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[分享] 【扫盲贴】基础知识:APT-X 蓝牙音频技术

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21cn 发表于 2016-4-15 16:06:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
        随着蓝牙技术的普及,现在很多人都习惯了用蓝牙来听音乐,蓝牙耳机、蓝牙音箱在市面上的销售情况也比较火爆。不过对于蓝牙音频而言,音质始终是个问题,在过去根本达不到正常无损音频的效果,而且声音延迟的问题也比较严重。不过随着APT-X技术被各种智能设备逐渐支持后,我们即使使用蓝牙无线技术,也能倾听到更好音质的音乐了。



解开疑问:蓝牙音频传输不等于蓝牙带宽

在谈APT-X之前,先让我们来具体了解一下传统的蓝牙音频。很多人对蓝牙音质有很大的误区,一直认为现在的蓝牙搞定无损音频不成问题:蓝牙4.0的带宽都达到了24Mbps,难道还搞不定无损音频?而事实上,这是一个错误的理解,蓝牙音频的传输速率一直都不能和蓝牙的最大传输带宽画上等号。

我们先从蓝牙最基本的规范说起,最广泛的蓝牙 2.0/2.1 + EDR 连接速率为 3Mbit/s,实际可用数据传输速率为 2.1Mbps。蓝牙 3.0 引入了高速数据传输新特性,最高数据传输速率为24Mbps,但是数据传输实际是通过 WiFi 进行的,支持该特性的设备会标记为“蓝牙 3.0+ HS”。而蓝牙 4.0 是一个混合体,包括传统蓝牙、高速蓝牙与低功耗蓝牙三个子集,相当于 2.1 加上 3.0+HS 与低功耗蓝牙。



音频传输蓝牙各个版本协议都是相同的

  从带宽而言,蓝牙2.0+EDR的可用数据传输速率都达到了2.1Mbps,而一般的CD音质只需1.4Mbps即可,那为什么说蓝牙不支持无损音频呢?这其中的原因就是音频传输协议。蓝牙的音频传输一直都是采用A2DP协议(蓝牙音频传输模型协议),这一从蓝牙1.0规范就存在的协议自然不会允许当时的蓝牙音频传输带宽达到CD音质,所以A2DP规定经过蓝牙传输的音频数据都要经过压缩,最高码率也不过512Kbps。现在包括蓝牙4.0的音频传输依然采用的是A2DP这一协议,所以,使用蓝牙4.0其实和使用蓝牙2.0在音频传输上是没有区别的。

Apt-X

Apt-X是一种基于子带ADPCM(SB-ADPCM)技术的数字音频压缩算法。原始算法由Stephen Smyth 博士于20世纪80年代提出。由Audio Processing Technology(现已被CSR合并)公司发展并命名为apt-X。最初用于专业音频与广播领域。近几年,在 Bluetooth无线音频传输领域apt-x由于其低延时,容错性好,高音质等优点大有取代SBC(Sub-band Coding)之势。目前apt-x家族中实用的有aptX Bluetooth, aptX Enhanced, aptX Live(2007年推出),aptX Lossless(2009年推出)。apt-X具有以下特点:
所需频宽:10Hz to 22.5 kHz,56kbit/s to 576 kbit/s(16 bit 7.5 kHz mono to 24-bit, 22.5kHz stereo)

Apt-X技术主要特性和用途

主要用于专业音频领域,提供高品质的音频。其特点是:
①压缩率:4:1(aptX Live 为8:1,SBC为3:1到6:1之间);
②Word Depth:支持16bit,24bit音频(aptX Enhanced还支持20bit音频);
③编解码延时:采样频率48kHZ时<2ms;(SBC为2.5ms+缓冲时间)
④ dynamic range(响度) :16bit时>92dB,24bit时>120dB(aptX Enhanced 20bit时>112dB,SBC 16bit时为70dB至75dB);
⑤ data rates:352kbps(SBC为320kbps);
⑥ 频率响应范围:20Hz-22kHz(aptX Enhanced为10Hz-24kHz,SBC为20Hz-17kHz);
⑦高达48kHz的采样频率(8,16,24,32,44.1,48kHz);
⑧容错性好(BER<1:10,000时完美再生);
⑨完整的AUTOSYNC™编解码同步方案,再同步时间<3ms;
⑩硬件低复杂度,由单芯片实现;单声道或立体声编解码;
⑪单声道或立体声编解码;
⑫低功率消耗;
优点:高品质的音频,硬件复杂度低,设备要求低只需单设备即可实现22.5kHz的双通道立体声;
应用领域:voip
版税方式:一次性付费

Apt-X技术支持的相关设备

支持apt-X的手机和平板:
索尼Xperia Z2 [1]  , the new ipad , htc one V ,htc one X(XT),Galaxy S4,GALAXY note 3,GALAXY Tab 7.0 Plus , galaxy s3 , galaxy note 10,Ipad 3,mac系列(2011年后产品)等


支持apt-X的蓝牙耳机

NOONTEC(图美) ZOROIIwireless[2]  ,1MORE(万魔)蓝牙耳机[3]
noontec zoro2 wireless
noontec zoro2 wireless
WOOWI HERO+ ,WOOWI 大黄蜂、 MM450-X,MM550-X
天龙DENON GLOBE CRUISER - 环球巡航系列 AH-NCW500、AH-W200。BLUEDIO DF33T R+ R2、LG HBS-730等
支持apt-X 的蓝牙音箱
美国soundmatters FOXLV2 2013黑钻/2013白金
瑞典 Audiopro Pro 魔朋 ADDON系列音箱[5]
IUI Design - BeCool
WOOWI POWER
Sounder 声德 蜂巢2S+
Creative 创新 Sound Blaster Roar[声霸锣]
sennheiser mm550-x


实际使用

Apt-X技术的运用主要集中在蓝牙耳机和蓝牙音箱(目前已经有部分高端手机支持Apt-X技术),其终端和蓝牙耳机 音箱都必须支持Apt-X才能发挥其功能。蓝牙音频传输存在一定延迟。最大的感受是影音延迟可以降到最低。

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