请教个问题：蓝牙可以传输数字格式的音乐吗？

石更

以前是传输模拟格式的音乐，现在是不是发展到可以传输数字格式的了？

潮烧王

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蓝牙音频传输格式：ACC，SBC，APTX和LDAC
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。因为没有做过严肃对比，暂且认为稍微好于SBC。

AAC号称「最大能容纳48通道的音轨，采样率达96 KHz，并且在320Kbps的数据速率下能为5.1声道音乐节目提供相当于ITU-R广播的品质」。和MP3比起来，它的音质比较好，也能够节省大约30%的储存空间与带宽。它是遵循MPEG-2的规格所开发的技术。松下的mp3产品都采用了这种编码方式，当然也兼容mp3格式，可以说aac是一种非常好用的音频格式，128kbps的aac足以和224kbps的mp3抗衡，空间却小了差不多一半，但是在空间上和结构上aac和mp3编码出来后的风格不太一样。

AAC编码的主要扩展名有三种：

.AAC - 使用MPEG-2 Audio Transport Stream（ADTS，参见MPEG-2）容器，区别于使用MPEG-4容器的MP4/M4A格式，属于传统的AAC编码（FAAC默认的封装，但FAAC亦可输出MPEG-4封装的AAC）

.MP4 - 使用了MPEG-4 Part 14（第14部分）的简化版即3GPP Media Release 6 Basic（3gp6，参见3GP）进行封装的AAC编码（Nero AAC编码器仅能输出MPEG-4封装的AAC）；

.M4A - 为了区别纯音频MP4文件和包含视频的MP4文件而由苹果（Apple）公司使用的扩展名，Apple iTunes对纯音频MP4文件采用了“.M4A”命名。M4A的本质和音频MP4相同，故音频MP4文件亦可直接更改扩展名为M4A。
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。SBC编码在传输时的码率具体参数未找到，根据sony官网宣传给出的资料，是：328Kbps，44.1KHZ。

这个码率其实和高品质的MP3差不多。但因为蓝牙传输中间设备是需要转码，以MP3文件为例，转码过程为 MP3-》PCM-》SBC-》PCM， 每次转码都会损失细节，导致SBC的听感会比原始的MP3要差。

先通过一组带通滤波器将输入信号分成若干个在不同频段上的子带信号，然后将这些信号经过频率搬移转变成基带信号，再对它们分别取样。取样后的信号经过量化、编码，并合成一个总的码流传送给接收端。在接收端，首先把码流分成与原来的各子带信号相对应的子带码流，然后解码、将频谱搬至原来的位置，最后经带通滤波、相加得到重建的信号。


优点：可以利用人耳（或人眼）对不同频率信号的感知灵敏度不同的特性，在人的听觉（或视觉）不敏感的部位采用较粗糙的量化，在敏感部位采用较细的量化，以获得更好的主观听觉（视觉）效果。例如，语音的基音和共振峰主要集中在低频段，因此可分配较多的比特来表示其样值；而对出现摩擦音和类似摩擦噪声的高频段可以分配较少的比特，从而可以充分地压缩语音数据。

各子带的量化噪声都束缚在本子带内，这样就可以避免能量较小的频带内的信号被其它频段中的量化噪声所掩盖。

滤波器的具体实现不可能是理想的带通，其幅度影响不可避免地带有有限的滚降。因此在划分子带时，只能使子带间有交叠或者使子带间有一定的间隙。前者若按奈氏频率取样将会产生混叠失真，而后者使原有的部分频带经滤波而损失掉，重建的信号会有失真。针对这个问题的解决方法有正交镜像滤波法和时域混叠消除法。
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。

根据官网介绍，aptX分为三种：aptX，aptX HD和aptX Low Latency，根据名字可以认为，分别是传统aptX，高品质aptX（估计是提高码率）和低时间延迟aptX（在看视频和打CS的时候时间延迟就很重要了）。

The Qualcomm® aptX™ audio coding algorithm originated in the late 1980s at Queen’s University Belfast. This innovative work was focused on bit rate reduction and achieved significant bit rate efficiencies while preserving audio quality.

aptX has been the best kept secret of the professional audio industry， used by major public broadcasters and film studios around the world. Now available on leading consumer devices， aptX enables music lovers to enjoy the rich listening experience that aptX delivers.

高通的意思大概是，aptX是我家的，然后是女王大学在上世纪八十年代开始研发的音频编码算法，这种算法具有很高的比特率效率的同时保持了很高的音频质量。aptX作为专业的无线音频传输方案，被应用在公共广播和电影音响里面，现在终于要放在消费产品里面了。

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。

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的使用主要集中在蓝牙耳机和蓝牙音箱，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。
LDAC

现在轮到大法出场了，大法很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*1的数据（在最高990kbps的传输速度下*2），让你在无线情况下欣赏Hi-Res Audio*3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。

