LE Audio簡介

在過去的二十年中，自成立以來，藍(lán)牙技術(shù)已成為去到解決方案對于絕大多數(shù)的無線音頻流應(yīng)用。如果您曾經(jīng)通過頭戴式耳機(jī)或汽車的信息娛樂系統(tǒng)無線聽音樂，那么您很可能已經(jīng)使用了藍(lán)牙技術(shù)。

藍(lán)牙經(jīng)典（BR / EDR）已成為當(dāng)前無線音頻應(yīng)用程序中使用的主要無線電，并且對大多數(shù)應(yīng)用程序都令人滿意。最初，BR / EDR音頻配置文件僅支持語音呼叫（單聲道音頻）。隨著時(shí)間的推移，隨著個(gè)人收聽的普及，藍(lán)牙聯(lián)盟（SIG）圍繞高級音頻分發(fā)配置文件（A2DP）發(fā)布了一套新的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)增加了對立體聲流和更高質(zhì)量音頻編解碼器的支持。

藍(lán)牙開發(fā)人員已將當(dāng)前的藍(lán)牙音頻標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展到其極限。當(dāng)前，開發(fā)人員有時(shí)會訴諸于對該技術(shù)添加專有擴(kuò)展，以提供引人注目的用戶體驗(yàn)。此外，隨著諸如助聽器和真正的無線（TWS）耳塞之類的個(gè)人音頻設(shè)備的需求不斷增長，以及對流式傳輸高質(zhì)量音頻/視頻的需求不斷增加，新的藍(lán)牙音頻標(biāo)準(zhǔn)變得必要。這些新要求包括：

降低功耗
較小的設(shè)備需要較小的電池
真正的無線操作，將各個(gè)流發(fā)送到每個(gè)耳塞
一種新的標(biāo)準(zhǔn)化藍(lán)牙實(shí)施方案，解決了當(dāng)前BR / EDR標(biāo)準(zhǔn)和低復(fù)雜度子帶編解碼器（SBC）的局限性
對廣播功能的需求以及對音頻共享用例的支持
助聽器和消費(fèi)類音頻的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
更低的延遲要求
引進(jìn)下一代藍(lán)牙音頻，LE音頻，這是在2020年年初宣布，闡明定義一個(gè)新的方法或架構(gòu)來滿足這些要求，使未來20年無線音頻的創(chuàng)新。

LE Audio允許開發(fā)人員構(gòu)建與Classic Audio（使用BR / EDR）相同類型的產(chǎn)品，但引入了四個(gè)關(guān)鍵的新功能，這些功能側(cè)重于提高性能并支持新的創(chuàng)新。四個(gè)主要功能是：

引入了一種稱為“低復(fù)雜度通信編解碼器”（LC3）的新型更高效，更高質(zhì)量的音頻編解碼器，它取代了SBC（子帶編解碼器）。

通過支持獨(dú)立的左右音頻流，這些流也高度同步，從而支持多流和真正的無線（TWS）耳塞應(yīng)用程序。

支持標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙助聽器的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)真正的全球互操作性。

支持廣播音頻。LE Audio將繼續(xù)支持點(diǎn)對點(diǎn)通信，并增加新的廣播音頻功能（支持無限數(shù)量的同步音頻接收器）。這包括對公共或私人廣播的支持，引入了藍(lán)牙音頻的全新用例。

音頻編解碼器

音頻編解碼器的作用是在源處壓縮音頻流以準(zhǔn)備傳輸，然后在接收端將其解壓縮以進(jìn)行回放。

編解碼器確定三個(gè)重要參數(shù)：

采樣率（Hz）：這是指每單位時(shí)間獲取的采樣數(shù)。它捕獲特定時(shí)間點(diǎn)的信號幅度。它也稱為采樣頻率。采樣率越高，壓縮流越接近原始流，但最終產(chǎn)生的音頻文件大小越大。請記住，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，產(chǎn)生精確原始波形的采樣頻率應(yīng)為信號原始頻率的兩倍。
位深度（位）：指每個(gè)樣本中信息的位數(shù)。常見的位深度值包括16位，24位和32位。
比特率（kbps）：這是指每秒編碼的位數(shù)，并且與流的音頻質(zhì)量相關(guān)。單位為千比特/秒。比特率越高，流的質(zhì)量越高。高質(zhì)量音樂的比特率達(dá)到96 kbps或更高。
通過將采樣率乘以比特深度乘以已編碼的通道數(shù)（例如，左和右音頻通道），可以計(jì)算出未壓縮音頻流的比特率：

比特率（未壓縮的流）=采樣率×比特深度×編號 頻道數(shù)

低復(fù)雜度通信編解碼器（LC3）

LC3是一種高效的藍(lán)牙?在LE音頻配置文件使用音頻編解碼器。它能夠以各種比特率編碼語音和音樂，并且可以合并到任何藍(lán)牙音頻配置文件中。為了提高音頻質(zhì)量，強(qiáng)烈建議在音頻連接的接收端實(shí)施PLC（數(shù)據(jù)包丟失隱藏）。PLC的作用是隱藏不可用或損壞的幀數(shù)據(jù)以進(jìn)行解碼的效果（LC3編解碼器規(guī)范中提供了PLC的示例）。

LC3的一些技術(shù)特性包括：

它是基于塊的變換音頻編解碼器
它提供了廣泛的可用比特率
它支持10 ms和7.5 ms的幀間隔
它支持以下位深度：每個(gè)音頻樣本16、24和32位
它支持無限數(shù)量的音頻通道
它支持以下采樣率：8 kHz，16 kHz，24 kHz，32 kHz，44.1 kHz和48 kHz
新型LC3以與SBC相同的速率提供更高的質(zhì)量，或者以更低的數(shù)據(jù)速率提供更高的質(zhì)量。

LC3即使在低數(shù)據(jù)速率下也能提供高質(zhì)量，它將為開發(fā)人員帶來極大的靈活性，使他們能夠在關(guān)鍵產(chǎn)品屬性（例如音頻質(zhì)量和功耗）之間進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)折衷。

判斷編解碼器質(zhì)量的方法有多種。最常見的方法是實(shí)時(shí)聆聽比較，人們可以在壓縮和解壓縮音頻后收聽和比較音頻。其他方法包括用于測量音頻編解碼器性能的標(biāo)準(zhǔn)定量方法，例如下圖所示的方法，用于比較LC3和SBC的性能。

關(guān)于上圖的一些注意事項(xiàng)：

X軸代表每個(gè)SBC和LC3的各種比特率
Y軸代表ITU-R BS.1116-3（PDF）中定義的等級標(biāo)度（0 – 5 ），提出了用于主觀評估音頻系統(tǒng)中小損傷的方法
根據(jù)文檔，等級定義在下表中定義：

例如，如果您查看345 kbps的比特率，您會發(fā)現(xiàn)SBC的得分剛好高于4.0，而LC3的得分甚至更高，而比特率卻不到一半（160 kbps）。
新的LE音頻標(biāo)準(zhǔn)，包括LC3，標(biāo)志著已經(jīng)學(xué)會了在藍(lán)牙發(fā)展的一個(gè)非常令人興奮和重要的里程碑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)將啟用多年的發(fā)展和無線音頻的創(chuàng)新來！

（文章內(nèi)容來源于：藍(lán)牙聯(lián)盟，轉(zhuǎn)載請注明）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的蓝牙LE Audio的关键-LC3技术的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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