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HIFI日记:蓝牙编码SBC、APTX、AAC、LDAC都是啥?

随着无线技术的发展,特别是真无线蓝牙耳机TWS的大量普及,越来越多的人开始关注蓝牙耳机的音质。BLOG主之前也测试了非常多蓝牙耳机(详情可以搜索本BLOG),也确实感受到蓝牙耳机越来越强大的事实。因此,这次我们就来聊聊蓝牙耳机编码这件事,也顺便聊聊BLOG主对编码和音质之间的看法。

一、SBC编码

SBC编码是蓝牙传输的基础编码,由蓝牙标准A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)蓝牙音频传输模型协定制定,世界上任何一个蓝牙设备都必须强制支持。而SBC的全称是Subband Coding,是专为蓝牙设计的音频编码,A2DP中规定SBC编码支持最大比特率是单声道320kbps,立体声512kbps。但实际上最多可以进行44.1KHz,328kbps的双声道传输。

BLOG主点评:SBC编码作为蓝牙音频传输的保底协议,使用的是一种子带信号。简单来说就是,对音频的对不同频段的划分、压缩、传输、最后合并,思路是尽可能保留中频,对高低频的影响还是比较大的。因此一般来说,只有最低端的蓝牙设备只有SBC可选,否则一般我们都不选择这个编码格式。

二、AAC编码

使用苹果的同学肯定对这个不陌生,AAC全称Advanced Audio Coding,由Fraunhofer IIS、杜比实验室、贝尔实验室、Sony、Nokia等公司共同开发。出现于1997年,为一种基于MPEG-2的标准,2000年,MPEG-4标准在原本的基础上加上了PNS(Perceptual Noise Substitution)等技术,并提供了多种扩展工具。为了区别于传统的MPEG-2 AAC又称为MPEG-4 AAC。当前APPLE全系列最高支持的编码标准就它,AAC的开发时间很早,最早是用于对抗MP3,他拥有比MP3更好的音质(在128Kbps码率下)、更多的采样率选择(最高96KHz,MP3为48KHz)、更多声道的支持(最高48个,MP3最多支持5.1也就是6声道)。而在蓝牙传输上,AAC需要先解码成PCM,然后再进行蓝牙编码、传输,传输码率一般是256Kbps。

BLOG主点评:AAC的开发最早并非针对蓝牙传输。在ipod年代,AAC确实在低码率下获得超过MP3的体验,在存储空间不大的年代,AAC在随身播放中具有一定的音质优势。但事实证明,世界选择了MP3,而且放到今天来看,AAC音质无法跟各大无损相比,而在蓝牙传输上,对比SBC也没有明显优势。唯一的问题是,苹果封闭的政策,导致IPHONE和IPAD等热门产品链接蓝牙设备只能通过AAC编码播放,高通的APTX和索尼的LDAC都没有被采用,不得不说这毫无竞争力。

三、AptX编码

接着介绍的就是当前世界上使用最广泛的aptX编码,在两次被收购之后,当前是由高通拥有该技术。由于这个世界上绝大多数安卓手机使用的都是高通的处理器,因此高通也成功将其打包售卖,也由此成本为世界上支持最广泛的蓝牙编码。aptX的当前拥有4个不同的版本(点我查看数据源):

aptX AdaptiveaptX HDaptX Low LatencyaptX
位深24bit24bit16bit16bit
码率276-420kbps576kbps352kbps384kbps/48kHz
325kbps/44.1kHz
总谐波失真-100dB/420kbps
-90dB/276kbps
-90dB-85dB-85dB
信噪比130dB/420kbps
135dB/276kbps
129dB93dB93dB
延迟50-80ms200ms40ms120ms

其中aptX Adaptive可以俺需要自动调节码率和延迟,是最新推出的aptX版本,同时可以向下兼容aptX和aptX HD,而aptX LL则是专门用于低延迟的环境,一般多见于竞技类游戏耳机上。

BLOG主点评:考虑到高通的高度集成化和打包售卖的策略,现在绝大多数的蓝牙设备都支持aptX编码。而且,高通的优势仍然在于芯片整合方案,这能让高通可以在芯片层面不断对aptX进行改进,比如更好的连接质量、更低的延迟等等。

四、LDAC

LDAC是索尼开发和主导的一种音频编码,是首歌实现高码率蓝牙传输的编码,实现了最高990Kbps的比特率,并实现了自家HI-RES标准的24bit/96kHz的高分辨率音频。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。

Comparison between LDAC & SBC

从官网(点我)中可以看到,LDAC最高可以实现3倍SBC的码率,音质自然也是相当出色。但问题是,990kbps受环境的影响较为严重,一般不适合在户外繁华地段移动使用,因此LDAC也设置了660kbps和330kbps两个码率档位,以牺牲一定的性能来适应不同的应用环境。另外,由于android8.0开始内置了LDAC编码(其实aptx也是同时内置进入系统),因此实际上可以说现在9成以上安卓手机都原生支持LDAC,可以说是个不小的优势。

BLOG主点评:LDAC毫无疑问是当前使用率最高的HIRES级别蓝牙编码,经过sony数年耕耘,现在基本上可以说是站稳了脚跟。但990kbps的连接稳定性确实非常堪忧,特别是在深圳、广州等无线信号高度密集的商业区,更加是雪上加霜。但无论如何,如果不考虑延迟问题,LDAC都应该是追求音质的最佳选择。

五、HWA(LHDC)

HWA全称是HiRes Wireless Audio,是华为在P20系列发布会上,首次提出的高音质蓝牙协定,对标的正是SONY开发引导的LDAC。HWA的一项明显优势就是免费,华为承诺该协议将免费提供给所有有需要的厂商,但实际上仅仅是对发射端免费,对接收端(耳机)的使用还是需要收费的。HWA提供三种码率模式,分别是400kbps 、500kbps/560kbps 与900kbps。

BLOG主点评:HWA的出现可以看作华为在高音质市场方面的布局,但是明显华为自己对此也不甚上心。一方面由于HWA并未集成到android系统中,因此当前仅有华为自家手机和鸿蒙系统支持良好。其次则是华为自己最近宣布暂停对HWA的支持,并计划升级这套方案,但具体的时间并未公布。

总结:当前蓝牙编码混乱已经是一个不争的事实,一个蓝牙耳机面世,如果支持的编码要全面,则要分别为aac、atpx、ldac、hwa四个格式付费,莫名其妙就拉高了商品的成本,而体验则几乎没有明显提升。如果从音质角度考虑,在聆听24bit/96kHz的HiRes级别音源时,LDAC有明显的优势,但如果听的是16bit/44.1kHz的音频,则LDAC和aptX-HD/aptX-Adaptive并没有明显区别。而HWA由于支持实在太少,暂时也没办法做什么评价。

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