下一期将会讲到当前各个蓝牙音频SOC厂商的情况和对各个格式的支持情况。然后将会直播CSR8670和CSRA64215的开发板入手和实际开发。

LDAC是索尼研发的一种无线音频编码技术，它最早在 2015 年的CES消费电子设备大展上亮相。在当时，索尼表示比起标准的蓝牙编码、压缩系统，LDAC 技术要高效三倍之多。这样一来，那些高解析度的音频文件在进行无线传输的时候就不会被过分压缩，以至于极大损失音质了。

索尼的这个决定之所以让人颇为在意，是因为 LDAC 技术在过去几乎算是“索尼专用”，只在它自家的手机、播放器、耳机、蓝牙音箱上应用。因为 LDAC 技术依赖音源和扬声系统的同时支持，这让该技术成为了索尼设备的独占亮点。而如今，只要是安装了 Android O 的手机，就都能够利用 LDAC，在支持该技术的播放系统上让用户享受无线的高清音乐了

潮烧王

　　蓝牙总体来看有两个分支，分别是传统蓝牙和低功耗蓝牙BLE，其中蓝牙1.1、1.2、2.0、2.1、3.0版本属于传统蓝牙，而4.0以后的蓝牙版本属于低功耗蓝牙。

　　传统蓝牙主要用于传输音频、传输文件等场景，功耗较高；而低功耗蓝牙则用于设备匹配、数据同步、定位等场景，功耗和延迟极低，广受IoT物联网设备欢迎。

　　其中，听歌常用的蓝牙A2DP协议属于传统蓝牙，因此尽管蓝牙技术在消费市场已经推进到了5.0，但蓝牙耳机传输音频仍使用蓝牙2.1时定下来的A2DP 1.2。

　　从这方面来说，蓝牙版本的升级并不会对音质造成影响，用蓝牙5.0听歌和用蓝牙2.1听歌，音质上不会有质的差别（但仍有积极意义，且看下文）。

　　目前手机上所使用的蓝牙模块往往是双模的，同时支持传统蓝牙和低功耗蓝牙。

　　在使用手机连接蓝牙耳机听歌的时候，可能利用BLE匹配耳机，然后利用传统蓝牙A2DP传输音频。在A2DP的典型环境下，音频通过SBC编码传输，音质并不理想。

　　不过，业界一直为提升蓝牙音质努力。尽管受限于A2DP的传输能力（SBC只能在44.1Khz下提供最大328Kbit/s的带宽），音频通过蓝牙传输无法做到百分百还原（CD音质需要带宽为1.41Mbit/s）。

　　但如果不使用SBC，而是利用一些更加先进的压缩技术，可以让音频压缩后再通过A2DP传输，那么音质就能大幅提升。

　　目前比较流行的高品质蓝牙音频压缩算法有aptX/aptX-HD、LDAC、LHDC等。

　　其中aptX为CSR公司推行的技术，CSR被高通收购后成为了高通芯片的专有技术；而LDAC则来自索尼，品质非常高，号称可以达到Hi-Res级别的音质，目前LDAC已经成为了安卓8.0的标配。

　　而LHDC则来自华为，规格和LDAC相似，也属于无损级别的蓝牙音频编码。毫无疑问，这些蓝牙音频编码都比SBC品质更好，其中又以LDAC和LHDC为上乘。

　　那么这些音频压缩技术是否没有门槛？并非如此。

　　更好的压缩算法对芯片的运算能力也有更高的要求，例如LDAC就需要接收端配备CSR8675以上规格的芯片、LHDC需要接收端配备Savitech的SA9910芯片（高通CSR芯片也能通过更新代码支持）才能使用。

　　另外，这些高音质的蓝牙编码也对蓝牙稳定性有着更高的要求，为了保证稳定传输设备间距离不能太远，而且设备最好不要晃来晃去。

　　简单来说，蓝牙要有好音质，不需要追求蓝牙5.0这样的高版本蓝牙技术，而是应该将蓝牙音频的传输模式设置为LDAC、LHDC等高音质编码。

　　不过，蓝牙5.0这样的先进技术也对用户体验有着积极意义，例如支持蓝牙5.0也意味着使用了更先进的蓝牙芯片（例如高通QCC5100系列），得以让耳机可以支持左右声道独立接收音频等特性，而且数据处理能力更强、延迟更低。

　　而蓝牙5.0也为低功耗蓝牙BLE提供了更高带宽，PHY从蓝牙4.X的1M进化到2M，这让蓝牙设备可以更流畅地传输指令——AirPods2之所以支持Siri，除了配备了数据处理能力更强的W2芯片，或许也有得益于蓝牙5.0。

石更

多谢潮王普及，辛苦了！
也就是说传输的还是模拟信号，但是带宽大了，可以达到无损传送。

ymshen88

ymshen88

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潮烧王 发表于 2019-12-21 21:54
　　蓝牙总体来看有两个分支，分别是传统蓝牙和低功耗蓝牙BLE，其中蓝牙1.1、1.2、2.0、2.1、3.0版本属于传 ...

我现在用苹果的AE来实现手机，电脑到功放的连接，也就是说通过wifi 传送音乐，以前用过几款蓝牙设备感觉音质没有AE好并且也有断线的现象，听说5.0要好很多