近幾年來(lái)，耳機(jī)市場(chǎng)最熱門的當(dāng)屬TWS藍(lán)牙耳機(jī)，為什么是TWS耳機(jī)？如何選擇和配置來(lái)獲得更好的音質(zhì)體驗(yàn)？我們就從藍(lán)牙音頻傳輸?shù)脑黹_(kāi)始，介紹五種藍(lán)牙音頻編碼。

藍(lán)牙耳機(jī)就是一種將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用在免持的耳機(jī)上，讓使用者免除電線的牽絆，TWS是英文True Wireless Stereo的縮寫(xiě)，即真正無(wú)線立體聲的意思，TWS技術(shù)同樣也是基于藍(lán)牙芯片技術(shù)的發(fā)展。TWS技術(shù)運(yùn)用到了藍(lán)牙耳機(jī)領(lǐng)域，因此也催生了一個(gè)新的產(chǎn)品TWS藍(lán)牙耳機(jī)。

早在2000年藍(lán)牙耳機(jī)就已經(jīng)出現(xiàn)，但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，只能實(shí)現(xiàn)通話。隨著藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，2008年，A2DP（高級(jí)音頻傳送規(guī)格）開(kāi)始普及，2017年 iphone7取消3.5mm插孔后，使得藍(lán)牙耳機(jī)市場(chǎng)得到迅猛發(fā)展，當(dāng)然藍(lán)牙耳機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品也已發(fā)展了多年，其中產(chǎn)品和品質(zhì)也是參差不齊，行業(yè)混亂不堪。

直到蘋果率先發(fā)布了世界上第一款TWS藍(lán)牙耳機(jī)AirPods，TWS藍(lán)牙耳機(jī)不需要有線連接，擺脫了傳統(tǒng)耳機(jī)有線的束縛；左右2個(gè)耳機(jī)通過(guò)藍(lán)牙組成立體聲系統(tǒng)，聽(tīng)歌、通話、佩戴都得到了提升。

如果再加要專業(yè)的聲學(xué)拾音技術(shù)、智能降噪技術(shù)&AI算法降噪技術(shù)等，即可實(shí)現(xiàn)完美的聲音體驗(yàn)：耳戴語(yǔ)音、視頻通話、音樂(lè)享受、爬山跑步、安全駕駛等都不受束縛。而我們想要得到更好的音質(zhì)體驗(yàn)就要從藍(lán)牙音頻的編碼方式講起。

藍(lán)牙音頻傳輸原理

在《數(shù)字音頻基礎(chǔ)－從PCM說(shuō)起》中，我們知道m(xù)p3和flac音頻編碼都是在PCM音頻編碼基礎(chǔ)上二次編碼得到的，其目的是減小文件體積。那么，在音頻播放 (playback) 時(shí)，就需要把mp3，flac等編碼格式的數(shù)據(jù)還原為PCM編碼格式的數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程叫做解碼。

然后經(jīng)過(guò)數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換（DAC）變成模擬信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)放大電路驅(qū)動(dòng)喇叭，將聲音播放出來(lái)。

當(dāng)然對(duì)于無(wú)線系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，音頻數(shù)據(jù)的傳輸還是要遵循無(wú)線通信協(xié)議的規(guī)定，在藍(lán)牙系統(tǒng)中，發(fā)射端要將PCM編碼二次編碼為藍(lán)牙支持的編碼，接受端收到后，再將其解碼為PCM編碼。

作為一種無(wú)線通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙在其A2DP 中規(guī)定：SBC是必須支持的編碼，其余有三種可選編碼，此外廠商還可以制定自己的編碼。

由圖可見(jiàn)，MP3和AAC都是可選編碼，除了必須支持的SBC之外，目前藍(lán)牙芯片支持最多的編碼還有AAC、AptX、LDAC和LHDC。

藍(lán)牙音頻編碼

SBC （Sub-band coding，子帶編碼）

最早的格式應(yīng)該是SBC，SBC是A2DP（Advanced Audio DistribuTIon Profile，藍(lán)牙音頻傳輸協(xié)議）協(xié)議強(qiáng)制規(guī)定的編碼格式。所有的藍(lán)牙都會(huì)支持這個(gè)協(xié)議，所以所有的藍(lán)牙音頻芯片也會(huì)支持這個(gè)協(xié)議。

