更省電、更好音質、支援廣播模式,你怎能不期待的新一代藍牙音訊標準 LE Audio

2020.03.03 05:34PM
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在已顯老態的 SBC 規範推出多年後,藍牙聯盟終於在今年 CES 宣布全新的官方版藍牙音訊標準 LE AUDIO ,以藍牙低功耗( Bluetooth LE )標準作為基礎,甫以全新的 LC3 編碼格式,同時加入以 MESH 為基礎的廣播模式,為藍牙音訊技術帶來嶄新的樣貌,雖受武漢肺炎影響藍牙聯盟舉辦實體活動,不過藍牙聯盟仍整理了 LE Audio 的進一步細項資訊,讓台灣媒體能夠深入介紹這項帶來更省電、高音質與新應用的藍牙音訊標準。由於包括核心技術考量,未來 LE Audio 技術將以藍牙 5.2 標準的晶片作為基礎。

從 Classic Audio 移轉到 LE Audio 的意義與價值

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▲藍牙音訊未來將提供 Classic Audio 與嶄新的 LE Audio

此次 LE Audio 的名稱,即是由於承載的技術底層自 Bluetooth Classic 技術轉移到 Bluetooth LE (藍牙低功耗)上,雖然 Bluetooth LE 的初始目的是為了提供物聯網相關應用,不特別強調頻寬與延遲,但隨著技術不斷演進,當前的 Bluetooth LE 已經能提供對於音訊而言充裕的低延遲與頻寬,同時相對 Bluetooth Classic 更省電,而現在的 Bluetooth LE 也由於為了物聯網需求,加入支援 MESH 的網狀網路與廣播技術,這些元素也被應用在 LE Audio 規範之中。

全新編碼 LC3 帶來高效率與好音質

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▲高效率、高音質的 LC3 音訊協定

目前作為藍牙音訊官方標準的 SBC 已經推出許久,以現在的眼光來看是效率低落且佔頻寬的協定,是故當時還未被高通收購的 CSR 推出 aptX 標準之後一炮而紅,而後有蘋果大力支持的 AAC 開放標準,而 Sony 也在 Hi-Res 高音質世代推出 LDAC 標準,不過畢竟這些標準都屬第三方標準,有些標準需要特定的晶片或是授權,不少音訊設備商都在期待藍牙聯盟能夠推出面向未來無線音訊需求的新版音訊標準,而此次與 LE Audio 一起公布的 LC3 編碼,就是此次 LE Audio 的核心技術之一。

LC3 編碼的全稱是 Low Complexity Communication Codec ,強調的是比起 SBC 更好的壓縮率與音訊還原,從官方提供的比較表顯示,縱使在僅 160kbps 的編碼率之下,仍有超越 SBC 354kbps 編碼率的聆聽音質表現,若以 LC3 345kbps 編碼,則大幅超越當前 SBC 的水準;這也為 LE Audio 提供兩種不同的應用:以較穩定、省電的 160kbps 編碼率的 LC3 提供續航力更長的使用體驗(單純以傳輸的角度有望相較 354kbps 的 SBC 減少 50% 能耗),或是在相同頻寬的編碼率之下提供更好的音質。

然而 LC3 編碼並非僅能使用在 Bluetooth LE 技術上,此編碼仍舊可透過 Bluetooth Classic 技術傳輸,藍牙聯盟也表示 LC3 可作為 Classic Audio 技術的選擇性編碼,這也使得使用 LC3 編碼的 Bluetoth Classic 能夠以 160kbps 的省電模式提供與 SBC 近似的音質,或是以同樣能耗提供更好的音質,然而單就 LE Audio 的規範,則需要搭配 LC3 編碼才能成立,畢竟 LC3 只是 LE Audio 當中的編碼環節, LE Audio 的殺手鐧還包括更多僅能透過 Bluetooth LE 實現的元素。

雖然 LE Audio 的標準配置是搭配 LC3 編碼,不過藍牙聯盟並不打算強制規定晶片商或是技術商只能在 Bluetooth LE 使用 LC3 作為規範,仍可允許晶片與技術商使用專屬的編碼協定,簡單的說,在頻寬允許下,高通的 aptX , Sony 的 LDAC 或是華為的 HWA 等編碼,亦可使用 Bluetooth LE 技術進行傳輸。

LE 多重串流音訊、廣播音訊與音訊分享提供新型態的音樂應用與共享方式

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▲多重串流音訊為真無線耳機帶來統一化的獨立傳輸標準

在 LE Audio 規範當中,除了音質的提升以外,還有多項嶄新的要素,其一是稱為多重串流音訊的規範,在當前藍牙的官方音訊標準當中,僅能以單通道進行音訊的傳輸,對典型應用的影響,就如同藍牙耳機無法進行一邊聆聽音樂與一邊通話,因為通話與音樂兩者屬於不同的音訊通道,另一個影響就更為重要,就是真無線耳機的傳輸,這也是早期真無線耳機需要透過單耳作為主機、再把接收的音訊傳輸到子機的原因,雖然目前真無線耳機晶片供應商已經設法透過第三方技術解決問題,不過對這些藍牙真無線晶片商與設備商,也希望能有統一的標準能解決當前的問題。

LE Audio 當中的多重串流音訊技術即可說是解決這些問題的關鍵,透過多重串流音訊技術,現在可利用單一裝置提供複數的聲音流到設備上,例如將通話與音訊流進行同步傳輸,或是單一設備將音訊傳輸到兩隻耳機,或將真無線耳機的左右聲道進行獨立的音訊傳輸等功能,另外也可反過來,使單一耳機同時接收來自複數裝置提供的音訊內容,如連接到智慧手機通話的同時,也接收來自筆記型電腦的串流音樂內容;雖然理論上此技術能提供超過二路的音訊流,但藍牙聯盟表示還要等到最終規範發表時才會確認最多可同步進行的音訊流總數。

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▲廣播模式能使單一裝置成為音訊單向發送主機,向多個裝置提供音訊內容

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▲基於廣播模式的音訊共享能為藍牙音訊帶來更豐富的使用情境

在 LE Audio 規範當中,基於藍牙 MESH 的廣播模式也是備受矚目的新功能,這項技術能使裝置端化身廣播台,向鄰近的周遭設備單向廣播音訊內容,同時利用 MESH 網路的廣播特性可不限裝置數量進行廣播,並能夠提供能在範圍內提供公眾聆聽的公開模式,以及加入密碼、僅限知曉密碼的使用者聯入的封閉模式。

至於音訊共享功能則是建立在廣播模式的機能,音訊共享可分為個人應用與以地點為基礎的公眾應用兩部分,個人應用不外乎與他人共享單一設備的音訊內容,至於公眾應用則能夠大幅改變現行在公眾場合聆聽音樂的體驗,例如可在公眾電視透過音訊共享功能提供使用藍牙耳機的使用者聽到新聞節目的內容,不需靠近電視的揚聲器旁,或是在健身房戴上耳機聆聽自己參與的課程教練指導,或是在電影院內透過藍牙共享提供異國語言的聲道,使外國人也能收聽他們熟悉的語言版本,或是在大型會議利用音訊共享功能提供即時翻譯,使用者即可使用他們手邊的藍牙耳機,不須使用大會提供的公用接收裝置。

目前藍牙聯盟也還在針對廣播音訊的標準進行制定,包括規畫多種掃描與選擇音訊串流的方式,提供如透過像是智慧手機等第三方裝置進行掃描、接收與選擇的機制,但可確定的是每個使用者在進行廣播音訊接收時,皆可獨立控制耳機或是接收裝置的音量。

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