芯片采購(gòu)網(wǎng)專(zhuān)注于整合國(guó)內(nèi)外授權(quán)IC代理商現(xiàn)貨資源,芯片庫(kù)存實(shí)時(shí)查詢(xún),行業(yè)價(jià)格合理,采購(gòu)方便IC芯片,國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)芯片采購(gòu)平臺(tái)。
1877年,以愛(ài)迪生發(fā)明的留聲機(jī)為起點(diǎn),現(xiàn)代音頻產(chǎn)品開(kāi)始出現(xiàn),充滿(mǎn)活力,不時(shí)引領(lǐng)時(shí)尚潮流;卡帶機(jī)于1964年首次推出,并于20世紀(jì)80年代傳入中國(guó),成為20世紀(jì)80年代中國(guó)最時(shí)尚的牛仔喇叭褲icon;1982年,第一臺(tái)CD機(jī)器出現(xiàn),開(kāi)啟了音樂(lè)數(shù)字化的先例;2001年,蘋(píng)果發(fā)布了第一款iPod。在過(guò)去的100年里,音頻產(chǎn)品的發(fā)展主要集中在存儲(chǔ)介質(zhì)的演變和數(shù)字模擬的轉(zhuǎn)變上。
2001年以后,音頻產(chǎn)品進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸,包括近年來(lái)的智能揚(yáng)聲器、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)等PAN和WAN傳輸音頻產(chǎn)品。在此期間,蘋(píng)果通過(guò)兩種音頻產(chǎn)品給行業(yè)帶來(lái)了兩次巨大的變化,第一次是iPod引起的MP第二次是三波Air Pods昨天流行的炸雞TWS耳機(jī)。
這兩輪音頻進(jìn)化表明,人類(lèi)對(duì)美麗聲音的追求是無(wú)窮無(wú)盡的。8月17日,南京、聚鑫科技有限公司董事長(zhǎng)兼董事長(zhǎng)CEO周正宇博士應(yīng)邀出席2022年中國(guó)IC結(jié)合傳統(tǒng)音頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和火炬核心技術(shù)的最新產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)展,領(lǐng)導(dǎo)峰會(huì)發(fā)表了主題演講:讓高質(zhì)量的聲音跟隨線(xiàn)。
傳統(tǒng)音頻產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展
周正宇博士認(rèn)為,傳統(tǒng)音頻產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)可能是以下五個(gè)方向。
第一個(gè)是無(wú)線(xiàn)化,從穿戴式TWS耳機(jī),再到7.1.沉浸式無(wú)線(xiàn)音頻家庭影院是無(wú)線(xiàn)標(biāo)志性應(yīng)用場(chǎng)景。
二是低延遲,由于無(wú)線(xiàn)需求,必然會(huì)產(chǎn)生低延遲的需求和挑戰(zhàn),這是非常值得探討的重點(diǎn)。
第三個(gè)是高音質(zhì)。人類(lèi)對(duì)美麗聲音的追求可以分為兩個(gè)維度:一是采樣率的不斷提高,從過(guò)去開(kāi)始CD時(shí)代的44.KHz或者48KHz,現(xiàn)在高清或者Hi-Res的96KHz@24bit或者192K@24bit,再到384發(fā)燒水平的384KHz@32bit;另一種是高保真度的升級(jí),即所謂的THD N,現(xiàn)在追求到-135dB,精度接近千萬(wàn)分之一到千萬(wàn)分之二,雖然大多數(shù)人的耳朵不能直接區(qū)分,但仍會(huì)有不同的聽(tīng)覺(jué)舒適感。
第四個(gè)趨勢(shì)是,音樂(lè)分享和多連接的需求將繼續(xù)增加。
最后第五點(diǎn),上述所有需求和變化都將繼續(xù)伴隨著便攜性和低功耗的強(qiáng)勁需求,這也是未來(lái)音頻技術(shù)發(fā)展的不變規(guī)律。
在有趨勢(shì)中最具挑戰(zhàn)性的是如何在滿(mǎn)足高音質(zhì)的前提下實(shí)現(xiàn)低延遲目標(biāo)。
過(guò)去、現(xiàn)在的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)
回顧聚芯科技的前身聚力集成,是中國(guó)最早的大型芯片設(shè)計(jì)公司之一MP2005年在納斯達(dá)克上市的全球最高市場(chǎng)3之王。
周正宇博士領(lǐng)導(dǎo)的聚芯科技作為業(yè)內(nèi)20多年的領(lǐng)軍人物,于2021年在國(guó)內(nèi)科技創(chuàng)新板成功上市,并深入培育音頻技術(shù)領(lǐng)域。
