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为什么有了蓝牙还是选择使用线材连接

如今已经有多种无线音频连接方案可供我们选择,从蓝牙1.0开始业界就开始试图使用这种无线标准来解决音乐与播放器之间的连接,最早的蓝牙1.0时代因为受制于带宽,因此只能传输单通道的音频信号,而且编码率也非常低仅仅比电话音质要好一点,而且蓝牙1.0标准的功率非常小,音源与播放器的距离稍微远一些就会失去连接,所以当时蓝牙无线只能作为电话的辅助设备存在,听音乐还是需要使用有线耳机才能享受到高质量的声音效果,这也是为什么很早之前苹果还是提供一副音质一般般的耳机。

随着蓝牙的标准发展,无论从带宽还是功率都得到了极大的提升,而业界在新标准的支持下又开始捣鼓起了蓝牙耳机,为了提高蓝牙耳机的音质每个大厂都会推出自己的蓝牙音频协议,虽然蓝牙标准协会当初制定蓝牙标准的时候是把音频应用也考虑在哪,但是正是这些大厂自己制定的蓝牙音频传输协议采带来更好的声音效果,现在主流使用的音频传输协议有SBC (Sub-band coding,子带编码) ACC (Advanced Audio Coding,高级音频编码) APTX LDAC这四种音频传输协议。

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。

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。当蓝牙支持AAC格式的文件,手机也支持AAC传输时,音质比SBC好很多。

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。

aptX分为三种:aptXaptX HDaptX Low Latency

根据名字可以认为,分别是传统aptX高品质aptX低延迟aptX。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。

要支持APTX,就必须要购买这个软件费用,并且aptx并不是大多数手机都支持,一般支持的手机在背后都有aptx的logo ,所以虽然效果好,但是真正可以支持的设备端其实不多

LDAC

LDAC是SONY大法的独家协议(除了SBC都是独家协议),SONY通过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的数据(在最高990kbps的传输速度下),让你在无线情况下欣赏Hi-Res Audio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,听感自然是最好的

那么我们还需要线材连设备吗?

上面说的协议几乎都是各个大厂的独家协议,要使用这些协议就要花钱买授权,其中APTX因为有高通在背后支持,同时高通也是Android联盟一员,为了能够更大程度的推广APTX这个标准,在Android平台上几乎是免费提供使用的,当然了前提是你要有一副支持APTX协议的耳机或者播放设备才行,而这部分高通就可以收取费用了。而像SONY推出的LDAC标准就只能在SONY自家的设备上使用了。

尽管协议是要收费的,但是也不会贵的离谱,通常消费者都是能够接受的。那么就此我们可以抛弃线材拥抱无线了吗?假如你只是听个响的话,那么你绝对可以抛弃线材了,蓝牙无线已经足够满足你的需求了。但是假如你对音质有要求那么先别扔掉你昂贵的线材,因为无线传输的音质在理论上永远是无法与有线相比拟的。

编码格式、码率和传输率制约了音质

那么为什么无线编码永远都无法赶上有线连接呢?这就要说到编码、码率和传输率了。

编码

上面说的SBC APTX LDAC AAC都是编码格式,这些其实与用有线还是无线是没有关系的,即使是有线连接照样可以使用这些编码协议。

而编码也分为有损编码无损编码两种格式,通常有损编码能够提供更大的压缩比率,就像MP3编码格式就是有损编码,压缩率可达1:100,这也是为什么MP3一度称霸了互联网的音乐格式,因为它的体积实在是太小巧了。但是有损编码是以牺牲音质为代价的,因为人耳能够辨别的声音虽然理论上是20~20KHz,但是通常低于100Hz和高于15KHz的声音人耳几乎都是听不到的,因此有损编码就通过算法把这部分的频率过滤掉,去除了这部分的频率后声音文件的大小就会缩小很多,但是失去了这部分频率后我们感受到的音乐氛围就会大不一样。在无线系统中传输声音信号势必要进行无损压缩才行,否则无线传输的带宽根本不能够承受。

码率

上面说到的是编码格式,然后是码率,同样的编码方式即使码率不同声音效果也会相差很多。像常用的MP3格式早期为了得到更小的文件使用的码率为64kb/s,基本上这样的码率就是听一个响罢了,好一点的会把码率设置在128kb/s,在那时这已经算是高保真的音乐了,现在的码率至少要256kb/s或者512kb/s才算是高保真音乐,甚至有些无损编码的码率达到1Mb/s。可想而知像是蓝牙5的传输协议目前最高也才2Mb/s,但是要榨干蓝牙的带宽还是是不可能的,这个原因会在下面的传输率解释。

而原始未压缩的WAV音乐码率可以达到10Mb/s甚至更高,这样的码率只有在蓝光机上才能实现。

传输率

现在来说说蓝牙的传输率,目前公布的蓝牙5标准的传输率最高达到2MB/s,不要觉得这个速率很低,因为蓝牙标准制定的对象就是IOT设备,他们本身的需求就是偶尔传输一下数据,但是一定要能实现长时间的待机,在这样的要求下只能通过降低传输速率来达到节约用电的目标了。也是因为现在电池技术有了那么一点的进步才能够把蓝牙的传输率调到2MB/s的高度。

但是这个传输速率实在理论情况下得出的,要达到2MB/s的传输率你要保持与设备1米的距离,同时不能有其他无线电信号干扰,要有你所处的空间不能有能反射无线电的材质。能够满足这样条件的地方只有实验室了,或者专门建造的视听室。

但是现在我们的生活环境到处充满了无线电信号,特别是我们使用的WiFi与蓝牙所使用的频段是一样的都是2.4GHz5GHz(因为这两个频段在全世界都不用政府审核),因此就会导致实际的传输速率达不到最高速率,同时为了实现信号纠错,过滤反射波信号干扰和使用距离的增加,实际我们能够使用到的传输速率要远远低于理论标称值。所以即使你使用更好的编码格式,更高的编码速率,但是最后无线传输率达不到要求一样不能传输高保真的声音。

最后的结论

因为无线传输天生上就存在了这样的不足,所以如果你对声音的要求就是听一个响,那么你可以踏踏实实的选择无线连接,如果你的要求比较高或者是专业高音乐的,那么还是继续使用有线连接把,因为有线的传输率、编码码率达到了无穷大。

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