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[音频] 逐一解读蓝牙音频编码哪个音质好?

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音频应用新手发布

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发表于 2021-4-30 | |阅读模式
逐一解读蓝牙音频编码哪个音质好?

总听到不少人说蓝牙音质不好、音质不行、巴拉巴拉的……,蓝牙技术通过二十多年的发展,版本迭代从1.0~5.1,其实蓝牙早已不是之前那个蓝牙了。

所以,如果你觉得蓝牙音质不好,可能有两个原因,一是设备太过于陈旧而不支持很多新的协议,二就是你是否选择了“正确的”蓝牙音频编码。



AAC、apt-X HD、LDAC等这些看似非常熟悉的名词你是否明白它的意义,这些看起来高大上的技术是如何改变蓝牙音质的,下面我们就带你了解主流的几种蓝牙音频编码。



一张图读懂蓝牙音频编码的码率和音质表现
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SBC
在所有的蓝牙音频编码中,SBC音频编码是最古老的,已经有着20年的历史了,它是A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)蓝牙音频传输协议中强制规定的一种蓝牙音频编码,因此,所有的立体声蓝牙设备、所有的蓝牙音频芯片都会支持这个编码。

SBC将音频进行压缩后通过蓝牙无线连接进行传输,然后在远端解压后播放。SBC是最原始的蓝牙音频传输方案,时间过于古老(传输效率低),音频压缩的问题比较严重。



由于无线传输的带宽有限,SBC在对每个子频段进行编码时,进行了有损处理,以达到数据压缩的目的——即经过SBC编解码以后,PCM数据发生了变化。

我们以MP3文件为例,转码过程为 MP3→PCM→SBC→PCM,因为每次转码都会损失细节,所以,同样规格的MP3文件在无线环境下要比有线环境损失更多细节,听感也就不如有线传输了。

人们在蓝牙音频发展的初期对其音质不看好,主要原因也是因为SBC技术自身的瓶颈所导致的。

兼容性:通用并最基本的音频解码,几乎支持所有的蓝牙音频设备。

音质表现:非常一般,SBC支持44kHz/16bit音频,最高码率仅为328kbps。

综合评价:随着信号处理技术、半导体技术的进步,人们对SBC压缩效率低、延迟大、音质不好的抱怨越来越多,所以SBC并不是目前我们希望你去体验的蓝牙音频编码。

AAC
AAC(全称:Advanced Audio Coding)在所有的蓝牙音频编码中是一个比较独特的存在,因为AAC不仅用于蓝牙音频传输,也和MP3、APE、FLAC等一样是我们平时就可见到的音乐文件之一。目前在售的iPhone、iPad均支持AAC蓝牙音频编码。



AAC基于MPEG-4的音频规范压缩,采用了新的算法进行编码,更高效,更有“性价比”,特别是相比MP3在低码率时有更好的表现。



苹果是AAC的最大拥护者,无论是以前的iTunes Store,还是现在的Apple Music都一直使用AAC规格压缩音乐,我们在Apple Music下载的音乐基本都为256kbps的压缩质量。苹果手机都支持本地的AAC音频播放以及AAC的蓝牙音频编码。


苹果的airpods pro

当我们以AAC蓝牙音频编码进行音乐数据传输的时候,音质相比SBC就会好不少,并且这个区别是非常容易感受到的。虽然蓝牙传输的AAC信号很多特征和本地压缩的AAC文件类似,但是蓝牙AAC传输的品质还是不如本地的AAC文件。



因为AAC蓝牙音频编码并不是直接传输AAC文件的原数据流,而是要对AAC文件解码后再做一次AAC压缩才进行传输。

所以,当高码率的AAC本地文件经过AAC蓝牙音频传输后音质会打上折扣,这也影响到了我们最后的听感。

兼容性:除了苹果手机外,也有大量安卓手机兼容此音频编码,也是目前中低端的主流音频编码。

音质表现:相比SBC更为优秀,支持44kHz/16bit音频,最高码率320kbps。

综合评价:AAC仍是相对古老的蓝牙音频编码,带宽利用率低,并且AAC蓝牙音频编码的压缩算法质量低于AAC标准算法所具备的质量。

aptX
aptX也是非常有历史的技术之一,最早诞生于20世纪80年代末,开始由CSR公司持有aptX的专利编码算法,之后该CSR被高通公司收购,现在属于高通旗下的技术产物,aptX被广泛用于安卓智能手机。



