在通信標準穩步發展的過程中,藍牙技術聯盟 (Bluetooth SIG)同樣也在積極進取。低功耗藍牙 (BLE)已在移動應用中得到廣泛普及。去年,藍牙技術聯盟官方宣布推出LE Audio,它以BLE為基礎,旨在更好地兼顧音頻質量和低功耗,以在多種潛在應用中顯著增強用戶體驗。這在游戲行業中引起了轟動,由于其延遲顯著降低,LE Audio在增強游戲體驗方面展現出巨大潛力。
得益于LE Audio卓越的音頻反饋性能,游戲玩家可以實時體驗槍聲、腳步聲和爆炸聲,不會有任何明顯延遲。此外,還可確保獲得更高質量的音頻,或以更低的功耗獲得相同的音頻質量,實現一次充電即可享受更長時間的游戲體驗。同樣出色的低延遲性能也促使人們探索改善助聽體驗的新方法,例如如何在群組交談環境中清晰地聽到多個說話者。低功耗藍牙與LE Audio正在催生出令人振奮的新機會!
市場機會
Razer和Turtle Beach等公司生產的游戲耳機其市場估值已達到23億美元,預計到2028年將增長至36億美元,復合年增長率為7.5%。游戲市場總體發展健康,尤其受到年輕玩家的追捧,最近游戲電影的推廣也起到了推波助瀾的作用,分析師預計該市場將繼續保持健康增長。
目前的一個局限是游戲設備(游戲機、手持游戲設備、個人電腦、移動設備)和耳機之間缺乏互操作性。標準藍牙音頻平臺無法提供足夠低的延遲,因而無法獲得良好的用戶體驗。當您射擊外星入侵者時,游戲中的視覺響應是即時的,但音頻響應明顯會有數百毫秒的滯后。游戲產品提供商通過專有解決方案解決了這一局限,這需要您將平臺特定的加密狗插入游戲設備中,并要求您支付許可保證金,才能使用該專有解決方案。
在游戲延遲方面,一款更具競爭力的產品需要建立在標準的端到端音頻技術之上,而且無需依靠專有硬件或軟件。藍牙LE Audio標準在BLE功率效率方面正好契合這一要求,比如用在CEVA藍牙音頻平臺中。這將為游戲耳機提供更快捷、更多樣的解決方案,可與支持LE Audio標準的任何平臺互操作。
▲圖1:帶有互操作藍牙耳機的游戲設備
(手持游戲設備、智能手機、游戲機、個人電腦)
LE Audio的優勢是什么?
藍牙的音頻延遲取決于音頻編解碼器。對于經典藍牙,有三個常用的選項:SBC、AAC和Qualcomm aptX。
子帶編碼(SBC)實際上是快速傅里葉變換和編碼步驟的有序結合,是經典藍牙的默認選項。SBC的延遲約為 100-150毫秒。
高級音頻編碼(AAC)是一種廣泛使用的音頻編解碼器,以其高效壓縮和良好的音頻質量而聞名(在相同比特率下略微優于MP3編碼器)。此編解碼器通常用于蘋果公司的設備,并受到某些藍牙耳機支持。AAC的典型音頻延遲約為150-200毫秒,比SBC稍慢一些。
Qualcomm的aptX低延遲編解碼器經過專門設計,旨在使用時域ADPCM來最大限度地減少音頻延遲。aptX低延遲功能顯著降低延遲,使其縮短至約40-50毫秒,但會損失音頻質量。后來,aptX被aptX Adaptive取代,后者的延遲達到80毫秒。AAC或aptX 的使用均受許可協議的約束。
對于藍牙LE Audio,有兩種編解碼器可選。引入低復雜度通信編解碼器(LC3)是一項重大創新。此編解碼器最初由Fraunhofer和Ericsson開發,隨后提交給藍牙技術聯盟進行標準化處理。LC3的典型音頻延遲約為 20-30毫秒。與經典音頻默認搭配的SBC編解碼器相比,LC3顯著提高了音頻質量。即使降至低比特率,其音頻質量通常也遠勝于SBC。
對于質量過剩的應用,LC3還可通過降低可接受的比特率來降低能耗,從而延長電池續航時間。作為藍牙標準的組成部分,LC3不受許可協議的約束。
此外,LC3plus也是由Fraunhofer和Ericsson開發而成,是LC3的一個超集合,確保實現穩健的傳輸、極低的延遲體驗和高分辨率音頻。此編解碼器的延遲可低至 5毫秒,通常位于10-15毫秒范圍內。LC3plus已由歐洲電信標準協會(ETSI)(而不是藍牙技術聯盟)實施標準化,這可能會限制它對某些潛在采用者的吸引力。
