从留声机,到卡带机、CD机,再到MP3播放器,人类对声音的记录与播放逐渐从依靠实体介质转变为数字音频技术,并逐渐跨越至无线音频,这些技术的革新也不断改变着我们的生活方式,使美妙动人的音乐能突破各种场景限制,以最高效便捷的方式传进我们的耳中。音频技术的不断进步,离不开科研人员的不断努力与行业、企业通过市场对新产品的不断普及,本期内容所提及的炬芯低延迟高音质技术,就是其中一股推动音频技术变革的中坚力量。
进入二十一世纪,随着iPod及其他品牌类型MP3播放器产品的相继问世,数字音频技术进入快速增长期。前期,市场主要聚焦于借助网络传播的数字音频,通过改善数字音频文件的品质及解码方式,实现音质的提升,使用户获得更好的听感。现如今,蓝牙技术不断运用至音频设备,以AirPods代表的一批典型的蓝牙耳机产品在市场上不断运用普及,逐渐“剪掉了”播放设备与收听设备之间的那条有形的线。蓝牙耳机所带来的便利性,不断地提升着人们的生活品质。
据蓝牙技术联盟SIG报告显示,所有关键平台设备都包含经典蓝⽛和低功耗蓝⽛的⽆线连接,消费者的⽆线创新需求也在不断增长。音频设备的使⽤能显著提升使⽤者移动体验,游戏⾳频设备也逐渐展露头⻆,⾼清音频已经成为使⽤者更加⻘睐的选择。
在无线互联设备的不断增长下,及LE Audio技术的不断推动,无线音频设备将面临广阔的市场机遇。基于此,炬芯科技围绕无线化、低功耗、低延迟、高品质、多链接及音乐分享等维度,推出独家低延迟高音质技术,旨在助力广大无线音频厂商不断提升产品性能,致力于为用户打造高品质音频沉浸式体验。
炬芯科技低延迟高音质技术,包括一系列优化音频创新技术及软件组合,致力于消费者提供全场景全链路高音质音频体验。对此,炬芯科技集成并优化炬芯所积累的先进的音频技术、自主研发连接技术、融合软件及算法,并将技术应用于音频产品中,获得低延迟、稳定链接、高品质的无线音频体验。
通过对无线音频技术的不断创新打磨,炬芯科技打造低延迟高音质平台,旨在逐个解决无线音频设备音质、延迟、功耗等问题,为用户打造理想的功能特性体验。
通过对技术的不断打磨,炬芯科技低延迟高音质技术克服一系列难题,不断优化高清音频处理能力,以高分辨率实现高保真音频播放,并提供清晰的通话体验,有效降低声音延迟。
得益于炬芯科技多年的音频编解经验积累,通过不断优化⾳频格式的编解码效率和声音信号的⽆线传输品质,在丰富的⾳频前后处理算法资源的⽀持下,助⼒⾼清⾳质端到端的现场还原,最终实现⾼品质⾳质声音播放。
炬芯科技提供Hi-Res级别臻享⾳质⾼清音频播放体验,⽀持24bit的44.1/48/88.2/96KHz采样率,⽀持移动端高清高分辨率音频播放,⽀持DSD128⾼保真音频播放,且DAC超低总谐波失真加噪声(THD+N)低于-100dB。
炬芯科技提供32KHz超宽带语⾳通话体验,通过32KHz双⻨AI降噪和语音编解码,实现更饱满真实的语⾳通话,相比msbc 16KHz语⾳分辨率⾼出100%,通话效果更清晰,更易分辨,整体音质更加出色。
炬芯科技拥有完整的音频信号链技术的积累,在声音处理环节中各个关键部分不断优化,减少声音的延迟,实现音视频的同步优化。在经典蓝牙模式下,延时达到【20ms】,LE Audio模式下,延时数据达到【10ms】甚至更短。并在蓝牙音箱、蓝牙耳机、游戏耳机、Soundbar、无线⻨克风产品方案上应用。
为进一步推进技术改善,追求极致的声音体验,炬芯科技斥巨资建立声学实验室,包括全消声室、混响室、听音室,用于耳机、音箱及手表通话实验、音效实验、耳机和无线麦克风降噪实验、音箱音频聆听研究实验。
炬芯科技声学实验室配备业界领先的耳机主客观测频系统,拥有业界高规格多场景、六档可变混响声场环境模拟实验室,可用于音响、家庭影院等产品在各种⽣活环境中的音乐播放效果调测,也可用于二级通话摄音功能的调测。其中一个实验室的本底噪做到了小于8dBA。