aptX在蓝牙立体声音频传输时的延时仅为40ms左右,大大优于传统的SBC,这得益于aptX的编解码工作流程。

与SBC要收到完整数据包才开始编解码不同,aptX是从收到指令开始就启动编解码工作,这就是为什么在整个音频传输过程中延迟减少的原因。



aptX的传输码率相比SBC和AAC也略有提升,但它仍是一种有损压缩算法。aptX以4:1的压缩比将音乐流中每次采样的16bit数据以4bit存储,更高效的编码使得更多音频细节能够得以保留。

所以,实际的听感aptX是好于SBC和AAC的。



兼容性:有较多的蓝牙设备支持,包括智能手机、蓝牙音箱、音乐播放器等。由于是收费专利,所以商品外包装大多会印有aptX的logo以方便购买确认。

音质表现:音质、听感都明显好于SBC、AAC,支持48kHz/16bit的音频,最高码率352kbps。

综合评价:虽然无法达到CD的音质,但在蓝牙传输的音频里面终于有较好音质的编码了。同时,高通在aptX的基础上继续升级和扩展,带来了像aptX HD和aptX Adaptive等更为优秀的蓝牙音频编码。

aptX HD
随着Hi-Res Audio的不断普及,蓝牙音频传输也需要更好的编码来支持。aptX HD可以看作是aptx的加强版。

它支持48kHz/24bit的音频,并和aptX一样以4:1的比例进行压缩,但相比aptX的352kbps码率,aptX HD提高到了576kbps的码率。



从aptX HD开始,我们就可以用无线设备听到音质更棒的音乐了。通过aptX HD的编解码,能够得到相对较低的信噪比,并降低失真率。aptX HD在细节、乐感等相比前面的三种音频编码都更为出色,用高通自己的话说则是“比CD更好的品质”。



支持aptX HD的B&W PX无线耳机

因为aptX HD属于较新的蓝牙音频协议,所以支持的设备正在慢慢增加中,同时aptX HD是可以向下兼容aptX的。移动平台上,从安卓8.0以及骁龙845平台开始就已经支持了aptX HD。



兼容性:市场上已经有越来越多的蓝牙耳机、蓝牙音箱、数字音频播放器等支持了aptX HD,其中包括非常多的一线大牌。

音质表现:aptX HD对无线音质的提升有非常大的帮助,得益于信噪比的改善,声音细节的丰富,我们终于可以在无线环境下谈论音质了。支持48kHz/24bit,最高码率576kbps。

综合评价:非常优秀的蓝牙音频编码,通过aptX HD耳机、蓝牙音箱等音频厂商可利用高通提供的一整套方案快速去开发推出产品,更大程度去满足用户对高分辨率音频日益增长的需求。

aptX Adaptive
与aptX HD强调音质不同,全新的蓝牙音频编码aptX Adaptive则集合了稳定性、好音质、扩展性以及低延时为一身,能够为无线环境下的游戏、视频、音乐等带来更加出色的体验。Adaptive的中文意译为“适应性强”。



aptX Adaptive相比aptX HD的一个最大特点是可变比特率压缩音频,它可以在276~420kbps间进行自适应。


例如,我们在一个无线信号非常复杂的环境中(商圈、地铁等)智能手机能够把音频压缩成更小的文件大小,耳机就会更容易接收到音频信号而不被干扰;而如果我们在一个无线网络干扰较少的环境中(室内、家中等),智能手机则可发送一个更高比特率的文件,让我们获得更好的音频质量。



支持aptX Adaptive的vivo TWS Neo耳机

与现有的蓝牙音频编码更偏向听音乐的设计不同,aptX Adaptive更适合要求低时延的游戏、视频等应用场景,另外,aptX Adaptive还有更低的功耗来节省电量,帮助无线耳机等设备获得更长的续航时间。



