2023年藍(lán)牙協(xié)會的報(bào)告指出,預(yù)計(jì)2027年全世界會有約70億的藍(lán)牙裝置,其中,音頻類就占了約15億。由下圖調(diào)查中可看出,在未來5年LE-only的音頻裝置會漸漸取代原來的傳統(tǒng)藍(lán)牙音頻(A2DP)應(yīng)用,走向更省電音質(zhì)更好,壓縮率更高,更符合個(gè)人使用的產(chǎn)品。
資料源:Bluetooth SIG
Bluetooth LE Audio是一種基于藍(lán)牙規(guī)格5.2以上的新技術(shù),可以提供更高質(zhì)量的音頻傳輸。其中的LC3編碼是一種新的音頻編碼技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)更高效的音頻壓縮和更好的音質(zhì)。
LC3編碼是一種低延遲音頻編碼技術(shù),通常用于視頻會議、音頻通話等低延遲應(yīng)用場景。它可以實(shí)現(xiàn)高效的壓縮,并且可以提供更好的音質(zhì),同時(shí)保持極低的延遲。
與傳統(tǒng)的音頻編碼技術(shù)相比,LC3編碼具有更高的壓縮效率。這意味著在相同的數(shù)據(jù)傳輸速率下,可以傳輸更高質(zhì)量的音頻。同時(shí),LC3編碼還具有更好的容錯(cuò)性,能夠在較差的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保持較好的音質(zhì)。
另外,LC3編碼還支持可變比特率(VBR)編碼。這意味著編碼器可以在傳輸過程中根據(jù)音頻信號的復(fù)雜度自動調(diào)整編碼率,從而實(shí)現(xiàn)更高效的壓縮。這種技術(shù)對于音頻傳輸和儲存都非常有用,可以實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的音頻壓縮和更好的音質(zhì),讓用戶享受更高質(zhì)量的音頻體驗(yàn)。
新的藍(lán)牙LC3編碼比過往SBC編碼提供更高質(zhì)量聲音在同樣傳輸速率或更好的質(zhì)量在低傳輸速率上。在提供高質(zhì)量在低傳輸速率上,LC3編碼將帶給開發(fā)者這更大的彈性,允許在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有更好的屬性取舍,如聲音質(zhì)量與功耗。LC3編碼與SBC編碼比較如下所示:
決定聲音編碼質(zhì)量的優(yōu)劣有數(shù)種方法。最常用的方法是實(shí)際用人去聆聽比較壓縮與解壓縮過后的聲音。另外的方法包含使用標(biāo)準(zhǔn)量化方法去量測聲音編碼性能,如下所示。
資料源:IEEE 269標(biāo)準(zhǔn)
STEP : Send Electrical Test Point
MRP : Mouth Reference Point
HATS : head and torso simulator
藍(lán)牙LC3編碼規(guī)格定義為有效率的藍(lán)牙聲音編碼(Codec)針對使用在聲音信息文件,如下圖所示。該編碼能壓縮語音及音樂在變化的位傳輸率。LC3適用于任何藍(lán)牙聲音信息文件在傳遞滿足聲音質(zhì)量于任何信道狀況下。LC3為一區(qū)塊基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換聲音編碼,其具有低演算延遲,提供低壓縮應(yīng)用并提供一相當(dāng)寬范圍的可使用位傳輸率。壓縮與解壓縮可同時(shí)工作在10毫秒及7.5毫秒串流區(qū)間,在8 kHz, 16 kHz, 24 kHz, 32 kHz, and 48 kHz的取樣頻率。
(圖片來源:LE Audio Specification, Bluetooth SIG Inc.)
LC3 優(yōu)點(diǎn)
輕巧設(shè)計(jì)適用于低資源應(yīng)用
? 低內(nèi)存需求RAM (少于10 kW) & ROM (少于16 kW*)
? 低運(yùn)算單元需求及低耗電需求
彈性編碼參數(shù)
? 支援8, 16, 24, 32, 44.1 及48 kHz取樣率
? 支持每一信道16 kbps – 320 kbps位傳輸率
? 高解析聲音支持(最高96 kHz)
? 額外低延遲模式(2.5毫秒與5毫秒)
藍(lán)牙協(xié)會目前有提供LC3編碼工具,可以依據(jù)不同的取樣率及串流長度進(jìn)行編譯碼,這邊提供自動執(zhí)行LC3編碼工具,依序產(chǎn)生不同的取樣率及串流長度進(jìn)行編碼檔案及譯碼檔案,如下表所示,另可錄取測試WAVE文件格式,避免部分WAVE文件格式不符合藍(lán)牙協(xié)會LC3編碼工具所需WAVE文件格式,編譯碼檔案生成整體流程示意如下:
目前協(xié)會官網(wǎng)上支持LC3的產(chǎn)品除了Apple Watch 8, 還有最新的Samsung S23 Ultra手機(jī),IPhone 14 Pro等,除了藍(lán)牙芯片及模塊的認(rèn)證之外,含軟件操作系統(tǒng)共兩百多項(xiàng)已過LC3的認(rèn)證,未來LE Audio的產(chǎn)品將會是消費(fèi)性市場一支重要主流。
而Allion藍(lán)牙開發(fā)團(tuán)隊(duì)針對LE Audio,提供以下LC3的編碼 / 譯碼格式轉(zhuǎn)換工具,能讓您的LE Audio產(chǎn)品試驗(yàn)各種不同的音頻格式傳輸,歡迎有興趣的客戶跟我們聯(lián)絡(luò)。
表:LC3編解碼檔案清單
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參考數(shù)據(jù):
- https://www.bluetooth.com/blog/a-technical-overview-of-lc3/
- IEEE 269 Standard for Measuring Electroacoustic Performance of Communication Devices
- https://www.bluetooth.com/learn-about-bluetooth/recent-enhancements/le-audio/le-audio-specifications/
- https://www.bluetooth.com/bluetooth-resources/mrn-le-audio/