SBC編碼在傳輸時(shí)的碼率具體參數(shù)未找到，根據(jù)sony官網(wǎng)宣傳給出的資料，是：328Kbps，44.1KHZ。

這個(gè)碼率其實(shí)和高品質(zhì)的MP3差不多。但因?yàn)樗{(lán)牙傳輸中間設(shè)備是需要轉(zhuǎn)碼，以MP3文件為例，轉(zhuǎn)碼過(guò)程為 MP3-》PCM-》SBC-》PCM， 每次轉(zhuǎn)碼都會(huì)損失細(xì)節(jié)，導(dǎo)致SBC的聽(tīng)感會(huì)比原始的MP3要差。

ACC（Advanced Audio Coding，高級(jí)音頻編碼）

ACC是杜比實(shí)驗(yàn)室為音樂(lè)社區(qū)提供的技術(shù)，是一種高壓縮比的編碼算法。實(shí)際體驗(yàn)上都認(rèn)為同樣的碼率下面，ACC的聽(tīng)感比MP3好，apple上面ACC的音頻很多。

所以現(xiàn)在的iphone的音頻傳輸格式也都是acc格式，碼率與SBC相當(dāng)，但聽(tīng)感據(jù)說(shuō)好于SBC。因?yàn)闆](méi)有做過(guò)嚴(yán)肅對(duì)比，暫且認(rèn)為稍微好于SBC。

AAC號(hào)稱「最大能容納48通道的音軌，采樣率達(dá)96 KHz，并且在320Kbps的數(shù)據(jù)速率下能為5.1聲道音樂(lè)節(jié)目提供相當(dāng)于ITU-R廣播的品質(zhì)」。

和MP3比起來(lái)，它的音質(zhì)比較好，也能夠節(jié)省大約30%的儲(chǔ)存空間與帶寬。它是遵循MPEG-2的規(guī)格所開(kāi)發(fā)的技術(shù)。

松下的mp3產(chǎn)品都采用了這種編碼方式，當(dāng)然也兼容mp3格式，可以說(shuō)aac是一種非常好用的音頻格式，128kbps的aac足以和224kbps的mp3抗衡，空間卻小了差不多一半，但是在空間上和結(jié)構(gòu)上aac和mp3編碼出來(lái)后的風(fēng)格不太一樣。

AptX

aptX原名叫apt-X，CSR在2010年將其收購(gòu)，改名為aptX，而CSR于2015年被高通收購(gòu)。最初的aptX音頻編解碼器起源于貝爾法斯特皇后大學(xué)的研究結(jié)果。

這項(xiàng)創(chuàng)新工作特別側(cè)重于音頻壓縮技術(shù)，為音樂(lè)、電影、廣播廣播和后期制作部門的寬帶立體聲音頻應(yīng)用程序提供音頻。

aptX的設(shè)計(jì)基于自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制（ADPCM）原理，并沒(méi)有使用心理聲學(xué)或掩蔽效應(yīng)技術(shù)（mp3，SBC，AAC中使用）。目前aptX共有四個(gè)版本，aptX的四個(gè)版本各有所長(zhǎng)。

aptX是最基礎(chǔ)的版本。

aptX Low Latency簡(jiǎn)稱aptX LL，特點(diǎn)在于低延遲。其實(shí)人耳可以感覺(jué)到的延遲極限是70ms，而達(dá)到40ms則意味著我們不會(huì)感覺(jué)到延遲。

aptX HD主打高清音頻，傳輸速率大幅增加，并且有著更高的信噪比和更少的失真。而aptX Adaptive，就如同它名字一樣，可以按需自動(dòng)調(diào)節(jié)傳輸比特率和延時(shí)。

aptX Adaptive向下兼容aptX和aptX HD。

雖然使用aptX技術(shù)需要得到高通的專利授權(quán)并支付費(fèi)用，但在高通的大力推廣下，aptX在安卓手機(jī)和部分藍(lán)牙耳機(jī)上都得到了支持。

