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    關於科技說

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    藍牙耳機音訊如何傳輸?

    傳輸和接受

    首先會有一個音訊來源,也就是傳遞音訊的設備,日常中我們會使用的大多是手機或電腦,接下來,會需要一個藍牙音訊接收器,像是耳機或揚聲器。發送器傳遞音訊時,音質容易受到音訊檔案大小的影響,高品質的錄音檔案大,檔案的大小將直接影響音訊傳輸到接收器所需的頻寬。當檔案大小超過頻寬負荷範圍,連線會變得緩慢和不穩定,音質也會降低。

    編碼和解碼

    編碼和解碼可以縮小音檔的大小,藍牙發射器使用特殊的演算法,將原始檔案編碼變為壓縮格式,然後將其發送到接收器,讓我們聽到音訊。

    影響藍牙耳機音質的主要因素有哪些?

    生活中,藍牙耳機已經成為你我之間不可或缺的物品,不管是讀書、工作、看劇、或打遊戲時,都有藍牙耳機陪伴我們度過這些時光,但不知道你是否遇過這樣的困擾,在看劇時發現主角講的台詞和螢幕上的嘴形對不起來,又或是在聽配置較多的歌曲時,聽不出細節,這些問題都是來自藍牙耳機的音質,而藍牙耳機音質會受到哪些因素的影響呢?

    單體 

    單體會影響藍牙耳機的聲音調性,單體的種類十分多樣,但這邊就以最常見的3種來跟大家說說會有那些差異。

    動圈

    動圈是最常見的耳機驅動單體,在聲音走向上,會更全面的呈現低中高頻,其中低頻的表現就是動圈單元的強項,但也因為囊括了三頻的工作,在細節上會稍微流失一點,但並非太大的缺點,只要調校的好,動圈還是可以提供很豐富的細節,AirPods Pro就是具代表性的動圈耳機。

    圖片出自soundcore官網,非科技說所有

    動鐵

    動鐵的聲音相比動圈更為清亮,細節呈現也更完整,強項主要是在中高頻尤其高頻部分,所以高階耳機通常會內含非常多顆動鐵單元,通常動鐵會是分工合作的方式,有負責低頻、中頻、高頻,如果分工的夠細,那就可以讓每個音頻都有良好的表現,代表性的動鐵耳機有Astell & Kern AK UW100

    圖片出自soundcore 官網,非科技說所有

    圈鐵

    圈鐵是結合了動圈與動鐵組合而成的單元,可以把這兩個的單元的優點疊加在一起,有動圈在低頻的低沉與爆發力,加上動鐵在中高頻的宏亮與細節呈現,代表性的圈鐵耳機有Philips Fidelio T1 、soundcore Liberty 3 Pro。

    振膜

    透過前後震動而壓縮空氣產生聲波,也是讓耳機震動發聲的元件。不同的材質,會有不同的發聲效果,我們可以從兩個個指標來檢視,什麼樣的振膜符合音質好的標準。

    高硬度

    硬度越高的振膜,越能夠承受劇烈運動,不容易變形和破裂,在體積相同的強況下,硬度越高傳遞音訊的速度越快,也更能提供良好的音質

    材質

    從振膜材質來看,耳機振膜主要分為人造材質天然材質,Apple早期版本的Earpods採用了羊毛紙盆+塑料復合振膜,一般來說紙漿類振膜本身成本較低,低頻效果優秀,但本身的剛性、重量方面都沒有太大的優勢。因此對於耳機振膜來說,最常見的仍然是以高分子材料為主的PET振膜。

    人造材質-PP、KEVLAR、碳纖維、玻璃纖維

    優點缺點
    結構固定,音色容易凸顯音色過於單調,變化少

    天然材質-紙盆、布盆

    優點缺點
    變化多樣,聽感體驗佳製作過程繁複,品質不易控制

    藍牙音頻編碼

    目前有SBCAACaptXLDACLHDC這五大編碼,各編碼在音質呈現上與細節都各有特色,藍牙聯盟也在2020年宣布將會推出全新的音訊編碼-LC3將大幅改善藍牙官方標準音訊編碼的音質延遲高功耗問題,也有音頻共享的新功能,讓使用者在聆聽音樂時獲得更良好的體驗。

