助力真无线发展 蓝牙LE Audio解析
助力真无线发展　蓝牙LE Audio解析
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来源：《微型计算机》2020年第22期
        今年1月，蓝牙技术联盟发布了新一代的蓝牙5.2技术规范，其中最受用户关注的特性
就是蓝牙音频技术，即LEAudio（Low Engery音频）o这项技术解决了目前蓝牙技术的最大痛点：多点传输问题，也增加了不少新特性，或将从根本上改变TWS（真无线立体声）耳机行业。
        从蓝牙说起
        蓝牙技术的初衷原本是在小型移动设备及相关外设之间进行通讯及数据传输，以取代线缆。因此，蓝牙主要以BR/EDR（基础速率和增强速率）工作在无需授权的2.4GHz ISM频道，也就是我们常说的经典蓝牙。这项技术到现在已经过8个版本的更新，速度从最初1.1版本的748Kb/s，增加到4.0版本的24M b/s，并逐步改进了抗干扰、稳定性和能耗表现。
        按照创造者们的想法，蓝牙键盘和鼠标才算是最接近初衷的产品形态之一。没想到蓝牙在音频传输领域特别吃香，据悉在2019年里，蓝牙音频产品的发货量超过10亿台。
        为了解决传输音质问题，基于A2DP（ Advanced Audio DistributionProfile高级音频发送配置协议）的SBC、AAC、APT-X、LDAC等各种编码技术相继出现，为了远程听歌还能
控制设备的AVRCP（ Audio/VideoRemote Control Profile音频视频远程控制协议）也应用广泛，人们在用蓝牙传输音频这项技能上疯狂升级，从而也赋予了蓝牙更多的可能。
蓝牙耳机怎么恢复双耳模式        当然，很多音频发烧友们对蓝牙总是嗤之以鼻。因为蓝牙的带宽远不够传输无损音频，更不用说码率更高的DSD、DFF音频，所以必须经过有损编码降低码率，实际上SBC、AAC、apt-X等编码格式都是一种降低码率向蓝牙速率妥协的产物。那这样一来，蓝牙传输音频会经过两次解码和一次编码：源文件→ PCM→AAC/SBC/apt-x→PCM。由于编码有损，那么源文件是否为无损Hi-Fi意义并不大，就算索尼的LDAC也只敢宣称接近Hi-Res，所以蓝牙音频很难满足音频发烧友的需求。当然，这也跟耳机本身的素质有一定的关系。
        除了速度问题，对于厂商们而言还有个不大不小的问题，蓝牙数据只能点对点传输。A2DP传输立体声，是由蓝牙接收芯片堆栈数据之后解码得到左右声道信号，但没法做到让蓝牙分别同时传输左右声道，所以我们看到，凡是欣赏音乐的蓝牙耳机，左右单元都会有线缆连接成一个整体。当然，用惯了有线耳机的我们，对这种设计不会感到不妥，厂商们对这种非常成熟的方案也喜闻乐见。本来大家相安无事，但这时有人出来搅局——苹果公司，它“剪”掉了耳机上的所有线缆，仿佛在无线耳机市场投下了一颗“”。
        苹果剪掉了耳机线
        2016年，苹果打着“重新发明了无线耳机”的旗号推出了AirPods，采用二分音符造型，左右单元完全独立的耳机引起了极大争议。我们知道，苹果的产品，如同奔驰生产的汽车，都逃不过真香定律。只是这时候人们才发现，iPhone取消3.5mm耳机口原来是在下一盘很大的棋。
        苹果并不只是在AirPods的造型上标新立异，而是在两个独立单元里塞进了太多领先的功能，真正实现了无缝体验。所有的这一切，都是基于苹果的Apple Wl芯片实现的。关于这颗芯片的参数、内在技术、传输协议，官方一直三缄其口。不过我们能够总结出几个特点，Wl首先是极大地简化了蓝牙耳机的连接配对，只要靠近iPhone或Apple Watch即刻配对完成。通过iCloud与Mac与iPad进行连接，AirPods可以在不同设备之间自由切换。同时，其连接稳定性和连接范围也是友商的蓝牙耳机望尘莫及的。其次，Wl配合耳机内置的语音加速感应器、光学传感器等，能够自动感应和控制音频、麦克风，戴上之后马上就能播放音乐。最后，Wl功耗控制非常出，一次充电也可以连续使用5小时，配合充电盒，总续航时间能超过24小时。
        针对经典蓝牙的三大痛点：连接便利性和稳定性、多点协同传输、能耗问题，Apple Wl都交出了超出预期的答卷。至于音质方面，Apple Wl谈不上有多好的音质表现，只能说对于普通消费者日常通勤够用，毕竟普通用户看重的是：方便、好用，以至于虽然AirPods有各种花样丢失方式，但销量依然挡不住。
        山头林立的TWS
        其实，AirPods并不是全球首款TWS耳机。比如三星在AirPods之前就推出过Galaxy Gear IconX。但由于经典蓝牙的天生缺陷，大多只能采用主副耳方案，手机端的音频信号通过蓝牙传输到主耳机中，再通过主耳机将信号传输到副耳机。这种方案的致命问题是主耳机充当信号中继，功耗会比副耳机高，造成两个单元的续航、使用寿命差异;二是蓝牙信号需要经过主耳機处理，很容易出现两个单元之间音频不同步、耳机和手机之间音画延迟明显等问题。
        那么AirPods如何解决这个问题？说起来也不复杂，Wl芯片与耳机之间通过私有协议，可以分别同时接收手机发出的信号，还经过私有协议进行信息同步，保证了低延迟与双耳音频同步共存。此后，苹果推出的Hl耳机芯片，切换设备的速度是上一代的2倍，连接
速度是之前的1.5倍。至于具体怎么实现的，没人知道，这可是苹果的商业机密和专利壁垒。
        不过，友商们也没有闲着。各大SoC方案厂商纷纷推出了各种TWS主控方案，仅目前能够数出来的已经有十多种。例如BES恒玄BES2300支持LBRT低频转发技术，改进了左右耳机的同步质量;REALTEK瑞昱RTL8763B具有双耳通话功能和很好的兼容性;高通的QCC5124芯片还整合了蓝牙和主动降噪功能，体现整体方案优势;华为麒麟Al芯片配置了全新的双通道同步传输技术和356MHz高速率音频处理单元，在提供稳定快速的蓝牙连接的同时，也降低了音频与视频同步的延迟。
        造成TWS山头林立这样的局面，除了安卓生态圈没有统一的标准外，经典蓝牙作为最底层协议是造成这种问题的关键所在，厂商们也是被逼无奈才推出了各种方案。
        知错能改的新标准
        今年年初，蓝牙技术联盟发布了最新的蓝牙5.2技术规范，最大的亮点就是加入了LE Audio技术标准，它拥有四个新特性：支持多重串流音频、采用全新的LC3音频编解码方案
、支持广播音频，助听支持。翻译成人话就是，LE Audio不光改善了音质，还直接从最底层支持多点传输音频，解决TWS的专利和兼容性的问题，同时开启了新的语音共享模式。

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