果暫時只支持SBC和AAC),而與之相配的藍牙耳機最高只支持AAC格式,其結果都是一樣的:用戶最多只能獲得320kbps的MP3或AAC的音質。

知識點比較全面的同學可能會問,LDAC在安卓奧利奧(8.0)上開源了,安卓手機不就可以全面支持LDAC了嗎?

可別忘了LDAC和apt-X HD的技術和成本的門檻:

為了處理Hi-Res(44.1~96KHz/24bit)的高碼率音頻文件,藍牙晶元的數字音頻信號處理能力必須達到業界最高的標準。同時,為了維繫高壓縮率的LDAC與apt-X HD包裝不丟包,必須強化藍牙通信的強度與穩定性。這個需求已展現在越來越多各種不同結構與ID材質造型以及高密度集成的手機中,對於維持原有藍牙晶元與藍牙天線能力的系統設計都已經是極為困難的手機廠商而言,大都會選擇的方案是:與其支持LDAC與apt-X HD但實際效果並不理想,還不如不支持,反正支持LDAC與apt-X HD的耳機與音箱也不多。

知識點又出現了,為什麼支持LDAC和apt-X HD的藍牙設備也不多呢?

如果說藍牙晶元與天線的系統設計對手機廠商是困難的,那麼對耳機與音箱的電聲廠商而言幾乎就是不可能的任務。藍牙系統與數字音頻信號處理向來都不是傳統電聲廠家的能力範圍,因此電聲廠商必須高度仰賴藍牙方案商。然而除了技術門檻以外,LDAC、apt-X HD與AAC本就分屬不同陣營,使用的晶元與相關的軟硬體授權費即成為耳機和音響的電聲廠商們需要考慮的成本門檻。

市場上有不少藍牙晶元順勢提出了所謂的單晶元方案,把藍牙系統、DAC(解碼晶元)以及PA(功率放大器)都包在一顆晶元內,提供最低性能指標的方案:僅僅支持SBC或是至多支持AAC,這樣的藍牙設備自然成了木桶「最短的那塊木板」。

HWA?高清藍牙音頻標準

2017年,華為在Mate10系列上建立了市場上相對完整的藍牙音頻編碼鏈路;

2017年底,華為在涵蓋藍牙晶元,優質藍牙編解碼,藍牙天線設計,數模轉換晶元,以及業界頂尖音頻設備與元器件廠商的全鏈路整合驗證中,找到了端到端的藍牙高清音頻解決方案:HWA?高清藍牙標準。

在2016年初華為的合作夥伴提出了新編解碼技術 —— LHDC(Low-latency High Definition Codec)的原型,在華為音頻與藍牙團隊確認其基礎音質與藍牙性能後,針對性的展開了一連串的優化與改進,一直到2018年初,在華為對藍牙技術的商用要求下,LHDC的音質主客觀表現都達到華為認定業界極佳的質量(音質比較見下表)。

編解碼技術實際輸出電平頻寬信噪比總諧波失真動態範圍

實際輸出電平

全頻段總諧波失真

藍牙音頻領域除了編解碼技術之外,藍牙晶元、天線設計以及DAC(數模轉換)的性能都可能是藍牙高清音頻鏈路上的短板。鑒於此,華為與諸多音頻行業內音頻設備製造商以及音頻鏈路中各級關鍵器件供應商研討,一起制訂了藍牙高清音頻鏈路的新標準:HWA?:

在此標準之下,華為與各藍牙音頻器件與方案廠商可以共同構建合乎標準的系統級端到端方案,提供給音頻設備廠商適配的極佳藍牙音頻方案。

消費者只要看到有HWA?標誌的產品,即意味著是業內支持能力極高藍牙高清音頻標準的產品。

華為自P20 / Mate RS系列開始,支持HWA?標準,邀您一起開啟藍牙高清音頻的聽覺旅程。


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