    藍牙音頻編碼介紹

    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。如同先前所述,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續,音頻訊號必須經過壓縮編碼。

    SBC

    SBC是最早期的藍牙音頻編碼,單聲道最大的輸出位元速率為328kbps /44.1kHz,SBC的編碼率與MP3差不多,但透過藍牙的編碼會損失細節,所以SBC聽感整體會比用有線耳機聆聽MP3還要差,市面上看到所有的藍牙耳機、喇叭幾乎都有支援SBC的藍牙編碼,也是支援度最高的藍牙編碼協定。此外,與其他音頻編碼不同,SBC不屬於任何一間公司的獨家技術,因此設備製造商都可以免費使用。

    AAC

    AAC是由Fraunhofer IIS、杜比實驗室、AT&T、Sony、Nokia等公司共同開發的,特色是擁有高壓縮比的編碼,壓縮的比SBC還要來的更小,約250kbps,不過編碼的效率高,在三頻中相較SBC會有更多細節被保留,聽感上會比SBC來的佳 ,iOS系統就是以 AAC 編碼進行藍牙傳輸,如果是iphone用戶,在選購藍牙耳機時要選擇有支援AAC編碼的款式,如AirPods、AirPods Pro、AirPods Max,如果沒有支援AAC,iPhone可以使用SBC來做連接,但相對來說,音質和穩定度都會降低。

    aptX

    高通藍牙晶片推出獨家的傳輸協議,原為CSR公司專利編碼算法,現今aptX、高音質的aptX HD、低延遲的aptX LL以及因應真無線藍牙耳機、喇叭開發的aptX Adaptive。 最常見的aptX的傳輸量約為350kbps,在編碼的效率表現也很好,支援aptX就可以說音質有一定的保證。

    大部分安卓新機都配備 aptX,但需要藍牙耳機也支持 aptX 才能發揮效果。但由於高通擁有 aptX 的專利權,要使用的此編碼的耳機商及設備商都要權利金,所以有些耳機或是手機不支援

    aptX Adaptive

    最新的QCC5100、QCC302x、QCC303x都支援aptX Adaptive,雖然最高支援的傳輸量只有450kbps,但已經可以提供到aptX HD的音質 了,而Adaptive最大的特色就是可以隨著不同藍牙傳輸動態調節,可以向下兼容所有aptX的格式

    aptX HD

    aptX HD最高可傳輸24位元 / 567kbps且取樣率為48kHz的檔案,而延遲在170到270毫秒之間。比起aptX,新的aptX-HD最高可以達576k bps,聲音壓縮的情況比較不失真細節更多。aptX HD不是獨立的音頻轉碼器,而是經過改進的aptX編碼檔案。其支援更高的位元深度和位元率,可以聽到更好的聲音重現、較少的噪音以及更大的動態範圍。儘管有這些改善,但並未像標準aptX那樣廣泛受製造商使用。

    aptX Loseless-低延遲

    高通於2021年9月宣布,AptX Lossless編碼將提供具有CD標準質量的無損音訊。雖然不等同於高解析度音樂格式,但它提供16 位元/44.1 KHz的傳輸速度,該公司將其為優質音頻流服務的理想選擇。

    像aptX HD一樣,aptX LL也不是獨立的轉碼器,其中LL代表低延遲與其他轉碼器相比,此轉碼器解決了延遲問題。

    LDAC 

    LDAC是由Sony開發的音頻編碼技術,提供330kbit/s、660kbit/s、990kbit/s的傳輸編碼速率,比傳統AAC和SBC高出三倍的藍牙傳輸量,而Sony為了搶攻市佔率,把技術傳給google,從Android 8.0 也就是代號Oreo開始,成為Android開放原始碼計畫的一部份,所以搭載Android 8.0之後手機一律都支援LDAC的傳輸協定,帶給用戶們更良好的聽感體驗。不過需要多加注意的是,用LDAC連線時,訊號強度非常重要,轉碼器需要更多數據,任何訊號的干擾都會導致頻寬縮小,使訊號質量變低。

