藍牙LE音頻 – 改變游戲規則的無線音頻技術

藍牙是一種關鍵的無線技術，滲透到大多數行業的各種應用。藍牙特別興趣小組（SIG）社區始終支持創新功能，包括各種網狀網絡、512 字節的擴展廣告、使用編碼 PHY 的遠程 ~1km、定位服務（室內定位服務）、同步通道和 LE 音頻（藍牙 5.2 規范）。每個藍牙最新版本都具有如此巨大的新功能，可提供多種應用程序，包括克服舊藍牙版本的限制。

LE 音頻介紹 – 最新的藍牙技術藍牙音頻已經占據了市場上最大的解決方案細分市場，大多數耳塞和耳機都采用現有的藍牙經典技術。然而，LE audio 將成為下一代藍牙音頻技術的游戲規則改變者。LE 音頻通過藍牙低功耗無線電流式傳輸，與使用新編解碼器支持的舊藍牙經典選項相比，可提供高音頻質量和更低的功耗。LE 音頻具有新的吸引人的功能，如多音頻流、廣播音頻流，以克服舊版本的局限性并增強藍牙音頻用例的功能。

讓我們探索 LE 音頻的新功能LC3編解碼器音頻：通常，音頻編解碼器用于在發送端壓縮音頻流，并在接收端解壓縮以播放音頻。LE Audio 推出了新的編解碼器，即“低復雜度通信編解碼器”（LC3），可實現高質量和低功耗功能。LC3以較低的數據速率提供更好的質量，并可靈活地在音頻質量和功耗之間進行產品要求權衡。它還提供相同質量的音頻，比特率比 SBC 編解碼器低約 50%。

當前的藍牙經典音頻正在使用默認的SBC編解碼器，該編解碼器具有高達48khz和16位深度的采樣率的高度靈活性，并且可以傳輸高達345kbps的數據。但是它的壓縮器算法丟失了高數據，其中LC3音頻編解碼器將支持8khz至48khz采樣率的各種組合，每個音頻樣本的位深度為16、24和32位。LC3 是 LE 音頻設備的強制性編解碼器，支持多個音頻通道，使用戶能夠獲得高質量的音頻、更強大的音頻和更長的電池壽命或更小的產品形式工廠。

低能耗音頻：LE（低能耗）音頻的名稱是不言自明的。它的音頻功能支持藍牙低功耗無線電，其中現有的經典音頻正在藍牙經典無線電上工作。顯然，它為設計低功耗音頻應用提供了各種機會。在這里，大多數用例將是使用電池供電的可穿戴設備。

在功耗和音頻數據速率之間有一個權衡，其中LC3編解碼器有助于以降低50%的比特率實現相同的音頻質量，這意味著LE無線電不需要保持更長時間的活動，這有助于降低功耗。因此，產品設計可以以更小的外形尺寸和更小的電池尺寸適應相同的音頻質量。

多流音頻：多流音頻在源設備與一個或多個音頻接收器設備之間提供獨立、同步的多個音頻流。例如，智能手機作為源設備，一個或兩個或多個耳塞作為接收器設備。LE 音頻功能充分利用同步通道功能，提供各種應用，如真正的無線耳塞。此功能允許源設備和接收器設備之間有多個音頻流，并且這些流緊密同步到 ~10-15usec。此功能可以在不同的音頻源設備之間提供更流暢的切換，并有助于實現經典藍牙的 A2DP 和 HFP 配置文件的功能。

LE 音頻多流可以通過連接的常時等時流（CIS）實現，這使得連接的設備之間的邏輯傳輸能夠在 ACL（異步連接鏈路）的任一側傳輸數據。每個 CIS 都可以使用固定或可變的數據大小以及具有單個或多個數據包的每個 CIS 事件上的成幀或非成幀數據。CIS 數據流量在設備之間是單向或雙向的，它使用確認協議來提高 CIS 中數據包傳遞的可靠性。

藍牙經典和 LE 音頻都適用于耳塞：

廣播音頻：一項創新功能，可增強藍牙音頻領域的用例功能。它允許一個音頻源設備將音頻流廣播到多個（無限制）音頻接收器設備。

可以使用“廣播同步流”（BIS）啟用廣播音頻功能。它用于將一個或多個常時等量數據流廣播到范圍內的所有接收器設備。它支持固定或可變大小，在每個具有一個或多個數據包的BIS事件上具有成幀或非成幀數據。它使用從源設備到接收器設備的單向數據流量，而無需確認。通過增加每個BIS事件中的子事件數量，可以重新傳輸BIS數據包，以提高交付的可靠性。

廣播音頻允許許多范圍內的接收器設備使用以下 2 種可用于它的廣播方法加入正在進行的音頻流：

公開廣播：任何范圍內的接收器設備都可以開始接收廣播音頻近距離廣播：任何范圍內的接收器設備都需要輸入密鑰才能參與任何源設備音頻流

音頻共享主要可分為以下幾類：

個人音頻共享：用戶可以與朋友和家人分享個人移動音樂

基于位置的音頻共享：特定位置可以具有音頻源設備，用于為音頻接收器設備廣播其周圍的音頻流。

例如，機場當局可以設置音頻源設備，并設置廣播音頻流的通用公告，并且范圍內的許多音頻接收器設備（乘客耳塞）可以同時接收相同的音頻流。

不同行業的藍牙 LE 音頻用例LE audio將以不同的功能改變藍牙音頻領域的體驗，并增強各種藍牙音頻應用。讓我們討論一些特定于行業的應用：

醫療行業：

助聽器：藍牙音頻為其音頻產品帶來了越來越大的消費者。設備對單或雙助聽器、電話、低功耗和低延遲的要求迅速增加。帶有 LE 音頻的助聽器提供多流進出手機的音頻流量，并單獨控制每個音頻流。總體而言，LE音頻使用戶能夠“無線通話，無線音樂，無線觀看和無線通話”。

消費類電子產品：音頻源設備（電話/媒體音頻）：LE 音頻源設備可以將音頻數據流發送到一個或多個接收器設備，因為它支持多流功能。

手機、平板電腦、筆記本電腦、電視、投影儀、設置盒、流媒體播放器等是 LE 音頻源設備的幾個示例

音頻接收器設備（電話/媒體音頻）：音頻接收器將從一個或多個源設備接收音頻數據。在這里，多鏈路功能允許根據用戶需求進行多流流量。