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aptX到底是个什么鬼?

作者: 来源: 日期:2018/4/9 18:30:07 人气:7

最近好多同学给百瑞君留言想了解CSR的APT-X技术,今天百瑞君就为大家讲讲APT-X到底是个什么鬼。

各位看官先别急,百瑞君先给大家普及一下音频编解码技术

蓝牙音乐的格式有SBC,AAC,APTX,LDAC 但实际播放的音乐格式还有什么杜比音效什么的,太多了,只是付钱给不同的音效格式厂家,然后看哪家的厂家在音效上面做的好,推广面积大而已。。。以下当前较为常用的几种音频传输格式和支持厂商。下面按照编码的码率由低到高列举。

1. SBC (Sub-band coding,子带编码)

最早的格式应该是SBC,SBC是A2DP(Advanced Audio Distribution Profile,蓝牙音频传输协议)协议强制规定的编码格式。所有的蓝牙都会支持这个协议,所以所有的蓝牙音频芯片也会支持这个协议。SBC编码在传输时的码率具体参数未找到,根据sony官网宣传给出的资料,是:328Kbps,44.1KHZ。这个码率其实和高品质的MP3差不多。但因为蓝牙传输中间设备是需要转码,以MP3文件为例,转码过程为 MP3->PCM->SBC->PCM, 每次转码都会损失细节,导致SBC的听感会比原始的MP3要差。

2. ACC(Advanced Audio Coding,高级音频编码)

ACC是杜比实验室为音乐社区提供的技术,是一种高压缩比的编码算法。实际体验上都认为同样的码率下面,ACC的听感比MP3好,apple上面ACC的音频很多。所以现在的iphone的音频传输格式也都是acc格式,码率与SBC相当,但听感据说好于SBC。因为没有做过严肃对比,暂且认为稍微好于SBC。

3. APTX

APTX是CSR公司的专利编码算法,在被高通收购后,APTX在安卓手机里面推广力度很大。 根据官网介绍,aptX分为三种:aptX,aptX HD和aptX Low Latency,根据名字可以认为,分别是传统aptX,高品质aptX(估计是提高码率)和低时间延迟aptX(在看视频和打CS的时候时间延迟就很重要了)。所以aptX其实传输码率估计也不高,可能和前面两者差不多,但是得益于高效的编码,使得声音保留的细节更多,实际听感好于前面两者,aptX的宣传也是称其可以达到CD级别的听感。

4. LDAC

现在轮到大法出场了,大法很简单粗暴的提高了信道,在支持LDAC的设备上面,蓝牙的通信码率接近1M。

LDAC可传输约3倍于普通Bluetooth*1的数据(在最高990kbps的传输速度下*2),让你在无线情况下欣赏Hi-Res Audio*3音乐时,可以聆听到接近Hi-Res Audio的音质。

在这么高的传输速度下面,传输无损音乐成为了可能。当然,这种近乎私有协议的传输格式,也导致现在只有少量设备兼容。 但毫无疑问,LDAC在传输速率上获得了很大的提升,使得传输的音频品质更高,听感自然是很好的。


apt-X技术详解

apt-X是一种基于子带ADPCM(SB-ADPCM)技术的数字音频压缩算法,由Audio Processing Technology(现已被CSR合并)公司命名,最初用于专业音频与广播领域。近几年,apt-X技术在蓝牙无线音频传输领域也有了较大发展。apt-X家族已包括apt-X Bluetooth、apt-X Enhanced、apt-X Live、apt-X Lossless等。



其支持16bit/24bit音频,它的采样频率是48kHz时<2ms;压缩率为4:1,dynamic range(响度)为16bit时>92dB,24bit时>120dB;apt-X的频率响应范围是20Hz-22kHz,data rates为352kbps;其采样频率高达48kHz,还有完整的AUTOSYNC编解码同步方案,再同步时间<3ms。



▍apt-X技术原理

apt-X低延时技术连接的两端分别为:压缩/编码器/信源与解压缩/解码器/载体。它适于采用市面上基于Linux、安卓Jelly Bean及Kit Kat等系统的各种编码器,并可兼容BlueZ及Bluedroid蓝牙协议栈。一旦确认输出信号准确无误,那么便可在瞬间完成数据集成。


在解码端,用户可采用CSR芯片如BC05及CSR8670/CSR8675,这几款基于闪存的芯片元件均兼容Kalimba板载DSP。用户然后可将apt-X低延时技术集成到Kalimba DSP这个平台。除了apt-X,CSR芯片还可提供其他各种丰富功能,包括高性能DAC与ADC、电容式触控、输入/输出功能等;若使用的是CSR8670/5,还可提供Bluetooth Smart连接功能。



apt-X技术的优点

音频延迟或音质降低是几乎所有蓝牙音箱或耳机使用者无法忍受的问题,而apt-X技术很好地解决了这些问题。apt-X技术以其低延时,容错性好,高音质等优点,让蓝牙在传输音频的过程中,保证了声音的高品质。



 音质高

这些技术特点就让apt-X具备之前技术所不具备的优点。apt-X的工作由单芯片实现,硬件复杂度低;它的功率消耗低,但音频的品质却很高。它可提供1.9ms超低编解码延时。更为重要的是,它无需采用帧格式,因此,在解码过程中,apt-X编解码器无需等待便可高效地对蓝牙数据包进行填充,也就是说,一旦它接收到数据包便即刻启动解码过程。此外,apt-X采用固定压缩率算法,可在传输过程中始终提供相同的比特率,从而保证每个配备apt-X的产品输出相同的音质。


◆ 延迟短

当使用蓝牙耳机看电影或玩游戏时,为了实现声音与动作之间的同步,延时必须控制在50ms以内。由于传统蓝牙技术的延迟时间超过100ms,其性能无法实现对白及游戏实时同步。因此,各种基于专利的射频解决方案(大部分都需要适配器)便应运而生以便填补这个领域的巨大空白,但成功案例却少之又少。而apt-X技术提供低达50ms的低延时输出性能,很好的解决了声画不同步的问题。

百瑞君在公司用示波器实测APT-X LL延迟为50ms



 增强游戏体验

apt-X还可开通一个双通道音频流以便将耳机中的信号回传至游戏机,从而为游戏团队提供无线语音聊天功能,增强游戏体验。


另外,apt-X在功率损耗上也具备一定的优势,损耗低。同时,硬件复杂度低,设备要求低只需单设备即可实现22.5kHz的双通道立体声。


apt-X技术的运用

apt-X技术彰显了蓝牙连接中优越的立体声音频质量,并且其完整的音频频率带宽与高保真性能相符。此外,apt-X的音频编码低延迟技术实现了延迟最小化,并解决了“唇形同步”问题为在多媒体设备上使用提供了理想的条件,同时为SBC蓝牙提供了向后兼容性。

由于具有高品质的声音、硬件复杂度低、设备要求低等特点,apt-X技术应用十分广泛,包括Apple、索尼、三星等众多知名公司在自己的产品当中采用了该技术,运用于蓝牙耳机、蓝牙音箱、手机及平板多种产品。百瑞互联的音频发射器方案也支持这种技术




这里需要指出的是,apt-X支持的无损传输是普通CD级别,不是母带级别,支持的码率最高到768Kbps,一般是16位44.1K和16位48K两种音质,比MP3最高格式320K是高出不少。不过如果所传输的无损文件一旦码率高过768K,支持apt-X回放的设备就会自动处理掉多余的部分。