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炬芯科技发布低延迟高音质无线音频技术

前言

以数字音乐的流行为契机,炬芯科技技术团队在数字音频方向上扎根深耕,伴随着网络技术的快速发展,以及消费者不断增长的无线音频需求,炬芯科技持续革新自身音频技术,致力于为消费者提供更优质的音频体验。

近年来,Air Pods引发的音频行业巨变让蓝牙耳机产品形态迅速在市场普及,便利的使用体验进一步推动了消费音频无线化的趋势。以无线电竞耳机、无线家庭影院、无线麦克风为代表的无线音频产品层出不穷,并在家庭娱乐、移动办公、视频制作等领域不断拓展。

得益于无线连接技术的快速发展,所有关键平台设备都包含经典蓝牙和低功耗蓝牙的无线连接,根据蓝牙SIG报告预测,到2027年,蓝牙音频外围设备的年出货量将接近15亿,低功耗音频(LE Audio)的到来将在未来五至十年改变蓝牙音频生态系统,无线音频市场将迎来巨大的机遇。

炬芯科技也紧跟技术趋势,快速通过蓝牙SIG 5.3认证,不断刷新各项技术指标,同时配备业界名列前茅的实验室设备,打造炬芯科技低延迟高音质技术,在不同复杂场景中,实现如影随“行”般高清无线音频体验。

炬芯科技低延迟高音质技术  

炬芯科技低延迟高音质技术包括⼀系列优化的音频创新技术和软件组合,旨在为消费者在各种使用环境中提供如影随行的高音质音频体验。对此,炬芯科技低延迟高音质技术集成并优化炬芯先进的音频技术、自主研发连接技术、融合软件和算法,最终提供低延迟、稳定连接、高品质的无线音频体验。

炬芯科技将低延迟高音质无线音频技术的融合到芯片平台,对各个应用领域的技术难点发起进攻,为用户在低功耗下的低延迟高音质无线音频体验。

高清音频处理能力

炬芯科技拥有多年音频编解码的经验积累,通过不断优化音频格式的编解码效率和声音信号的无线传输品质,在丰富的音频前后处理算法资源的支持下,助力高清音质端到端的现场还原,最终实现高品质音质声音播放。

高分辨率的音乐播放

炬芯科技提供Hi-Res级别臻享臻享音质高清音频播放体验,支持24bit的44.1/48/88.2/96KHz采样率,支持移动端高清高分辨率音频播放,支持DSD128高保真音频播放,且DAC超低总谐波失真加噪声(THD+N)低于-100dB。

清晰的通话体验

炬芯科技提供32KHz超宽带语音通话体验,通过32KHz双麦AI降噪和语⾳编解码,实现更饱满真实的语音通话,相比msbc 16KHz语音分辨率高出100%,通话效果更清晰,更易分辨,整体音质更加出色。

优化的延时效果

炬芯科技拥有完整的音频信号链技术的积累,在声音处理环节中各个关键部分不断优化,减少声音的延迟,实现音视频的同步优化。在经典蓝牙模式下,延时达到【20ms】,LE Audio模式下,延时数据达到【10ms】甚至更短。并在蓝牙音箱、蓝牙耳机、游戏耳机、Soundbar、无线麦克风产品方案上应用。

为追求极致的声音体验,炬芯科技建⽴的声学实验室包括全消声室,混响室,听音室,用于耳机和音箱及手表通话实验、音效实验、耳机和无线麦降噪实验、音箱音频聆听研究实验。 

实验室配置了业界名列前茅的耳机主客观评测系统,还拥有业界⾼规格多场景、六挡可变混响声场环境模拟实验室,主要用于音响、家庭影院等产品在各种⽣活环境中的音乐播放效果的调测,同时也用于耳机通话摄音功能的调测。其中⼀个实验室的本底噪声小于8dBA,甚至可以听到“心跳”的声音。 

此外,炬芯科技还自研了经典声学和信号处理,以及深度学习语音模型相结合的智能降噪技术,使用数百小时的不同语种语⾳,及各类噪声⽂件进⾏模型训练,低复杂度轻量级模型完全覆盖多种常见的平稳噪声和非平稳噪声,同时采用Actions炬芯科技特有的智能场景识别,快速判断多种通话场景,自动选择合适的降噪模型,实现较优的通话降噪效果,并应用到多款耳机和音箱及手表产品上。

TWS耳机带来的无束缚的便利进一步催生了消费者无线音频需求:更灵活的家庭影院享受;更自由的电竞体验;更便捷的直播或视频录制等等。但在无线的条件下,声音效果的低延迟和高请音频品质是整个视听体验中的重要一环。因此,炬芯科技针对“家庭影院”、”电竞游戏”、”直播/视频拍摄”这三个无线音频的重点领域,分别提出相应无线音频低延迟高音质解决方案。