    LDAC三種模式選擇

    330 kbps連線優先
    660 kbps正常模式
    990kbps音質優先

    LHDC

    LHDC是由台灣廠商盛微先進科技(SAVITECH)所開發的,也是繼LDAC第二個成為日本音響協會認證到達Hi-Res Audio  Wireless標準的藍牙高音質,與LDAC相同都支援到900kbit/s,LDAC會先把原始音訊進行升/降頻到24bit/96kHz的模式,但LHDC可以依照原始取樣輸出,減少過程的延遲。

    LC3

    藍牙技術聯盟(SIG),公布了他們最新研發出的最新音頻規範「LE Audio」,而編碼叫做「LC3」,與SBC同等碼率,但是傳遞速率更高,延遲度更低,音質也越好,藍牙即將從5.2版本開始支源LC3編碼,為用戶帶來更高質、低延遲的聽覺體驗,是藍牙音頻界的黑馬。

    音質表現比較

    以傳輸量來看,由低到高分別是AAC、SBC、aptX、LDAC和LHDC,傳輸量越高,通常音質表現會越好,以下我列出了幾款不同音訊編碼所代表的藍牙耳機,可供大家作為參考!

    Apple AirPods Pro – 支援AAC編碼

    有別於AirPods,AirPods Pro 是一款入耳式藍牙耳機,擁有ANC主動降噪功能,可以有效阻隔外界噪音,但同樣只支援AAC編碼系統,相比其他品牌的無線藍牙耳機音質細節處理上沒有那麼細緻,對於追求高音質的朋友們來說,可能較不適合,但如果你只是要在特定地點使用,像是通勤搭車時、在吵雜的環境中工作或讀書,或是使用Apple 手機且沒有特別追求音質的人,那就可以考慮擁有這款電池續航力長超低延遲降噪效果極佳的藍牙耳機。

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    Libratone Air+ 2 – 支援aptX編碼

    晶片使用的是Qualcomm非常新的QCC5141,支援TWM鏡像技術,所以左右耳切換非常順,高品質5mm動圈單體搭配經典丹麥調音,低音飽滿,高音清亮,音質跟前一代一樣是走三頻均衡的路線,Run in過後開啟aptX會有良好的音色,如果你是長期有配戴藍牙耳機需求且要求高質感的人,Air+ 2非常適合。

    soundcore Liberty 3 Pro – 支援LDAC編碼

    搭載了 soundcore 研發的「ACAA 同軸圈鐵2.0」聲學結構,由一顆 11mm動圈單體,以及一顆跟 Knowles 樓氏聯合研發的動鐵單體組成。支援 SBCAACLDAC 三種音訊編碼格式,擁有高位元率的 LDAC(990 kbps),在樂器聲和層次感上都有更細緻的表現,幾乎接近CD音質,整體聽起來特別飽滿。低頻量感充沛,高頻十分通透、嘹亮;人聲部分不特別靠前,不過解析力佳、細節豐富,不會被樂器聲給蓋過,音場像在live house 一樣自然,還原度非常高,推薦給使用Android8.0以上手機,且追求高音質、好規格、可玩性高的朋友們。

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    小米真無線藍牙耳機2S-支援LHDC編碼

    針對獨家MIUI系統全面最佳化了LHDC藍牙解碼,搭配大複合振膜動圈,在三頻的呈現上都變得更全面,低音豐滿渾厚,中頻柔和自然,高頻明亮通透,音質上聽起來更乾淨澄澈,但如果用小米手機測試播放無損音樂,在高頻上音質仍會有所損失。雖然第一印象會覺得爆發力十足且細節夠,但中頻與高頻的會被低頻掩蓋,人聲很靠後,聽起來也會有隔閡感,但從價格上來看,整體已經算很不錯,CP值高,推薦給有預算考量的你們。

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    如何挑選適合的藍牙耳機?

