蓝牙LE音频 – 改变游戏规则的无线音频技术

蓝牙是一种关键的无线技术，渗透到大多数行业的各种应用。蓝牙特别兴趣小组 （SIG） 社区始终支持创新功能，包括各种网状网络、512 字节的扩展广告、使用编码 PHY 的远程 ~1km、定位服务（室内定位服务）、同步通道和 LE 音频（蓝牙 5.2 规范）。每个蓝牙最新版本都具有如此巨大的新功能，可提供多种应用程序，包括克服旧蓝牙版本的限制。

LE 音频介绍 – 最新的蓝牙技术蓝牙音频已经占据了市场上最大的解决方案细分市场，大多数耳塞和耳机都采用现有的蓝牙经典技术。然而，LE audio 将成为下一代蓝牙音频技术的游戏规则改变者。LE 音频通过蓝牙低功耗无线电流式传输，与使用新编解码器支持的旧蓝牙经典选项相比，可提供高音频质量和更低的功耗。LE 音频具有新的吸引人的功能，如多音频流、广播音频流，以克服旧版本的局限性并增强蓝牙音频用例的功能。

让我们探索 LE 音频的新功能LC3编解码器音频：通常，音频编解码器用于在发送端压缩音频流，并在接收端解压缩以播放音频。LE Audio 推出了新的编解码器，即“低复杂度通信编解码器”（LC3），可实现高质量和低功耗功能。LC3以较低的数据速率提供更好的质量，并可灵活地在音频质量和功耗之间进行产品要求权衡。它还提供相同质量的音频，比特率比 SBC 编解码器低约 50%。

当前的蓝牙经典音频正在使用默认的SBC编解码器，该编解码器具有高达48khz和16位深度的采样率的高度灵活性，并且可以传输高达345kbps的数据。但是它的压缩器算法丢失了高数据，其中LC3音频编解码器将支持8khz至48khz采样率的各种组合，每个音频样本的位深度为16、24和32位。LC3 是 LE 音频设备的强制性编解码器，支持多个音频通道，使用户能够获得高质量的音频、更强大的音频和更长的电池寿命或更小的产品形式工厂。

低能耗音频：LE（低能耗）音频的名称是不言自明的。它的音频功能支持蓝牙低功耗无线电，其中现有的经典音频正在蓝牙经典无线电上工作。显然，它为设计低功耗音频应用提供了各种机会。在这里，大多数用例将是使用电池供电的可穿戴设备。

在功耗和音频数据速率之间有一个权衡，其中LC3编解码器有助于以降低50%的比特率实现相同的音频质量，这意味着LE无线电不需要保持更长时间的活动，这有助于降低功耗。因此，产品设计可以以更小的外形尺寸和更小的电池尺寸适应相同的音频质量。

多流音频：多流音频在源设备与一个或多个音频接收器设备之间提供独立、同步的多个音频流。例如，智能手机作为源设备，一个或两个或多个耳塞作为接收器设备。LE 音频功能充分利用同步通道功能，提供各种应用，如真正的无线耳塞。此功能允许源设备和接收器设备之间有多个音频流，并且这些流紧密同步到 ~10-15usec。此功能可以在不同的音频源设备之间提供更流畅的切换，并有助于实现经典蓝牙的 A2DP 和 HFP 配置文件的功能。

LE 音频多流可以通过连接的常时等时流 （CIS） 实现，这使得连接的设备之间的逻辑传输能够在 ACL（异步连接链路）的任一侧传输数据。每个 CIS 都可以使用固定或可变的数据大小以及具有单个或多个数据包的每个 CIS 事件上的成帧或非成帧数据。CIS 数据流量在设备之间是单向或双向的，它使用确认协议来提高 CIS 中数据包传递的可靠性。

蓝牙经典和 LE 音频都适用于耳塞：

广播音频：一项创新功能，可增强蓝牙音频领域的用例功能。它允许一个音频源设备将音频流广播到多个（无限制）音频接收器设备。

可以使用“广播同步流”（BIS）启用广播音频功能。它用于将一个或多个常时等量数据流广播到范围内的所有接收器设备。它支持固定或可变大小，在每个具有一个或多个数据包的BIS事件上具有成帧或非成帧数据。它使用从源设备到接收器设备的单向数据流量，而无需确认。通过增加每个BIS事件中的子事件数量，可以重新传输BIS数据包，以提高交付的可靠性。

广播音频允许许多范围内的接收器设备使用以下 2 种可用于它的广播方法加入正在进行的音频流：

公开广播：任何范围内的接收器设备都可以开始接收广播音频近距离广播：任何范围内的接收器设备都需要输入密钥才能参与任何源设备音频流

音频共享主要可分为以下几类：

个人音频共享：用户可以与朋友和家人分享个人移动音乐

基于位置的音频共享：特定位置可以具有音频源设备，用于为音频接收器设备广播其周围的音频流。

例如，机场当局可以设置音频源设备，并设置广播音频流的通用公告，并且范围内的许多音频接收器设备（乘客耳塞）可以同时接收相同的音频流。

不同行业的蓝牙 LE 音频用例LE audio将以不同的功能改变蓝牙音频领域的体验，并增强各种蓝牙音频应用。让我们讨论一些特定于行业的应用：

医疗行业：

助听器：蓝牙音频为其音频产品带来了越来越大的消费者。设备对单或双助听器、电话、低功耗和低延迟的要求迅速增加。带有 LE 音频的助听器提供多流进出手机的音频流量，并单独控制每个音频流。总体而言，LE音频使用户能够“无线通话，无线音乐，无线观看和无线通话”。

消费类电子产品：音频源设备（电话/媒体音频）：LE 音频源设备可以将音频数据流发送到一个或多个接收器设备，因为它支持多流功能。

手机、平板电脑、笔记本电脑、电视、投影仪、设置盒、流媒体播放器等是 LE 音频源设备的几个示例

音频接收器设备（电话/媒体音频）：音频接收器将从一个或多个源设备接收音频数据。在这里，多链路功能允许根据用户需求进行多流流量。

耳塞、耳机和扬声器是 LE 音频接收器设备的几个例子。

汽车行业：音频源/接收器设备（电话/媒体音频）：汽车行业正在向电动汽车 （EV） 发展。当前的信息娱乐系统将蓝牙经典用于音乐和电话配置文件，而信息娱乐中的LE音频提供更多功能，例如音乐流和电话的音频共享，并优化了功耗用例

基于位置的音频：正如我们所看到的，广播音频是 LE 音频中一个非常好的功能，可以为更多的观众提供许多不同的应用程序。让我们通过一些示例来了解基于位置的音频：

公共电视台：图书馆、候诊室、健身房、机场、火车站、餐厅、宗教场所等的公共电视需要公开公告或说明音频传输，其中具有多个流的 LE 广播音频将有助于实现要求

多语言支持：

研讨会/会议需要为不同地区的参与者提供不同的语言口译，其中LE音频广播多流将为不同的参与者提供各种语言翻译

电影院需要对各种母语音频广播的多语言支持，用户可以同步他们的耳塞/耳机和助听器以选择语言音频流。

审核编辑：郭婷