LDAC與Hi-Res Audio認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

LDAC是索尼開(kāi)發(fā)的一種音頻編碼，實(shí)現(xiàn)了以最高?990Kbps?的比特率通過(guò)藍(lán)牙傳輸 24bit/96kHz 的高分辨率音頻(Hi-Res Audio)。高傳輸碼率使得高解析度的音頻文件不會(huì)被過(guò)分壓縮，保證了音質(zhì)。

LDAC提升傳輸速率的原理是增加了藍(lán)牙通信的信道，這對(duì)藍(lán)牙天線的要求也提高了。LDAC可傳輸約3倍于普通Bluetooth*1的數(shù)據(jù)（在最高990kbps的傳輸速度下*2），讓你在無(wú)線情況下欣賞Hi-Res Audio*3音樂(lè)時(shí)，可以聆聽(tīng)到接近Hi-Res Audio的音質(zhì)。

在這么高的傳輸速度下面，傳輸無(wú)損音樂(lè)成為了可能。當(dāng)然，這種近乎私有協(xié)議的傳輸格式，也導(dǎo)致現(xiàn)在只有少量設(shè)備兼容。 但毫無(wú)疑問(wèn)，LDAC在傳輸速率上獲得了很大的提升，使得傳輸?shù)囊纛l品質(zhì)更高，聽(tīng)感自然是最好的。

Hi-Res Audio認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

Hi-Res Audio全稱為High-Resolution Audio，一般翻譯為高解析度音頻，最開(kāi)始是音樂(lè)和音響設(shè)備商的營(yíng)銷術(shù)語(yǔ)，通常表示指比CD音質(zhì)更好（采樣率高于44.1KHz 或位深高于16bit）的音頻。

日本音響學(xué)會(huì)（Japan Audio Society, JAS）根據(jù)JEITA的定義，提出了?"Hi-Res Audio"認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，要求麥克風(fēng)，放大電路與喇叭的頻響大于40KHz，數(shù)字過(guò)程都需要96KHz/24bit及以上的規(guī)格，是針對(duì)產(chǎn)品的一系列規(guī)定。對(duì)于無(wú)線產(chǎn)品，還要附加滿足其他條件，比如必須使用JAS認(rèn)定的音頻編碼，目前只有LDAC和LHDC兩種。

LHDC

LHDC雖然長(zhǎng)得和LDAC差不多，但是并不是索尼的。LHDC全稱Low-Latency Hi-Definition Audio Codec（低延遲高清音頻編解碼）。

是目前公認(rèn)最好的藍(lán)牙音頻編碼技術(shù)，LHDC可支持傳輸24bit/96KHz的高解析度音頻，最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)900Kbps，是常規(guī)SBC編碼器（328Kbps）的近3倍，它的延遲低到80ms，還是繼Sony LDAC之后第二個(gè)通過(guò)日本音樂(lè)協(xié)會(huì)認(rèn)證的Hi-Res Audio Wireless藍(lán)牙高音質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方案。在理論上LHDC要比LDAC要強(qiáng)一些。

總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)在理論上LHDC > DAC > aptX > AAC > SBC。

SBC是藍(lán)牙唯一強(qiáng)制支持的編碼，編碼方案較為簡(jiǎn)單，但是比特率較低，壓縮率較高，損失了部分細(xì)節(jié)，音質(zhì)一般。

AAC的碼率與SBC相當(dāng)，但是得益于更好的編碼技術(shù)，即使在同樣的低碼率下，AAC的聽(tīng)感也好于SBC和MP3。?

Aptx的傳輸碼率比之前兩者略有所提升，同時(shí)更為高效的編碼使得更多的音頻細(xì)節(jié)能夠得以保留，聽(tīng)感好于SBC以及AAC。aptX HD已經(jīng)屬于高清音頻編碼了。

LHDC和LDAC類似，都宣稱可以傳輸高于CD音質(zhì)的音頻，傳輸比特率達(dá)900Kbps，是目前音質(zhì)最好的藍(lán)牙音頻編碼。