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2月 07, 2022

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無線音訊藍牙第三彈--AAC、SBC、aptX 編碼主宰音質優劣

SBC較失真,AAC、aptX更還原

說到藍牙傳輸聲音的應用,就一定要介紹「藍牙立體聲音訊傳輸規範
(AdvancedAudioDistributionProfile,簡稱 A2DP)」,這是藍牙設備間的一種通訊協定,可以在二個藍牙音訊裝置傳送高品質的立體聲音訊號。受限於藍牙有限的傳輸頻寬,為了確保傳輸音訊的過程不會斷斷續續,音頻訊號必須經過壓縮編碼。A2DP協定支援多種音訊編碼格式,例如:MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、AAC、ATRAC、SBC、aptX、LDAC 等等,其中最常採用的是 AAC、SBC、aptX 這三種。

 

最早的藍牙音訊傳遞,是採用 SBC(Sub-bandCoding)音訊編碼技術,因為當時藍牙的頻寬較窄,能傳遞的資料量不大,加上當時處理器效能不足,在壓縮的數位資料還原成類比訊號的過程,往往造成嚴重失真。

後來隨著頻寬與處理器的效能進步,發展出 AAC(AdvancedAudioCoding)進階音訊編碼的技術,主要用於 Apple 的相關產品,相較於 SBC,AAC 提供更大的壓縮比和更小的資料量,可傳輸特定樂器或人聲所發出的高頻率聲響,獲得更豐富的聽覺享受,音質與細節優於 SBC。

同期由 AudioProcessingTechnology 公司所發展的 aptX 壓縮演算法,使用高傳真音訊壓縮技術,讓藍牙以接近「無損耗」的情況下傳送聲音,並強調能達到人耳可忽略的超低時間延遲。所謂「延遲」(Latency),是指音頻從訊源傳送至無線接收設備播放所花費的時間。因為 aptX 是獨門技術,所以品牌商需要支付授權費才能使用,當然產品售價也相對比較高昂。該技術在 2010 年被英國 CSR 公司所收購,緊接著 CSR 也於2014 年被高通(Qualcomm)買下,此後使用高通技術處理器的智慧手機,幾乎都有內建 aptX 這項技術。為了因應藍牙配對的要求,收發二端的產品都必須採用 CSR 晶片,才能真正享受到 aptX 音訊編碼的好處。

一個支援 aptX 的藍牙耳機,如果搭配 iPhone6 來播放音樂,因為 iPhone6 並不支援aptX 的編碼格式,就僅能改用 AAC 的方式來播放音樂了。

 

二次解碼再編碼,類比數位變變變

介紹完三種音訊編碼的不同,要更進一步說明編解碼的過程如何進行。使用藍牙音訊設備時,發射端(智慧手機、平板、電腦等)會將所要播放的音訊檔案解碼成 PCM 格式的數位訊號(Pulse-codemodulation,脈衝編碼調變,是一種類比訊號數位化的方法),之後再透過雙方都支援的編碼格式(AAC、SBC、aptX)進行編碼,最後再經由藍牙發送至接收端(藍牙喇叭、藍牙耳機)的藍牙接收器,解碼成 PCM 格式,再轉換成類比訊號播放。

這過程總共會經過二次解碼與一次編碼,在只有 SBC 編碼的時代,藍牙在音樂播放設備的市場一直很難被大量採用,因為其破壞性的壓縮與編碼過程,對音訊產生的影響令人難以接受。但是隨著技術的演進,在推出 AAC 與 aptX 編碼支援後,已能滿足大部份消費者對聲音的要求。

因此,真正影響音質表現的不是藍牙音訊設備所支援的通訊協定,而是音訊編碼的類型,從下列圖表的數據來說,aptX 的規格確實優於 SBC 許多,但是和 AAC 就難以分辨優劣,因為數位訊號處理好,也必須搭配良好的類比訊號設計,才能真正地相輔相成。

 

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音響入門誌 Soundbody
音響入門誌 Soundbody

作者

德川音箱為減少消費者盲目摸索的過程,提供音響入門者的科普知識與音響設備資訊整合,所規畫的一系列音響入門雜誌。每期都結合了專業嚴謹的音響科學小知識與富含童趣感的音響玩具。一套共三集,分別是揚聲器、藍牙擴大機、DAC耳機擴大機,內容循序漸進,淺顯易讀,幫助您更輕鬆地進入音響世界。


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