手機音樂從 CD 音質進入到 HiRes 世代,你應該了解的兩種 Android O 支援的 24bit 藍牙編碼

在 Google 發表 Android O 之後,對於音樂愛好者來說,最大的變化是 Sony 將他們的 24bit 藍牙音訊編碼技術 LDAC 交與 Google ,並成為 Android O 開源編碼的一部份,這也意味著接下來搭載 Android O 的裝置,都能在理論上原生的支援此項高音質編碼技術。同時隨著 Android O 裝置與系統更新逐漸推出,也勢必有更多裝置因此受惠支援此技術。

 

而此同時,在 LDAC 出現前幾乎是所有強調高音質的藍牙必備的高通 CSR aptX ,也於去年推出了可支援 24bit 的 aptX HD ,這也意味著現階段已經有兩種不同的 24bit 藍牙音訊編碼技術, 24bit 化的優點是甚麼?這兩種技術各有甚麼特色,在此就簡單介紹一下吧。

 

應對不了高音質的藍牙 SBC 已不能滿足消費者

藍牙是目前多數無線耳機所使用的無線通訊技術,不過以藍牙聯盟本身的官方規範來說,僅於初期公佈藍牙 SBC 編碼之後,就未曾有新的官方音訊編碼,然而藍牙 SBC 編碼是在藍牙發展初期就公布的技術,延遲偏高,且壓縮方式也不成熟,嚴格來說只是讓藍牙能"有聲音"的規範,至於流量則介於 328kbps 到最大 512kbps 之間。

 

在音響產業還未進入到 HiRes 世代前,最主流的進階藍牙高音質傳輸技術則是由 CSR (現已被高通收購)所供應的 aptX ,這項技術原本是為了錄音與專業使用所開發,而後轉為一般消費性使用,採用 4:1 的方式進行壓縮,取樣方式採用固定式壓縮,也就是將 20Hz-20kHz 的聲音以等比例裁切為 1/4 ,立體聲下使用 384kbps 頻寬。

上述兩項音訊編碼協定所推出的時間點,皆為市場上仍是 CD 技術掛帥的世代,所以兩項編碼都是將編碼範圍限制在 16bit 44.1kHz / 48kHz 所能呈現的 20Hz-20kHz 範圍內,而其中 CSR 的 aptX 又由於 CSR 本身就是藍牙晶片廠商,除了需要使用 CSR 藍牙晶片外,亦需要向 CSR 支付額外的使用權利費用,所以早期僅有高階產品才會導入 aptX 支援。

 

在新式數位儲存技術帶來市場變化, CD 已經不再是多數大眾的主流音樂來源,儲存在硬碟、記憶卡或是透過串流方式聆聽成為市場主流,這也意味著音樂的格式不再需要受限於過去 CD 時代所制定的規範,在音樂市場需要新動力刺激下, HiRes 的音樂裝置與音樂內容成了音樂產業寄予厚望的新手段。

 

Sony 推廣 HiRes 無線音樂的殺手鐧  LDAC

HiRes 是一種與過去 CD 音樂的相對詞,意味著比起過去的音質更佳,在實質上的意義則是在音樂的取樣與裝置的編解碼能力需要達到 24bit 以上的水準,而就耳機、揚聲器與擴大機的輸出則要能夠呈現 40kHz 以上的頻率;對於藍牙技術也是面臨該進化的時刻,尤其身為 HiRes 的提倡者, Sony 也推出基於藍牙的 LDAC 編碼支援 24bit 音樂。

 

LDAC 與 aptX 的出現原因類似,都是由原本為錄音、監聽使用的技術轉為消費技術,而 LDAC 可支援最高 24bit 96kHz 的取樣,不過不同於 aptX 的固定式取樣, LDAC 採用浮動式取樣的方式,也就是非等比例而是依照音樂資訊量的多寡進行動態壓縮,目標值提供 330kps 、 660kbps 與 990kbps 三種,而 990kbps 也意味著壓縮少、可容納更多的音樂資訊。

Sony 對外公布的 LDAC 資訊也不少,此項規範最大的優點是在最大頻寬下,不僅有著能不進行壓縮後直接傳送 24bit 96kHz 格式的特色,同時也由於頻寬充裕,可無損的傳送 16bit 44.1 ,能完整發揮 CD 音質的水準。原本 Sony 就有意推廣 LDAC 技術,也釋出善意希望能有更多合作夥伴,不過或許是多數廠商對藍牙傳輸 24bit 音訊仍在觀望,除 Sony 之外初期僅有幾家日系品牌推出周邊產品;然而後續將編碼貢獻給 Android O 之後,也有望能使支援此項技術的手機增加。

