游戏行业是低功耗蓝牙和 LE Audio 新的发展沃土
时间：2023-07-11 15:33:04
作者：Morag Agmon, Senior Product Owner, CEVA
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（资料来源：CEVA）
在通信标准稳步发展的过程中，蓝牙技术联盟 (Bluetooth SIG) 同样也在积极进取。低功耗蓝牙 (BLE) 已在移动应用中得到广泛普及。去年，蓝牙技术联盟官方宣布推出 LE Audio，它以 BLE 为基础，旨在更好地兼顾音频质量和低功耗，以在多种潜在应用中显著增强用户体验。这在游戏行业中引起了轰动，由于其延迟显著降低，LE Audio 在增强游戏体验方面展现出巨大潜力。得益于 LE Audio 卓越的音频反馈性能，游戏玩家可以实时体验枪声、脚步声和爆炸声，不会有任何明显延迟。此外，还可确保获得更高质量的音频，或以更低的功耗获得相同的音频质量，实现一次充电即可享受更长时间的游戏体验。同样出色的低延迟性能也促使人们探索改善助听体验的新方法，例如如何在群组交谈环境中清晰地听到多个说话者。低功耗蓝牙与 LE Audio 正在催生出令人振奋的新机会！
Razer 和 Turtle Beach 等公司生产的游戏耳机其市场估值已达到 23 亿美元，预计到 2028 年将增长至 36 亿美元，复合年增长率为 7.5%。游戏市场总体发展健康，尤其受到年轻玩家的追捧，最近游戏电影的推广也起到了推波助澜的作用，分析师预计该市场将继续保持健康增长。
目前的一个局限是游戏设备（游戏机、手持游戏设备、个人电脑、移动设备）和耳机之间缺乏互操作性。标准蓝牙音频平台无法提供足够低的延迟，因而无法获得良好的用户体验。当您射击外星入侵者时，游戏中的视觉响应是即时的，但音频响应明显会有数百毫秒的滞后。游戏产品提供商通过专有解决方案解决了这一局限，这需要您将平台特定的加密狗插入游戏设备中，并要求您支付许可保证金，才能使用该专有解决方案。
在游戏延迟方面，一款更具竞争力的产品需要建立在标准的端到端音频技术之上，而且无需依靠专有硬件或软件。蓝牙 LE Audio 标准在 BLE 功率效率方面正好契合这一要求，比如用在 CEVA 蓝牙音频平台中。这将为游戏耳机提供更快捷、更多样的解决方案，可与支持 LE Audio 标准的任何平台互操作。
图 1：带有互操作蓝牙耳机的游戏设备
（手持游戏设备、智能手机、游戏机、个人电脑）。
蓝牙的音频延迟取决于音频编解码器。对于经典蓝牙，有三个常用的选项：SBC、AAC 和 Qualcomm aptX。子带编码 (SBC) 实际上是快速傅里叶变换和编码步骤的有序结合，是经典蓝牙的默认选项。SBC 的延迟约为 100-150 毫秒。高级音频编码 (AAC) 是一种广泛使用的音频编解码器，以其高效压缩和良好的音频质量而闻名（在相同比特率下略微优于 MP3 编码器）。此编解码器通常用于苹果公司的设备，并受到某些蓝牙耳机支持。AAC 的典型音频延迟约为 150-200 毫秒，比 SBC 稍慢一些。Qualcomm 的 aptX 低延迟编解码器经过专门设计，旨在使用时域 ADPCM 来最大限度地减少音频延迟。aptX 低延迟功能显著降低延迟，使其缩短至约 40-50 毫秒，但会损失音频质量。后来，aptX 被 aptX Adaptive 取代，后者的延迟达到 80 毫秒。AAC 或 aptX 的使用均受许可协议的约束。
对于蓝牙 LE Audio，有两种编解码器可选。引入低复杂度通信编解码器 (LC3) 是一项重大创新。此编解码器最初由 Fraunhofer 和 Ericsson 开发，随后提交给蓝牙技术联盟进行标准化处理。LC3 的典型音频延迟约为 20-30 毫秒。此外，与经典音频默认搭配的 SBC 编解码器相比，LC3 显著提高了音频质量。即使降至低比特率，其音频质量通常也远胜于 SBC。此外，对于质量过剩的应用，LC3 还可通过降低可接受的比特率来降低能耗，从而延长电池续航时间。作为蓝牙标准的组成部分，LC3 不受许可协议的约束。
此外，LC3plus 也是由 Fraunhofer 和 Ericsson 开发而成，是 LC3 的一个超集合，确保实现稳健的传输、极低的延迟体验和高分辨率音频。此编解码器的延迟可低至 5 毫秒，通常位于 10-15 毫秒范围内。LC3plus 已由欧洲电信标准协会 (ETSI)（而不是蓝牙技术联盟）实施标准化，这可能会限制它对某些潜在采用者的吸引力。
LC3 和 LC3plus 均可在软件中充分实现，通过升级软件即可确保未来适用性。
图 2：蓝牙音频编解码器延迟比较
您可能想知道还能做些什么来改善助听器佩戴者的生活质量。低功耗蓝牙已经为助听器带来出色的电池续航。LE Audio 又通过改善延迟来提升听力体验。当我们听一个人讲话时，我们会潜意识地注视着他/她的嘴巴，以获得增强听力的线索。对于我们中的任何人而言，当视觉和音频信号不能很好地同步时，观看视频会变得相当痛苦。听力受损人士更加依赖视觉线索来增强他们的听力。如果视听无法紧密同步，聆听会变得令人困惑和厌倦。
如今这方面有了更加令人振奋的技术进步。当今的助听器方向性很强，佩戴者可以轻松听到正前方的说话者，但不能有效听到侧面的说话者。这导致群体讨论非常具有挑战性，比如一家人或一伙朋友坐在桌旁聊天时。如今的一个热门想法是在桌子中央放置一个小型助听设备。桌旁的任何人都可以交谈，设备将拾取他们所说的内容，就像电话会议一样，并将这些输入内容广播到支持 LE Audio 的助听器，必要时会滤掉外部噪音。
在需求看涨的市场中，低功耗蓝牙低延迟游戏耳机和助听对话辅助设备为基于 BLE 和 LE Audio 的全新消费设备创造了大量机会。作为基于音频标准的功能，不会因使用专有解决方案而产生版税；对于产品制造商而言，不应存在市场覆盖范围方面的限制。