LC3和LC3plus均可在軟件中充分實現,通過升級軟件即可確保未來適用性。
▲圖2:藍牙音頻編解碼器延遲比較
面向聽力受損人士的全新使用體驗
您可能想知道還能做些什么來改善助聽器佩戴者的生活質量。低功耗藍牙已經為助聽器帶來出色的電池續航。LE Audio又通過改善延遲來提升聽力體驗。當我們聽一個人講話時,我們會潛意識地注視著他/她的嘴巴,以獲得增強聽力的線索。對于我們中的任何人而言,當視覺和音頻信號不能很好地同步時,觀看視頻會變得相當痛苦。聽力受損人士更加依賴視覺線索來增強他們的聽力。如果視聽無法緊密同步,聆聽會變得令人困惑和厭倦。
如今這方面有了更加令人振奮的技術進步。當今的助聽器方向性很強,佩戴者可以輕松聽到正前方的說話者,但不能有效聽到側面的說話者。這導致群體討論非常具有挑戰性,比如一家人或一伙朋友坐在桌旁聊天時。如今的一個熱門想法是在桌子中央放置一個小型助聽設備。桌旁的任何人都可以交談,設備將拾取他們所說的內容,就像電話會議一樣,并將這些輸入內容廣播到支持LE Audio的助聽器,必要時會濾掉外部噪音。
有待創新者涉足的新市場!
在需求看漲的市場中,低功耗藍牙低延遲游戲耳機和助聽對話輔助設備為基于BLE和LE Audio的全新消費設備創造了大量機會。作為基于音頻標準的功能,不會因使用專有解決方案而產生版稅;對于產品制造商而言,不應存在市場覆蓋范圍方面的限制。
在CEVA的Bluebud藍牙音頻平臺中,融入了對經典音頻和LE Audio的支持、Auracast技術支持和一系列編解碼器選項。如果您想了解更多信息,請在CEVA聯系我們,討論您的產品需求。
本文作者:Morag Agmon, Senior Product Owner, CEVA
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CEVA是排名前列的無線連接和智能傳感技術以及集成IP解決方案授權商,旨在打造更智能、更安全、互聯的世界。我們為傳感器融合、圖像增強、計算機視覺、語音輸入和人工智能應用提供數字信號處理器、人工智能處理器、無線平臺、加密內核和配套軟件。這些技術與我們的Intrinsix IP集成服務一起提供給客戶,幫助他們解決復雜和時間關鍵的集成電路設計項目。許多世界排名前列的半導體廠商、系統公司和OEM利用我們的技術和芯片設計技能,為移動、消費、汽車、機器人、工業、航天國防和物聯網等各種終端市場開發高能效、智能、安全的互聯設備。
我們基于DSP的解決方案包括移動、物聯網和基礎設施中的5G基帶處理平臺;攝像頭設備的高級影像技術和計算機視覺;適用于多個物聯網市場的音頻/語音/話音應用和超低功耗的始終開啟/感應應用。對于傳感器融合,我們的Hillcrest Labs傳感器處理技術為耳機、可穿戴設備、AR/VR、PC機、機器人、遙控器、物聯網等市場提供廣泛的傳感器融合軟件和慣性測量單元 (“IMU”) 解決方案。在無線物聯網方面,我們的藍牙(低功耗和雙模)、Wi-Fi 4/5/6/6E (802.11n/ac/ax)、超寬帶(UWB)、NB-IoT和GNSS 平臺是業內授權較為廣泛的連接平臺。
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原文標題:游戲行業是低功耗藍牙和LE Audio新的發展沃土
文章出處:【微信號:CEVA-IP,微信公眾號:CEVA】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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