憑借20多年在音頻領(lǐng)域的技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn),聚芯科技在多個(gè)領(lǐng)域取得了顯著成績(jī)。根據(jù)TSR統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示,2020年,聚芯科技在品牌藍(lán)牙音箱市排名世界第二;2018-2020年,聚芯科技TWS耳機(jī)芯片復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)100%;2021年,聚芯科技推出雙模藍(lán)牙音頻智能手表芯片,2022年Q2終端品牌客戶(hù)量產(chǎn)出貨。聚芯科技的智能手表單芯片解決方案不僅滿(mǎn)足低功耗、長(zhǎng)待機(jī)、高顯示幀率的剛性需求,還支持手表接聽(tīng)手機(jī)電話(huà),還支持本地音頻播放和藍(lán)牙發(fā)射。你可以用手表和耳機(jī)聽(tīng)音樂(lè),而不用帶手機(jī)。
過(guò)去,火炬芯技術(shù)的產(chǎn)品主要以低功耗為核心價(jià)值,在低功耗下創(chuàng)造高音質(zhì)。典型情況下,基于火炬芯技術(shù)芯片方案MP音樂(lè)播放可持續(xù)20-30小時(shí),TWS耳機(jī)聽(tīng)歌的使用時(shí)間為8-10小時(shí),典型的手表使用場(chǎng)景可持續(xù)10天左右。
今天,在繼續(xù)深入培育低功耗的基礎(chǔ)上,聚芯技術(shù)在無(wú)線(xiàn)傳輸下追求高音質(zhì)音頻,抓住低延遲的核心痛點(diǎn),打造自己的產(chǎn)品,基于最新的聚芯技術(shù)芯片方案Soundbar音頻傳輸延遲目標(biāo)目標(biāo)低于15毫秒,無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)延遲目標(biāo)低于10毫秒。
周正宇博士認(rèn)為,在過(guò)去,高質(zhì)量的聲音更多地體現(xiàn)在便攜性上,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的便攜性,讓人們隨時(shí)隨地享受美麗的聲音;在未來(lái),線(xiàn)賦予了新的內(nèi)涵,同時(shí)體驗(yàn)無(wú)線(xiàn)音頻,實(shí)現(xiàn)低延遲同步,最終呈現(xiàn)雙維度。
低延遲高音質(zhì)為音頻領(lǐng)域注入了新的活力
周正宇博士指出,當(dāng)前音頻應(yīng)用場(chǎng)景中的三個(gè)痛點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),低延遲下的高音質(zhì)將為當(dāng)前音頻市場(chǎng)注入新的活力。
第一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是家庭影院,過(guò)去是杜比digital或杜比digital plus 5.1聲道,現(xiàn)在是杜比全景深7.1.4聲道。在7.1.在4聲道中,前面有三個(gè)喇叭或一個(gè)條形揚(yáng)聲器(Soundbar),后面有兩個(gè),頭上有兩個(gè),再加一個(gè)低音炮。假如沒(méi)有預(yù)埋線(xiàn),低音炮,后面和頭頂喇叭需要用明線(xiàn)連接,這將嚴(yán)重影響美觀,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的無(wú)線(xiàn)連接需求。沉浸式家庭影院無(wú)線(xiàn)連接對(duì)音質(zhì)和低延遲有很高的要求,要求圖片和揚(yáng)聲器之間的聲音低延遲(20毫秒以?xún)?nèi)),否則會(huì)感覺(jué)到音視頻不同步。同時(shí),七聲道之間的相對(duì)延遲不得超過(guò)100微秒,至少需要滿(mǎn)足五聲道的單向無(wú)線(xiàn)低延遲傳輸。這對(duì)低延遲下的高音質(zhì)技術(shù)提出了更高的要求。
第二個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是大家熟悉的無(wú)線(xiàn)電競(jìng)耳機(jī)。TWS除了通話(huà)和聽(tīng)音樂(lè),耳機(jī)的第三個(gè)吸引力是玩游戲。隨著電子競(jìng)技游戲的快速發(fā)展和全球的普及,玩家對(duì)耳機(jī)的延遲要求非常高。如果延遲太長(zhǎng),反應(yīng)太慢,用戶(hù)體驗(yàn)和游戲競(jìng)爭(zhēng)效果將受到很大影響。為了保證低延遲和高音質(zhì),傳統(tǒng)游戲耳機(jī)基本上是有線(xiàn)的;近年來(lái),無(wú)線(xiàn)需求不斷增加。早期無(wú)線(xiàn)電競(jìng)耳機(jī)主要采用私人協(xié)議2.4G,但使用私有協(xié)議2.4G除了高功耗和高成本,另一個(gè)最大的問(wèn)題是手機(jī)在游戲過(guò)程中不能同時(shí)連接,容易錯(cuò)過(guò)手機(jī)電話(huà),音頻質(zhì)量不夠高。因此,對(duì)藍(lán)牙雙模共存無(wú)線(xiàn)電競(jìng)耳機(jī)的需求不斷上升。
