谈谈手机蓝牙小知识

互推小编 2023-05-18

前言

内容有点多，大家挑着看就行。[大笑]

之前一直自己在抢索尼wf-1000xm4，就是看中他独家的LDAC，但是没抢到。后来想想，忍忍，等搞活动的时候来。本来我对音频技术也不懂，就趁这个机会上网了解了一下，分享给大家。

（文章引用了某WX作者文章，但是现在链接打不开，只知道叫193电子实验室[呲牙][呲牙]感谢感谢。如作者看到此文，请联系处理。）

正文

音频传输原理（简单说，给我这样的小白看）

大家都知道音频传输原理噻，mp3和flac音频编码都是在PCM音频编码基础上二次编码得到的，其目的是减小文件体积。但是在播放的事后，又要把mp3，flac等编码格式的数据还原为PCM编码格式的数据，这个过程叫做解码。然后经过数字-模拟转换（DAC）变成模拟信号，最后经过放大电路驱动喇叭，将声音播放出来。

而在我们所说的蓝牙系统中，发射端要将PCM编码二次编码为蓝牙支持的编码，接受端收到后，再将其解码为PCM编码。整个系统中，影响音质的因素有：音源质量（有损编码与无损编码不同），蓝牙音频编码，蓝牙信号质量，耳机品质（喇叭与声腔设计等）。

目前主流旗舰手机支持的蓝牙传输协议有哪些呢？在蓝牙无线通讯技术标准， SBC是必须支持的编码，其他支持最多的编码是AAC，AptX次之，LDAC和LHDC则较少。

我的三星S21U支持的不太多（如图1），而据我了解，小米手机对蓝牙协议的支持是最广的（如图2，没找到之前有博主的手机截图。。）。

图1

图2

蓝牙音频编码介绍

1. SBC

SBC全称Subband Coding，子带编码。SBC是专为蓝牙设计的音频编码，复杂度低，可在中等比特率下实现较高音频质量。

其原理是：通过带通滤波器将音频信号分成不同频段的子带信号，然后将这些信号经过频率搬移转变成基带信号，再对它们分别取样，量化和编码，最后合成一个总的码流传送出去。好处是：舍弃或减小人耳听觉不敏感的频率部分，在敏感频率处采用较细的量化，在低比特率条件下获得更好的听觉效果。

A2DP中规定SBC编码支持最大比特率是单声道320kbps，立体声512kbps。但按其推荐，实际上使用最多的是44.1KHz，328kbps的立体声传输。

2 .AAC

AAC全称Advanced Audio Coding，高级音频编码，1997年诞生，基于MPEG-2技术。2000年在MPEG-4基础上更新。

作为mp3的后继者，AAC相较于MP3的改进有：更多的采样率选择(8 KHz至96 KHz，MP3为16 KHz至48 KHz)；更高的声道数上限(48个，MP3在MPEG-1模式下为最多双声道，MPEG-2模式下5.1声道)；任意的比特率和可变的帧长度。

AAC是一种高压缩比的音频编码，主要采取两种策略：舍去与感知上无关的信号成分，去除编码后信号的冗余部分。实际上，在128Kbps比特率以下，AAC编码的效果是最好的，杜比实验室认为：AAC格式在96Kbps比特率上的表现超过了128Kbps的MP3格式；同样是128Kbps，AAC格式的音质明显好于MP3。AAC在蓝牙中常用的比特率是256Kbps。但是有一点，即使使用AAC音频源，蓝牙并不能直接传输其原数据流，而是先将AAC解码成PCM，然后再编码成蓝牙支持的AAC编码再传输。应用上，AAC编码最大的支持者是苹果，iPhone、iPad和AirPods等设备都支持AAC，iTunes软件里的音乐很多也是以AAC编码格式存储的。

3. AptX

aptX原名叫apt-X，CSR在2010年将其收购，改名为aptX，而CSR于2015年被高通收购。

aptX的设计基于自适应差分脉码调制（ADPCM）原理，并没有使用心理声学或掩蔽效应技术（mp3，SBC，AAC中使用）。目前aptX共有四个版本，对比如下：

aptX的四个版本各有所长。aptX是最基础的版本。aptX Low Latency简称aptX LL，特点在于低延迟。其实人耳可以感觉到的延迟极限是70ms，而达到40ms则意味着我们不会感觉到延迟。aptX HD主打高清音频，传输速率大幅增加，并且有着更低的信噪比和更少的失真。而aptX Adaptive，就如同它名字一样，可以按需自动调节传输比特率和延时。aptX Adaptive向下兼容aptX和aptX HD。

虽然使用aptX技术需要得到高通的专利授权并支付费用，但在高通的大力推广下，aptX在安卓手机和部分蓝牙耳机上都得到了支持。截止2019年5月，有超过70亿只设备支持了aptX，可以在www.aptx.com/product-listing中查询所有支持aptX的设备。

4. LDAC与Hi-Res Audio认证标准

4.1 LDAC编码

LDAC是索尼开发的一种音频编码，实现了以最高 990Kbps 的比特率通过蓝牙传输 24bit/96kHz 的高分辨率音频(Hi-Res Audio)。高传输码率使得高解析度的音频文件不会被过分压缩，保证了音质。LDAC可以传输CD级音质，但是并不能无损传输Hi-Res音频，只能是接近（程度未知）。