除此之外,炬芯科技自研经典声学和信号处理及深度学习语音模型相结合的智能降噪技术,使用数百⼩时的不同语种语音及各类噪声文件进行模拟训练,覆盖多种常见的平稳噪声及非平稳噪声。同时,采用Actions特有的智能场景识别,快速判断各类通话场景,自动选择合适的降噪模式,使通话语音更加清晰,并应用于多款耳机、音箱及手表产品。
长久以来,受制于蓝牙连接技术带来的延迟、音画不同步等问题,类似家庭影院、电竞游戏等领域仍大量使用线缆将音频设备与音箱、耳机等设备相连,以获得无延迟的效果;此外,随着自媒体时代的悄然来临,主播、vlogger等群体对于无线便携式麦克风的需求也在不断增长,录制更加高品质的人声,也成为造就视频质量的关键因素之一。炬芯科技在进行技术研发过程中,针对上述痛点,提出了相应的无线音频优化解决方案。
在以往,家庭影院通过设置多个扬声器声道,获得了更好的声音体验,但由于各扬声器之间、扬声器与功放之间需要连接多条线缆,导致操作上的复杂性与不便,一定程度上影响着使用体验。因此,家庭影院亦需通过无线音频技术提升使用便利性。但是,由无线连接方式所构建的家庭影院设备,对音质及低延迟均有较高要求,需将画面与音箱声音之间的延迟保持在20毫秒内,否则将会感受到明显的音画不同步。
针对上述场景,炬芯科技推出ATS2835PL低延迟5.1声道高音质家庭影院解决方案,采用蓝牙5.3 LE Audio与经典蓝牙共存的模式,基于LC3+编码的延迟可低至15毫秒以下。相较于2.4G私有协议,实现了更低功耗及更高的音质体验。该套解决方案可与经典蓝牙共存,支持五个声道,将家庭影院中的低音炮及背后两个喇叭通过无线连接,并借助蓝牙LE Audio实现低延迟高音质的无线音频体验。
电竞游戏在近年来持续火热,玩家们对设备的要求也愈加专业,尤其是耳机的低延迟性能。如果延迟太长,将会极大影响用户体验及游戏竞赛效果。迄今为止,为尽可能降低延迟,不少专业电竞选手仍在使用有线耳机。此外,早期无线电竞耳机基于2.4G私有协议技术,无法同时连接手机蓝牙,游戏时不可接听电话,音质方面也大打折扣。
基于上述需求,炬芯科技推出ATS2831PL低延迟高音质无线电竞耳机方案,将端到端延迟控制至20秒内,效果远优于经典蓝牙。同时,该方案支持与PC/游戏手机/手机全面兼容,并支持持LE audio和经典蓝牙共存,当用户戴着电竞耳机进行游戏时,如有电话打进,可将游戏暂停接电话,通话结束后,可再恢复到游戏当中,全程无需中断游戏后使用另一个耳机进行接听。此外,该方案还支持双向48kHz高清语音传输,可在单向的音乐及游戏音效之外,同时满足不同游戏玩家之间的高音质语音对话需求。
随着短视频、直播等流媒体形式的风靡,无线麦克风产品的需求量不断上升。在视频的拍摄中,小巧便携、低延迟、通话降噪功能出众的无线麦克风产品更受到市场的青睐。此外,在部分场景下还需要麦克风设备支持两发一收或多发一收,使多位出镜者能够同时拾音录音。
对此,炬芯科技推出低延迟高音质无线麦克风解决方案,将延迟做到10毫秒以内,并集延迟传输、高品质音频编解码及AI降噪为一体,支持LC3+编解码,支持两发一收,全链路48KHz高清语音传输。目前,炬芯科技芯片已应用于Rode、科大讯飞、猛犸、绿联等多家知名产品的无线麦克风中。
据我爱音频网拆解了解到,以下品牌产品已采用炬芯科技低延迟高音质技术:
讯飞智能无线麦克风C1采用了全新LEAudio方案,支持LC3+编解码技术,实现200m传输距离和18ms的低时延。双声道系统,支持单只/两只发射器录制,满足不同场景的应用需求。同时支持智能降噪功能,支持21档增益调节和11种AI美声算法,可根据使用场景主动调节。
麦克风方面,接收器与发射器无线音频信号传输采用了炬芯ATS2831PL蓝牙音频SoC,支持两发一收和一发两收,支持蓝牙5.3,支持48k高清音频编解码,AI降噪,为无线麦克风提供高品质音质的超低延时传输。
荣耀亲选Earbuds X3i真无线耳机是Earbuds X系列的第三代产品,外观上延续了前两代的简约设计,纯白色机身,烤漆工艺处理,拥有不错的质感表现。配置上,搭载10mm复合振膜喇叭单元,支持蓝牙5.3稳定连接,支持双麦AI通话降噪,双设备连接,IPX4级防水等功能,拥有28小时的持久续航。