    總結來說,要挑選到適合的藍牙耳機,還是要看自己最在意的性能是什麼,如果想要一副兼具外觀和高音質的藍牙耳機,可以選擇像是Libratone這樣的品牌,如果追求音色多變、想要在聽歌時聽到更多樂器的細節,可以選擇soundcore,而如果你有預算考量,卻還遲遲還找不到高CP值的耳機,小米會是不錯的選擇,最後,回到大家感到疑惑的問題:AirPods Pro到底值不值得買?音質如何?如果你是使用Apple手機的用戶,且長期在噪音中使用耳機,那麼AirPods Pro非常適合你,但如果要求細膩度及音質,AirPods Pro還有待考慮,不過Apple 宣布預計會在今年發佈第二代AirPods Pro,將支援Apple Music的無損音訊,對於想要入手Apple藍牙耳機的朋友們,可以關注一下。另外,在挑選耳機時,可以先瞭解想要購買的藍牙耳機型號與自己手機的音頻編碼有沒有相互支援,確保可以獲得最佳音質的聽覺體驗。最後,雖然音頻編碼會影響到音質,但不能全然以此來判斷,建議大家還是要實際到店家去聽聽看,才會找出最適合自己的藍牙耳機!

    藍牙音頻編碼的常見問題(FAQ)

    1. 什麼是藍芽音源編碼?

    音源編碼是藍牙裝置從音訊來源(例如能手機,平板電腦或電腦)傳輸到耳機的共同語言。無論音訊來源為或是耳機為何,只要使用相同的音源編碼指定格式,雙方即可以解譯編碼信號撥放音樂。

    2. 音源編碼 AAC 比 SBC 好嗎?

    AAC 擁有更高壓縮比的編碼,壓縮的比SBC還要來的更小,呈現的細節及完整度更高。

    3.什麼是 LDAC 音源編碼?

    LDAC是由Sony開發的音頻編碼技術,提供330kbit/s、660kbit/s、990kbit/s的傳輸編碼速率,比傳統AAC和SBC高出三倍的藍牙傳輸量。

    4. aptX、aptX HD、aptx LL和aptX Adaptive的差別為何?

    aptX為高通藍牙晶片推出獨家的傳輸協議,音質優於SBC、AAC編碼,aptX HD為更高音質的編碼,聲音壓縮的情況比較不失真細節更多,而aptX Lossless編碼將提供具有CD標準質量的無損音訊,aptX Adaptive可以隨著不同藍牙傳輸動態調節,也可以向下兼容所有aptX的格式。

    5. 音質好一定要有好的藍牙音頻編碼嗎?

    不一定,如果用越好的藍牙音頻轉碼器,邏輯上,會得到較好的音質,但是也要耳機本身夠好,有支援傳輸速度快的音頻編碼才能夠解析出來。

    6.請問 iPhone 支援的音頻編碼?

    Apple iPhone 支援 AAC 和 SBC 兩種編碼,不支援 aptX、LDAC。

    7.如果我拿蘋果手機,但我的藍牙耳機音頻編碼不支援AAC怎麼辦?

    還是可以改用SBC來做連接,只是音質、穩定度會變差。

    8.SBC、AAC、aptX、LDAC、LDHC的音質高低?

    SBC < AAC< aptX <  LDAC < LDHC

    9.Airpods Pro 音質好嗎?

    支援AAC音頻編碼,音質當然沒有像aptX、LDAC、LDHC來的那麼好。

    10.影響藍牙耳機的音樂音質的因素?

    除了音頻編碼外,要注意音源檔案要是無損的,無損檔案通常要50MB容量,儘量不要拿YouTube音樂測試藍牙耳機音質!YouTube的音檔只有128kbps,音質上參差不齊,比較沒有辦法有效判別出音質的好壞,建議使用像是KKBOX或是Spotify音樂去下載無損音樂進行測試,這樣才會得出最好的結果。

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