LDAC提升传输速率的原理是增加了蓝牙通信的信道，这对蓝牙天线的要求也提高了。实际上，在信号较差，或者是受到干扰的时候，LDAC还会以660Kbps或330Kbps的比特率通信，保证连接性。

2017年，从安卓8.0开始， LDAC加入了安卓开放源代码项目，以后安卓用户也可以用上原本索尼专属的技术了，不过使用LADC解码器（耳机侧）还需要索尼的专利授权。

4.2 Hi-Res Audio认证标准

Hi-Res Audio全称为High-Resolution Audio，一般翻译为高解析度音频，最开始是音乐和音响设备商的营销术语，通常表示指比CD音质更好（采样率高于44.1KHz 或位深高于16bit）的音频。

2014年，日本电子信息技术产业协会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association, JEITA）定义了Hi-Res Audio术语，含义为一种采样频率或量化位数超过CD规范的音频。

日本音响学会（Japan Audio Society, JAS）根据JEITA的定义，提出了 "Hi-Res Audio"认证标准，要求麦克风，放大电路与喇叭的频响大于40KHz，数字过程都需要96KHz/24bit及以上的规格，是针对产品的一系列规定。对于无线产品，还要附加满足其他条件，比如必须使用JAS认定的音频编码，目前只有LDAC和LHDC两种。

5 .LHDC与HWA

5.1 LHDC编码

LHDC全称Low-Latency Hi-Definition Audio Codec，是一种高音质蓝牙编解码方案，由台湾厂商 Savitech 盛微先进科技开发。

LHDC支持通过速度最高达900kbps的蓝牙连接传输 24bit/96kHz 的串流音频（也称高解析度音频）。与LDAC会先把原始音频进行升/降频到 24bit/96kHz不同，LHDC则可依照原始取样率输出，减少SRC过程的延迟。2019年9月，LHDC通过了JRS的Hi-Res Audio Wireless标准认证。

LHDC根据信号情况支持400/560/900 kbps的比特率。此外还有低延迟音频编解码器（LLAC）版本，也称为LHDC LL，端到端延迟约为30毫秒。

在应用上，从安卓10开始，LDAC加入了安卓开放源代码项目。

5.2 HWA联盟与HWA认证标准

HWA的全称是Hi-Res Wireless Audio，中文是高清无线音频。它是一项基于LHDC音频编码技术的认证标准，并非蓝牙音频编码。其性质与日本音响协会（JAS）所主导的Hi-Res Audio Wireless标准是相同的。由于HWA有点像Huawei audio的缩写，很多人误以为是华为的音频协议，这是错误的。

HWA也代指HWA联盟，全称为高清音频无线传输标准与产业联盟，成立于2018年9月。HWA联盟是由华为与中国音响协会主导，华为是手机端的技术推广者以及联盟核心成员，但并非技术主导。技术主导是台湾厂商 Savitech 盛微先进科技。

HWA联盟态度较为开放，只需要是符合性能指标等方面的要求，即可申请HWA认证。

其实制定一个蓝牙音频标准并不难，但是哪个标准会成为市场主流，更重要的还是看市场而不是技术，如何在高音质标准下能够保证正常的使用距离和体验才是需要关注的。虽然HWA标准被寄予厚望，但是其发展并不理想。现在华为似乎已经暂停了对HWA标准的支持。

6 .总结

总的来说，从音质上，LHDC ≈ LDAC > aptX > AAC > SBC。

SBC是蓝牙唯一强制支持的编码，编码方案较为简单，但是比特率较低，压缩率较高，损失了部分细节，音质一般。

AAC的码率与SBC相当，但是得益于更好的编码技术，即使在同样的低码率下，AAC的听感也好于SBC和MP3。

Aptx的传输码率比之前两者略有所提升，同时更为高效的编码使得更多的音频细节能够得以保留，听感好于SBC以及AAC。aptX HD已经属于高清音频编码了。（这里面还有好几种细分类，有aptx -ll低延迟，对游戏很友好）。

LHDC和LDAC类似，都宣称可以传输高于CD音质的音频，传输比特率达900Kbps，是目前音质最好的蓝牙音频编码。

实际应用

目前最流行的双无线(TWS)耳机都是以手机厂商品牌居多，那自然是用哪家的手机就推荐用哪家的耳机了，会有很多搭配自家手机的功能。

如果使用苹果设备，那么使用支持AAC的耳机就够了，使用符合Hi-Res Audio Wireless小金标标准的耳机则显得超配。而如果是较新的安卓手机，追求更好的蓝牙音质的话可以选择支持aptX，LADC编码的耳机。支持aptX耳机机身上会有下图示的标志。而贴有Hi-Res Audio标志的产品则一定支持LDAC或LHDC。

小建议：

关于音质与延迟，两者是不可兼得的。如果要音质好，比如LDAC提高了蓝牙信道，就容易受到干扰，传输延迟也会变长。如果要延时低，则就要牺牲一定的音质。所以那些什么主打玩游戏延迟又低，音质还吹上天的耳机，你就乐乐就好！所以我决定玩游戏跟听歌得分开，反正玩游戏的蓝牙耳机又不贵。但是除了打游戏与不打游戏两种耳机的一耳朵区别，一般小白是听不出小金标认证与CD的区别的。即使很多SBC/AAC跟LDAC都听不出。。所以，只是小参考哦。

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