耳机内部主板上采用了Actions炬芯ATS3019E蓝牙音频SoC,搭载了两颗MEMS麦克风用于语音通话功能拾音,搭配主控芯片降噪算法,提供清晰的语音通话效果。
MOMA猛玛LARK M1真无线降噪领夹麦克以其黑色与亮黄色鲜明的对比,形成了很强的视觉冲击,加上其独特的设计语言,进一步提升辨识度。外观精致小巧,蓝牙连接稳定、音质清晰,降噪功能强大。产品的发射器和接收器皆采用炬芯ATS2831P蓝牙音频SoC作为主控芯片,实现音频信号的采集、处理、传输等关键功能。ATS2831P集蓝牙收发功能于一体,在提供超低延时的高品质音频信号传输的同时,通过内置的高性能DSP实现后端音效处理和AI降噪算法进一步提升整体音质表现。
Hisense AX5100G 条形音箱及低音炮,具有 7 扬声器阵列,充分利用其杜比全景声兼容性和专用后置扬声器,以实现真正的环绕声享受。并专门针对使用时间和音频内容设计多种音频增强模式(如新闻、电影和夜间模式)。并支持多种连接,包括 eARC 和蓝牙,可以轻松地从广播、DVD 或数字媒体设备接受音频信号。条形音箱采用了炬芯ATS2853蓝牙音频SoC,支持多点连接和ATWS、支持Auxin和UAC的Hi-Res高清音频,具有丰富音源和良好的音频、射频指标。同时,条形音箱和低音炮都搭载炬芯ATS2835P双模蓝牙5.3音频SoC,支持LE Audio,实现音频信号的采集、处理、传输等关键功能。ATS2835P集蓝牙收发功能于一体,在提供超低延时的高品质音频信号传输的同时,通过内置的高性能DSP实现后端音效处理进一步提升整体音质表现。
雷神银翼HL503外观上采用经典的黑白配色设计,搭配1680万色RGB灯效,提供炫酷的游戏场景氛围。在结构上,耳机支持头梁调整,耳壳旋转,满足个性化的佩戴体验;还自带了可伸缩抗噪麦克风,用于游戏语音交流。
功能配置方面,雷神银翼HL503支持2.4G无线接收器、蓝牙5.3、有线三种模式连接,支持双模同时在线,支持LE Audio全链路超低延时模式;支持游戏、音乐、电影三种场景音效模式,提供各场景最佳的音频效果;麦克风支持48KHz高清音频采样率,有效提升沟通效果。续航时间可达到30小时。
科技无止尽,为持续打造高音质低延迟无线音频体验,炬芯科技将在未来不断完善各项技术,提供更具实力的解决方案。
首先,在蓝牙标准允许范围内,炬芯科技将以LE Audio最新标准为契机,在LE Audio(蓝⽛5.3)基础上,将音频延迟控制在10毫秒以内。相较于经典蓝牙,LE Audio在协议层提供了更多实现低延迟的武器。如效率更高的编码帧传输机制、可预测的包接收时间,更低延迟的编解码LC3和LC3 plus技术等。
其次,炬芯科技将在类似蓝牙音频的大框架下,全面创新2.4G和5.8G私有协议,实现延迟⽬标到5毫秒以下。通过进⼀步增加⽆线传输的带宽,研发⾃有的更低延迟的和传输⾼带宽匹配的音频编解码技术,引⼊前向纠错的技术,对错误的数据进⾏纠正,整体系统化减少重传,甚⾄不重传,再加上输⼊/输出硬件的延迟优化,追求更高的音质和更低的延迟。
最终,炬芯科技将引⼊UWB超带宽技术或类UWB技术,实现⾳频的高音质超低延迟传输,打造2毫秒以下的极致延迟目标。通过不对数据进⾏压缩,从而不用编解码,或者使用无损压缩技术,SNR可以达到最优,延迟也会最低,相较于窄带宽具有更好的抗干扰性,不需要重传或者少重传。
我爱音频网总结
高音质、低延迟、高清通话,炬芯科技着力解决目前蓝牙音频设备所面临的相关问题,可谓“拳拳到肉”,在音质、延迟等维度进一步缩短与有线设备之间差距,逐步推动蓝牙音频设备向前演进。未来,我们有理由期待炬芯科技为音频设备领域提供更具实力的无线音频技术解决方案,进一步缩短无线设备与有线设备之间的差距,使广大用户能够更加方便快捷地享受美妙的声学体验。