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低延迟与高保真研究方向

2020年10月16日

TWS耳机的主要功能是接收设备释放的音频信号。伟德国际牌九投注消费者自然希望这些音频信号能够达到高保真度和低延迟,这样他们在看电影和玩游戏时就会有更流畅的体验。因此,可以假设,第一个实现无延迟TWS蓝牙耳机的厂商将占据很大的市场份额。伟德国际牌九投注

对于时延,Liu认为RF天线可以改进。延迟有两个主要原因。一是TWS采用了转发机制伟德国际牌九投注,增加了数据的传输链路和时延。可以有效地控制双机构。另一个原因是,当射频天线较差时,需要一个更大的缓存,以确保音乐不会中断。改进射频天线可以有效地降低这方面的损耗。

王说:“目前,Unisplar的产品和苹果AirPods的时间差一样,比第二代稍高一些。”紫光主要通过音频设备组方案来解决蓝牙音频的延迟问题。与其他同类产品相比,双耳延迟时间减少30%以上。

现在高通也注意到了消费者对低延迟的需求。刘说:“移动设备上消费的内容类型正在迅速变化,消费者不仅可以听音频,还可以做更多的事情。”针对手机通话的优化音频与针对音乐、游戏等的低延迟应用非常不同。手机游戏和手机视频消费的普及要求无线音频终端提供完全同步的音频和视频内容。”
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为解决这一问题,Liu说,“snapdragon 855的发布标志着高通aptX Adaptive移动终端支持的开始。aptX系列中全新的编解码器可以在高比特率模式(提供最佳音质的音乐)和低延迟模式(在玩游戏时)之间智能切换。aptX自适应系统的核心功能之一是低延迟,特别是对于游戏和视频场景。低延迟是在终端上观看视频和玩游戏的要求。aptX自适应编解码器可以检测用户何时在玩游戏,并优化以减少延迟。例如,当用户在射击或追逐时,他不希望听到延迟的枪声。AptX是真正有助于改善蓝牙收听体验的首批技术之一。下一代消费者正在寻求用无线完全取代有线,我们正在努力创造技术,为他们带来革命性的收听体验。”

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当然,在避免低延迟的同时,也需要传输高保真音频,如果传输质量不高,也会降低用户体验。对此,刘说:“在高保真方面,我们支持更好的音质AAC格式,它减少了压缩算法中的声音损失。”

同时,王长认为高保真无损音频将成为未来研究和发展的方向,随着5克的到来,带宽问题已经解决了,无损音乐将成为更受欢迎,但现在几乎所有的耳机音频传输受到伤害,无论如何不可避免地造成损害音频压缩,高清无损耳机是未来研发的方向,也是当前的机遇。

高通2018使用状态报告,调查了6000名消费者在中国,英国,和美国,发现更多的消费者现在audiophic-level追求音质:79%的受访者表示,他们希望无线耳机或扬声器支持高分辨率(24位)音频。因此,刘说,“高通正在通过新的音频技术实现先进的、高保真的音频体验。我们非常关注音频产品如何在智能手机上运行,因为智能手机正在成为人们消费内容、上传内容和收听流媒体的主要工具,与此同时,他们如何与这些内容进行互动也很关键。因此,我们与高通的智能手机团队密切合作,投入了大量时间研究如何优化手机耳机连接体验,包括自适应地将高保真音频内容传输到耳机,并提供低延迟,为消费者提供卓越的聆听体验。”

同样以aptX音频编解码器为例,刘俊勇认为:“作为一种更智能的编解码器,它可以根据环境动态调整音质和性能。我们要求独立的第三方基于严格的标准测试aptX Adaptive的音乐传输质量。目前,当aptXAdaptive的音乐传输质量在传输速率为420kbit/s时,专业人士几乎感觉不到它与24bit/96kHz线性音频的明显区别。aptXAdaptive的另一个重要特征是高音质。在传输速率为420kbps的情况下,aptX adaptive可以在576kbps的传输速率下实现aptX高清质量。aptX Adaptive系统可以在保证高清音质的同时降低传输速率,显著提高射频传输可靠性,并在不牺牲音频质量的前提下降低传输速率,这是取代有线系统必须满足的要求。

毫无疑问,低延迟、高保真将成为TWS蓝牙耳机未来的发展方向。伟德国际牌九投注目前,对于低延迟,除了改进双机制外,还可以对RF天线进行优化,从而达到较低延迟的效果。至于高保真度,我们可以通过支持更高清晰度的格式来减少传输过程中的音频损失,或者依靠智能编解码器进行音频传输。然而,目前无论哪种传输方式对音频文件都有一定的损伤,所以无损传输将成为未来的研究和发展方向。


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通过集成解决信号干扰和环境噪声,使成本和性能回归平衡

TWS蓝牙耳机低延迟、高保真的前提是连接的稳定性,尤其是TWS耳机所处的复杂电磁环境会对TWS耳机的连伟德国际牌九投注接造成干扰。同时,现在很多TWS蓝牙耳机也有语音通话功能,伟德国际牌九投注未来可能会提供语音助手等功能。随着这些功能的增加,对TWS蓝牙耳机芯片提出了更加严格的要求。伟德国际牌九投注

