演讲回顾 | 炬芯现场讲述低延迟高音质技术低延迟高音质技术如何赋能产品

3月30日，2023（春季）亚洲智能穿戴展第二场峰会——2023（春季）全球蓝牙音频大会在深圳福田会展中心5号馆拉开帷幕，近百家企业参展，吸引共计数千名观众前来参观、采购。全球蓝牙音频大会创办于2017年，前身为蓝牙耳机大会，已经连续举办6年、12届，累计参会人员突破30000人，成为行业现象级大会，现已跻身全球影响最为广泛的蓝牙音频技术大会之一。

在演讲环节，炬芯科技蓝牙穿戴产品总监张洪波先生为现场观众带来了《无线音频低延迟高音质技术的深耕及应用》为主题的精彩演讲，重点介绍了炬芯科技在蓝牙音频领域针对低延迟高音质技术研发的进展情况，以及该技术在各类产品形态中的应用成果。

炬芯科技是中国领先的低功耗系统级芯片设计厂商，始终秉持在低功耗的前提下为设备带来高音质、低延迟的无线音频体验。炬芯科技目前围绕两条主要的技术路线，一条为深耕高性能音频全链路技术，另一条为深耕蓝牙射频、基带等为核心的无线连接技术。

炬芯科技拥有20余年技术积累，2021年在科创板上市，目前总部位于珠海，并于深圳、上海、合肥、香港拥有分公司。

现如今，音频技术呈现无线化、低功耗、低延迟、高音质、多链接和音乐分享等发展趋势。其中低延迟与高音质实现难度大，同时更为受到用户重视；多链接和音乐分享伴随着万物互联时代的到来而愈加受到重视，相关使用场景也将获得越来越多的需求。

作为一个新的蓝牙传输协议，LE Audio从问世至今一直受到炬芯科技的高度重视。相较于经典蓝牙，LE Audio拥有低延迟、多连接、双模共存及高音质四大优势。在炬芯科技的打磨下，LE Audio的延迟由20ms逐步缩短至15ms，再缩短至目前的低至10ms；多连接则由1对1发展至1对2或1对3，再发展至当前的多对多；双模共存由单模蓝牙音频演化至双模蓝牙音频；高音质方面，最高可实现192KHz/24bit Hi-Res级别。

针对LE Audio所拥有的上述四大优势，炬芯科技对蓝牙音频技术开展了更进一步地深度发掘与优化，针对音频延迟的来源，做到了更为精细的分解与优化，使整个链路的延迟达到最优效果，包括音频编解码所需要的缓存及处理时间、音频输入输出的硬件延迟和缓存时间、蓝牙传输物理层和协议层延迟及缓存时间、蓝牙数据包重传机制等方面的优化。

通过一系列优化后，LE Audio在延迟方面最低可达9ms左右，相较于以往的经典蓝牙而言优势十分显著。

此外，在多连接方面，炬芯科技目前已完成单向传输与双向传输开发。单向传输基于48KHz@24bits LC3，支持Audio Broadcast、多声道或多国语言等，多个设备接收同样音频数据可视为一个通道，在理论上而言其接收设备数量无限制。单向传输目前广泛应用于Soundbar及无线麦克风等产品中。双向传输则广泛应用于无线电竞耳机及会议系统等设备上，实现语音双向传输。

在LE Audio普及的过程中，手机、电脑、平板等原设备的升级换代需要经历一个过程，在此过程中为了更好地兼容多种设备，需要保持双模共存。同理，其接收设备亦需要保持双模共存，例如一款设备即可实现经典蓝牙的接收，又能实现LE Audio的转发，或是同时实现经典蓝牙与LE Audio的双重接收。

在高音质方面，炬芯科技将经典蓝牙的SBC与LE Audio的LC3进行了对比，发现LC3音质评测明显好于SBC，且LC3几乎不到SBC一半的比特率即可获得更好的THD+N。

除上述优势之外，炬芯科技在低延迟高音质方面的技术积累集成了包括硬件及平台的优势，例如结合了DSP与CPU的双核异构音频处理架构，可实现低功耗下的高算力，同时发挥CPU在应用开发中的有效性，以及DSP在音频前后处理及编解码上的专长。

除硬件及平台的优势之外，炬芯科技结合了自身开发的软件与算法，形成了完整的一体化概念，为用户提供一整套低延迟、高音质体验。

在家庭影院方面，传统的家庭影院设备通常由有线方式连接，通过多个扬声器的串联带来更出色的音频效果，然而有线连接往往影响着产品的美观程度，并在一定程度上限制了产品的便携性。针对上述痛点，炬芯科技通过利用低延迟高音质音频无线传输技术，推出了全新一代ATS2835PL解决方案，其基于LC3+编码，延迟低至15ms，同时支持双模在线（LE Audio与经典蓝牙共存），支持5个声道无线收发，相对2.4G私有协议功耗更低，音质更高。

在电竞耳机方面，传统的专业电竞耳机为了确保低延迟与高音质，基本采用有线连接的方式。而早期无线电竞耳机多采用基于2.4G的私有协议技术，其缺点在于无法使用蓝牙与手机进行连接，且无法在游戏时接听电话。借助炬芯低延迟高音质音频无线传输方案，可实现高清48KHz音频双向同传，抗干扰能力与音频传输稳定性显著提升，且支持同时连接PC/游戏主机及手机等多设备，不必错过重要来电。

针对电竞耳机，炬芯科技推出了全新一代ATS3031单芯片SoC解决方案，其端到端延迟小于25ms，支持LE audio与经典蓝牙双模共存，全面兼容PC、游戏主机和手机，支持48KHz音乐/32KHz高清语音同时传输及实时动态音效调节，为玩家们带来更出色的游戏音频体验。

在无线麦克风领域，为了满足两发一收或多发一收、单向多链接低延时传输，以及远距离的情况下同时实现高音质和超低延迟等需求，炬芯科技推出ATS2831PL LC3+无线麦克风方案，其采用单芯片SoC解决方案，集低延迟传输链路、高品质音频编解码和降噪于一体，支持两发一收及全链路48K高清语音，端到端延迟实现了＜10ms。该方案目前已获得科大讯飞、猛玛等品牌应用。

此外，在开放式音频OWS领域，由于其对听音乐及通话方面的音质也有极高的要求，炬芯科技特此推出ATS3025单芯片SoC解决方案，该方案具备更好的音效处理、更好的音频性能、更好的通话效果，并带来更好的用户体验。ATS3025目前已成为OWS品类最具竞争力的解决方案。

为持续在低延迟高音质方面取得突破，炬芯科技不断深耕，首先是在标准蓝牙的基本框架内基于现有LE Audio做了低延时优化，其次将基于类似的蓝牙音频框架开发炬芯私有的协议，使低延迟、高音质迈上更高的台阶。接下来，炬芯将朝着延迟低于5ms的目标，通过更高的带宽，优化音频编解码效率，并加入前向纠错等新技术减少数据重传，从而降低延迟。

为了满足人类对于音质体验的追求，炬芯科技将不断深耕低延迟高音质技术，为音频领域带来更多的活力，真正实现“让高品质声音如影随‘行’”。