半导体

我们为什么要关注蓝牙LE Audio标准?

作者:Shewan Yitayew,Imagination Technologies公司Ensigma业务资深营销经理来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-03-24 16:25我要评论

近期Imagination Technologies发布了全新的iEB110 IP,这是一个基于蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)最新发布的 5.2规范的完整低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)IP解决方案。新推出的iEB110 IP产品包括射频(RF)电路、控制器软件和低功耗蓝牙主协议栈,可以为那些打造从头戴式耳机到助听器等尖端产品的制造商提供其所需的一切工具,以最快的速度和最低的BOM成本帮助他们在快速发展的无线音频市场中获得竞争优势。这是一款令人格外兴奋的IP产品,因为Bluetooth LE 5.2规范引入了LE Audio(低功耗音频),这是蓝牙音频在音质和功能上向前迈出的重要一步。

基于我们最新iEB110 IP的LE Audio功能,制造商可以开发出低功耗音频产品,这些产品可以提供一些革命性的新功能,这些功能以前是无法实现的,即使是通过第三方专有解决方案。这个新版本(指带有LE Audio的蓝牙5.2版本)的主要亮点是首次通过Bluetooth LE链路提供音频支持。这被称为蓝牙技术联盟历史上最大的开发成果之一,Bluetooth LE现在不仅支持音频,其新功能集还将支持多个应用场景,这些应用将改变我们未来多年使用和共享音频的方式。

LE Audio的核心是新的低复杂度通信编解码器(LC3),它是现在所有LE Audio产品所必需的,支持广泛的采样率、比特率和帧率,可以为产品开发人员提供最大的灵活性来优化其产品,进而为其最终用户带来最佳的音频体验。与经典蓝牙(Bluetooth Classic)中使用的SBC编解码器相比,LC3在处理和传递音频方面效率更高,正如您下面将要看到的,它在现实世界中提供了高品质的音频。

下图中的纵轴表示了基于ITU-R BS.1116-3规范的音频受损程度,其中5表示无法检测到与原始来源的差异,4表示有明显的差异但并不会令人不快,3则表示很明显的差异。

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图1  LC3与SBC编解码器性能比较

结果表明,即使是比特率减半,LC3也可以提供比SBC好得多的音频体验。

SBC固有的局限性意味着音频产品(例如蓝牙耳机)的制造商不得不求助于专有解决方案来提升音质,例如AC3和AptX编码等。但是,这些都需要特定的硬件支持,并且不可避免地会增加基于标准的实现成本。有了LC3,这个问题就解决了,而且制造商无需再支付专有技术的授权费用,因此可以降低产品成本。

真正的多重串流音频支持

此外,低功耗蓝牙5.2版本引入了一项新功能——多重串流音频,有望彻底改变无线音频。我们知道经典蓝牙只能支持A2DP配置文件上的单个点对点音频流。因此,开发人员必须诉诸专有方法来实现一些最新的应用,例如当今的无线耳塞常用的真无线立体声(TWS)。在TWS解决方案中,音频仅发送到一侧耳机,然后该侧耳机将信号发送到另一侧耳机。

不过,使用LE Audio后就简单多了,LE Audio的开发初衷就是要处理设备之间的多个音频流,并让它们完美同步。

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低功耗音频让产品续航时间更长

以低比特率提供高质量音频的能力意味着LE射频不需要工作较长时间。这样可以降低功耗并延长电池寿命。利用LC3的节能优势,开发人员可以使用较小的电池来打造更小型化的产品。

广播音频支持

LE Audio支持广播,该功能可以是非公开的,也可以是公开的,这为在公共场所实现新的应用场景提供了可能。例如,对于机场公告或候机室,广播可以向任何人开放供其连接,就像开放的Wi-Fi SSID一样。另一方面,博物馆和美术馆的付费音频指南则可以作为非公开广播提供,可设置为需要收听者输入密码后才能接入。

音频共享

Bluetooth LE的音频共享功能还提供了一种全新的通过蓝牙使用音频的方式,具有极大的潜力来改变用户体验。该功能支持与我们周围的人分享个人音频,以创建共享式聆听体验——只需开启共享,您的朋友或同事就可以收听。

还有基于位置的音频共享,通过此功能,公共电视可以利用同步翻译来共享多种语言的音频。

助听支持

多年来,通过免提通话和无线音乐流传输,基于蓝牙进行的音频传输已为广大用户带来了巨大利益。但是,还有一些人无法从这些技术进步中受益,他们就是患有听力疾患的人。

据估计,该群体占世界人口的15%,而且随着人们寿命的延长,这一数字还在增加。据世界卫生组织(WHO)估计,由于不安全的聆听习惯,全球有11亿年轻人在35岁之前可能有听力受损的风险。

LE Audio对标准中内置的助听器应用提供了明确的支持。新的高效编解码器将使开发人员能够创建更小型化的产品,例如带有较小电池的助听器。同时,由于TWS耳机逐渐流行,觉得戴助听器丢脸这样的感觉也没了。

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图2  hearWHO,听力受损自我诊断应用程序

诸如世界卫生组织发布的hearWHO等智能手机应用程序使人们能够自我诊断听力受损情况。通过为助听器添加蓝牙功能,人们可以直接购买通用助听器并使用智能手机应用程序对其功能进行自定义以满足自己的听力需求。据估计,80%的听力损失患者生活在中低收入国家/地区,而目前每600万人口中只有一名听力学家,因此这对于他们来说可能是改变人生的技术。

全面的低功耗蓝牙IP解决方案

通过这些革命性的应用场景,使我们对这些新产品在未来几年中将带来的可能性感到兴奋,任何想开发此类产品的制造商都可以通过Imagination的iEB110 IP来获得良好的支持和服务。


责任编辑:陈炳欣
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