支持aptX Adaptive的B&W PX7耳机

兼容性:这是全新的音频编码,需要设备搭载全新的蓝牙SoC,目前支持aptX Adaptive还相对较少,但未来可期。

音质表现:采用了可变比特率,并且最高码率低于aptX HD,我们认为在绝对环境下的音质会稍稍损色于aptX HD,但aptX Adaptive的泛用性更强。支持48kHz/24bit,码率为276~420kbps。

综合评价:兼顾高音质和低延时的全新蓝牙音频编码,虽然目前支持的设备较少,但更好的泛用性将会给未来的无线音频带来更多可能。

LDAC
LDAC蓝牙音频编码由“Walkman”的创始人索尼带来,该音频编码能够让蓝牙音质也能达到Hi-Res的级别。不过最开始该音频编码由索尼独占,用户只能在索尼的智能手机、播放器、耳机、音响等产品上使用。



之后,索尼为了更好的推广LDAC也为了与aptX HD对抗,从安卓8.0开始,安卓系统加入了对LDAC的支持。



LDAC拥有目前蓝牙音频编码中最高的990kbps码率,并支持96kHz/24bit的音频,除此之外,索尼还提供了660kbps的普通码率,以及330kbps的低码率,它的作用是在较差网络环境下保证连接质量。

虽然LDAC 传输的同样是有损音频,即便如此LDAC因传输造成的信息损失仍旧比传统的蓝牙音频编码要少很多。


支持LDAC的索尼WH-1000XM3耳机

在使用LDAC连接时,声音的密度和力度会更高,音乐的细节会更丰富,低频也显得更有弹性,整个曲目的质感会变得更强。LDAC环境下的蓝牙无线音乐,已经非常接近有线环境了,这也是目前公认音质最好的蓝牙无线音频编码。


支持LDAC的索尼A100系列随身听

兼容性:初期只适用于索尼设备,因为规格开放较晚,所以目前支持的设备不如aptX HD丰富。

音质表现:音质出色,可以说是真正的高音质解码,同时也符合Hi-Res Audio wireless规范。支持96kHz/24bit,最高码率达990kbps。

综合评价:虽有极佳的音质表现,但支持设备相对较少,并且耗电量比普通蓝牙音频编码高,在音质优先(990kbps)模式下容易受外界无线信号干扰。

HWA
HWA全称是“HiRes Wireless Audio”,它是基于名为LHDC的蓝牙音频编码。在国内由华为主推,不过华为并非HWA与LHDC的开发商,它的角色属于手机端的技术推广者以及联盟核心成员,并非技术主导。


HWA的LHDC编码有着近似LDAC的基础,它也提供了三种不同的码率,分别是400kbps、 500kbps/560kbps与900kbps,还可以设定音频的延迟层级。


与LDAC先把原始音频进行升/降频到24bit/96kHz的模式不同,LHDC可依照原始取样率输出,以减少SRC过程的延迟。另外,LHDC编码还可由播放软体端进行编码。


支持HWA的HiBy R6 Pro播放器

虽然牌面上HWA有着和LDAC叫板的性能,但目前的终端数量、以及从用户的使用反馈来说,HWA仍然有明显的不足。

像华为的P40 Pro、荣耀的V30等新出的手机也暂时不支持HWA……

兼容性:支持设备较少,发射端多为华为/荣耀手机,和aptX HD和LDAC有明显差距。

音质表现:理论上媲美LDAC,不过在连接稳定性上目前还存在一定差距。支持96kHz/24bit的音频,最高码率900kbps。

综合评价:作为目前最年轻的蓝牙音频编码,HWA还有足够长的路要走,最终能否与高通的aptX系列编码、LDAC抗衡,还需要时间去证明。

写在最后
上述的几种蓝牙音频编码是目前我们最常见,如果想获得好的无线音质,选择对的音频编码器就显得非常重要。


不过,无论你选择那种蓝牙音频编码的设备,都要记住要必须设备的发射端和接收端都支持才可以,举个简单的例子:比如你的耳机支持SBC和LDAC,但你的手机却支持的是SBC和aptX HD,最后的结果就是你只能以SBC方式听音乐,而不能享受到两种更好的音频编码。
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