至于如何在当今复杂的电磁环境中具有良好的抗干扰能力,刘先生说:“我们可以通过内部的模拟滤波器、数字滤波器等滤除大量的混沌信号。同时,通过解调阈值扩展等技术提高了芯片的接收灵敏度。

对此,王塔基认为紫光在这方面有一定的优势。由于紫光之前在手机领域积累了很多技术,而手机的内部环境噪声很大,包括蓝牙、WiFi等信号源的干扰,所以在如何处理干扰方面积累了很多。因为2.4g是一个非常嘈杂的频段,所以各种设备都在其中进行通信。在手机领域,如何处理2.4g频段的干扰是非常重要的。我们在耳机中使用了手机上积累的技术,所以它在嘈杂的环境中表现得很好。

“目前市场上的大多数音频编解码器本质上是静态的,只支持固定比特率,这可能会在具有挑战性的射频环境中造成无线连接问题,”刘说。高通aptX Adaptive可根据环境动态调整比特率和性能。通常,该技术支持从279Kbps到420Kbps的传输速率。当环境中存在明显的射频干扰时,aptX自适应编解码器可以动态调整,以实现更稳定、低比特率的音频传输,但仍然可以实现接近CD的音频质量。

同时,由于TWS蓝牙耳机经常在户外环境中使用,难免伟德国际牌九投注会遇到很多环境噪声,这会给使用TWS蓝牙耳机进行通话的用户带来一定的干扰。“目前我们有一个成熟的回波抵消和降噪算法,”刘说。同时,我们还自主研发了一套语音增强算法,可以有效的提高语音质量,提高语音的听觉,更容易识别语音助手。”

紫光显示锐利,希望通过整合解决与噪音有关的环境问题,金龙说:“目前,我们已经从系统方面来解决环境噪声和语音识别的问题,未来我们希望能够将语音识别芯片、环境噪声处理单元等集成在一个芯片上,而不是仅仅依靠系统来解决。”


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关于降低环境噪声,刘俊勇说,“高通公司多年来一直在投资蓝牙耳机,并推出了第8代高通CVC降噪技术。CVC降噪算法与低功耗语音唤醒技术相结合,可以实现用户在噪声环境中的准确语音拾取。高通CVC降噪技术支持消除背景噪声和回声抑制,包括支持双MCN降噪,当用户与另一方通话时,CVC降噪技术可实现另一方之间清晰的语音通信。

目前市场上有很多TWS蓝牙耳机芯片。伟德国际牌九投注对于购买者来说,除了性能之外,最重要的是性价比。"紫光一直在投资三合一和四合一芯片的开发,但集成程度越高,就越复杂,成本也就越高," Wang说。因此,我们需要它具有优异的性能,很强的抗干扰能力,以及非常有竞争力的价格,使我们的产品在性价比上具有一定的优势。未来,紫光不会只追求价格战,而是会在性能、功耗和价格之间实现合理的平衡。”

刘作占认为,,“一般成本分为芯片的内部成本、外部成本和开发成本。在芯片内部,我们从IC层面优化了各个模块单元的尺寸,从软件层面优化了RAM和ROM的尺寸。同时,我们高度集成,不断减少IC电路元件。在应用层面,不断完善SDK功能,实现客户可视化配置开发,有效缩短开发时间,控制开发成本。

在成本方面,高通公司还通过自己的解决方案帮助客户节省产品开发成本。2018年,高通公司为音频和音频市场发布了三大系列产品——QCC302X、QCC303X和QCC5100。三大系列产品均为单芯片设计,即一个芯片集成了蓝牙收发器、应用处理器、DSP、音频编解码和充电模块,不仅缩短了制造商的开发时间,而且有效降低了成本。

“特别是在QCC5100平台中,它集成了专用的硬件模块来支持混合有源降噪(ANC),这可以降低在耳塞等音频设备中添加有源降噪芯片的复杂性和成本,”刘说。这将帮助制造商减少开发时间,以实现更小的设备形式设计的顶级音频体验。此外,通过将运行在蓝牙音频SoC上的原生语音识别算法与移动应用和云服务相结合,QCC5100系列语音助手产品可以帮助客户减少产品开发时间和成本。在生态方面,如果Qualcomm aptX技术可以支持更便宜的产品,整体音质将得到改善。这是产品的附加价值。如果在相同的价格水平上支持aptX技术,音质会更好,这与用户购买时的期望密切相关。”

TWS蓝牙耳机在连接稳定性和抗干扰方面,可以将语音识别芯片和降噪处理单元集成在一块芯片上,也可以通过降噪算法和强大的伟德国际牌九投注编码器实现稳定的连接和强大的抗干扰能力。同时,在芯片中,从IC层面优化各个模块的大小,优化软件中RAM和ROM的大小,在应用层面上完善SDK功能,缩短开发时间,可以有效降低芯片成本。在不降低芯片性能的前提下,实现芯片功耗、性能和成本的最佳平衡。

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