 

不過要支援 LDAC 並非只需要支援編碼就好,也要搭配能夠穩定的藍牙晶片,而最初也只有高通 CSR 的高階晶片符合規範,這也表示即便在 Android O 原生中可支援此項編碼,若裝置使用的藍牙晶片未通過認證,恐也無法支援此項技術,另外裝置廠商亦有權利不啟動這項在 Android O 下免費的編碼。

 

同時要注意的是, LDAC 開放給 Android O 系統免費使用並不代表 LDAC 是開源編碼,這僅是在 Android O 系統可無償使用此編碼技術,但例如 PC 、轉盤、串流播放器、耳機、音響等非基於 Android O 系統的設備,仍須向 Sony 支付權利金,不過筆者從裝置商那邊打聽到的結果是授權金仍低於 aptX HD 。

 

高通 aptX 的進化版: aptX HD

至於 aptX HD 則是基於 aptX 的升級版本,理論可支援最高 24bit 48kHz 音訊,仍舊基於 aptX 的 1:4 的壓縮方式,強調是採心理聲學的方式進行壓縮,將音域進行低、中、高與極高四部分,再分別進行 1/4 的壓縮,在 24bit 48kHz 下使用 576kbps 的流量。

 

aptX HD 特色是使用的流量只有單一種設定,同時搭配等比切割的固定式 1/4 壓縮方式下,意味著壓縮的程序變得較為簡單,同時壓縮後的流量與藍牙 SBC 的 512kbps 相近,等同在使用 aptX HD 的連接穩定性與固定頻寬需求不會與 SBC 差異太大。

除了 aptX HD 以外, aptX 還有針對影音播放的另一個協定,稱為 aptX Low Lantency  / aptX LL ,相較一般藍牙音訊協定,此項協定的重點是減少訊號傳遞的延遲,畢竟以影音與遊戲來說,藍牙技術的問題出在傳輸後的延遲,常常會使得影音不同步,而在動作遊戲與節奏遊戲更會直接影響,此技術就在解決這方面的問題,只是因為此規範同樣需要增收授權費用,目前採用的裝置並不多。

 

LDAC 與 aptX HD 技術雖不同但卻都帶來更好的音樂素質

 

雖然 LDAC 與 aptX HD 兩項技術都是為了成載 24bit 的音訊,不過由於技術原理的不同,也造成兩種音訊協定會有先天上的差異,首先雖同為 24bit ,不過現階段很顯然 LDAC 可支援到最高 24bit 96kHz ,而 aptX HD 則是支援 24bit 48kHz ,也就等同 24bit 96kHz 的音樂會在 aptX HD 模式下被強制限制在 24bit 48kHz 。

其次是兩者的壓縮邏輯與目的也不同, LDAC 較為複雜的分成三種編碼流量,包括講求傳輸穩定的 330kbps ,標準音質的 660kbps 以及高音質的 990kbps ,流量越高也意味著音樂資訊的壓縮程度越低、原始細節越多,同時浮動壓縮特性就是會盡量在高資訊部分以較低的壓縮取樣、資訊較少的部分則使用較高比例的壓縮,三頻的資訊量會依照音樂的資訊而定。

aptX HD 則很單純地採用等比方式壓縮,也就等同壓縮邏輯將音樂區分成四大音域後再行等比切割,故四個音域部分不會因為資訊的多寡影響壓縮值,而這樣的取樣方式也是考量到人耳的aj4心理聽覺,若將壓縮後的資訊視為一個點,人耳會自行將各個點之間連接成連續的線,同時以等比方式壓縮也有助於人耳能將資訊更完整的解壓縮。

 

要說那種方式比較好,筆者認為還有許多複雜的變因需要討論,畢竟還有藍芽裝置接收端的訊號後續處理、整體線路設計與類比架構等需要考慮,不過相較先前藍牙 SBC 與 aptX ,至少這兩項新的標準對於音樂愛好者都是有利無弊,畢竟更先進的壓縮方式,也意味著在接收端能夠擁有更接近原始的音樂訊號,細節也更為豐富,也更能透過無線技術感受美妙的樂曲。

1 則回應

  • SummerChang
    好想要喔
    2017-11-16 14:47
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