低延迟高音质无线家庭影院解决方案 

过去的家庭影院通过多个喇叭实现更好的声音享受,但带来了线缆的困扰,在影响美观的同时降低了产品的便利性。因此,家庭影院也有望通过无线音频技术进一步优化产品体验,但无线连接的沉浸式家庭影院低延迟有较高要求,需要让画面跟音箱声音之间延迟保持在20毫秒以内,否则就会感受到音视频不同步。

针对上述场景,炬芯科技推出ATS2835PL低延迟5.1声道高音质家庭影院解决⽅案,采⽤蓝⽛5.3 LE Audio与经典蓝⽛共存的模式,基于LC3+编码的延迟可以低⾄15毫秒以下。相对2.4G私有协议功耗更低,并且音质更高。它可以跟经典蓝⽛共存,可⽀持五个声道,家庭影院中的低音炮以及背后的两个喇叭都可通过⽆线连接,通过蓝⽛LE Audio 实现低延迟高音质的无线音频体验。目前,该方案已经在海信Hisense AX5100G 中应用。

低延迟高音质无线电竞耳机解决方案

电竞游戏的快速发展和全球风靡,游戏玩家对⽿机的延迟也更加专业,如果延迟太⻓,反应太慢,玩家用户体验和游戏竞赛效果都会受到极⼤影响。传统游戏耳机为了保证低延迟和高音质,基本都是有线形态;早期无线电竞耳机基于2.4G私有协议技术,无法同时连接手机蓝⽛,不能在游戏时接电话,音频品质也不够达标。

针对上述场景,炬芯科技推出ATS2831PL低延迟高音质无线电竞耳机解决方案,端到端的延迟小于20毫秒,相比经典蓝牙大幅降低。同时和PC/游戏主机/手机全面兼容,支持LE audio和经典蓝牙共存,如果用户戴着电竞耳机时电话进来,可以把游戏暂停接电话,电话接完之后,可以再恢复到游戏,而不需要中断游戏去用另外一个耳机接听电话。同时它支持双向48KHz高清语音传输,可以在单向的音乐和游戏音效外,同时满足不同游戏玩家之间进行高音质语音对话的需求。目前,雷神银翼HL5030头戴式游戏耳机已经搭载炬芯方案。

低延迟高音质无线麦克风解决方案 

短视频直播风口催⽣了无线⻨克⻛产品,在视频的拍摄中,它需要外观小巧便携,并且满⾜低延迟的高品质音频传输要求,以实现最终音视频同步效果。同时,在部分场景下麦克风设备还需要支持两发⼀收或多发⼀收,使多个出镜者能够同时拾音录音。

针对上述场景,炬芯科技推出ATS2831PL低延迟高音质无线麦克风解决方案,炬芯科技在这个方案上将延迟做到了极致,可以达到10毫秒以内,并集低延迟传输,高品质音频编解码和AI降噪于⼀体,⽀持LC3 +编解码,⽀持两发⼀收,全链路48KHz高清语音传输。目前炬芯科技的芯⽚已经在Rode、科⼤讯⻜、猛犸、绿联等多家知名品牌的无线麦克风产品中应用。 

为持续打造低延迟下的高音质,炬芯科技也将继续深耕相关技术领域,紧跟前沿技术的发展,提供更具有技术实力的解决方案。

首先,在蓝⽛标准允许范围内,炬芯科技基于LE Audio(蓝⽛5.3)基础,将⾳频延迟控制在10毫秒以内。相较于经典蓝⽛,LE Audio 在协议层提供了更多实现低延迟的武器。如效率更高的编码帧传输机制、可预测的包接收时间,更低延迟的编解码LC3和LC3 plus技术等。这些新的技术变革已经迅速应用于炬芯科技的产品。

其次,在类似蓝牙音频的⼤框架下,全面创新2.4G和5.8G私有协议,实现延迟目标到5毫秒以下。通过进⼀步增加无线传输的带宽,研发自有的更低延迟的和传输⾼带宽匹配的音频编解码技术,引⼊前向纠错的技术,对错误的数据进行纠正,整体系统化减少重传,甚至不重传,再加上输⼊/输出硬件的延迟优化,追求更高的音质和更低的延迟。 

最终,引⼊UWB超带宽技术或类UWB技术,实现音频的高音质超低延迟传输,打造2毫秒以下的极致延迟⽬标。通过不对数据进行压缩,从而不用编解码,或者使用无损压缩技术,SNR可以达到优异,延迟也会最低,相较于窄带宽具有更好的抗干扰性,不需要重传或者少重传。 

炬芯科技低延迟高音质技术围绕蓝牙音频设备的关键问题,致力于实现更高音质、更低延迟、高清通话、更稳定连接的无线音频体验。未来,炬芯科技也将持续发力,不断缩短无线音频设备和有线设备之前差距,真正实现让高音质的声音如影随“行”。

文章来自:https://www.eet-china.com/