第三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)。短視頻直播風(fēng)口催生了無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)產(chǎn)品。它需要小巧便攜的外觀,滿(mǎn)足非常低延遲的高質(zhì)量音頻傳輸要求。為了實(shí)現(xiàn)音頻和視頻同步,還需要支持兩個(gè)或多個(gè)。目前,火炬芯技術(shù)的低延遲高音質(zhì)技術(shù)芯片,基于火炬芯技術(shù)芯片開(kāi)發(fā)的低延遲無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)方案已應(yīng)用于世界多個(gè)知名品牌。
如何實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙音頻傳輸?shù)牡脱舆t
周正宇博士指出,藍(lán)牙音頻傳輸延遲的主要來(lái)源有幾個(gè)。首先,所有硬件本身帶來(lái)的音頻延遲,如ADC、DAC延遲;二是無(wú)線(xiàn)傳輸本身的發(fā)射和接受端的延遲;三是增強(qiáng)抗干擾重傳機(jī)制的延遲;最重要的是無(wú)線(xiàn)音頻傳輸?shù)膸捪拗疲瑢?dǎo)致音頻必須壓縮和解壓,不同的壓縮算法會(huì)導(dǎo)致壓縮和減壓的延遲;以及上述技術(shù)功能所需的緩存機(jī)制。
聚芯科技以20多年的音頻技術(shù)積累為基礎(chǔ),不斷總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),逐一克服各延遲原因的技術(shù)水平,最終凝聚了以下音頻技術(shù)的核心:
1、CPU DSP雙核異構(gòu)音頻Sunplus代理理架構(gòu);
2.算法軟件與硬件一體化的設(shè)計(jì)方法;
3、以ADC和DAC為核心音頻信號(hào)鏈,音頻ADC可以達(dá)到SNR 110dB,DAC可以達(dá)到SNR 120dB,延遲目標(biāo)低于100微秒。
第一代高音質(zhì)技術(shù)低延遲解決方案
周正宇博士說(shuō),基于自己的核心技術(shù),聚芯科技抓住了藍(lán)牙5.3 LE Audio針對(duì)三個(gè)痛點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景,推出了相應(yīng)的第一代解決方案,也是基于最新藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新。
首先是ATS2835PL藍(lán)牙5.1聲道高音質(zhì)家庭影院解決方案.3 LE Audio基于與經(jīng)典藍(lán)牙共存的模式LC3 編碼延遲可低于15毫秒。相對(duì)2.4G私有協(xié)議功耗低,音質(zhì)高。它可以與經(jīng)典藍(lán)牙共存,支持五個(gè)聲道。家庭影院的低音炮和后面的兩個(gè)喇叭可以通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)連接LE Audio 實(shí)現(xiàn)低延遲高音質(zhì)的無(wú)線(xiàn)音頻體驗(yàn)。
再者是ATS2831PL與經(jīng)典藍(lán)牙相比,低延遲高音質(zhì)無(wú)線(xiàn)電競(jìng)耳機(jī)方案的端到端延遲小于20毫秒。同時(shí)和PC/游戲主機(jī)/手機(jī)全面兼容,支持LE audio與經(jīng)典藍(lán)牙共存。如果用戶(hù)戴著電子競(jìng)技耳機(jī),他們可以暫停接聽(tīng)游戲。接完電話(huà)后,他們可以在不中斷游戲的情況下恢復(fù)到游戲中。支持雙向48KHz除了單向音樂(lè)和游戲音效外,高清語(yǔ)音傳輸還能滿(mǎn)足不同游戲玩家之間高音質(zhì)語(yǔ)音對(duì)話(huà)的需要。
最后是低延遲高音質(zhì)無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)解決方案。無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)是火炬核心技術(shù)的終極產(chǎn)品。延遲可在10毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn),低延遲傳輸、高質(zhì)量音頻編解碼和AI一體化降噪,支持LC3 編解碼支持兩發(fā)一收,全鏈路48KHz高清語(yǔ)音傳輸。目前,火炬芯技術(shù)的芯片已經(jīng)存在Rode、應(yīng)用于科大訊飛、猛犸象、綠聯(lián)等知名品牌的無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)產(chǎn)品。
三級(jí)跳躍技術(shù)低延遲高音質(zhì)技術(shù)
為了在低延遲下創(chuàng)造高音質(zhì),周正宇博士提出了三級(jí)跳躍計(jì)劃。首先,在藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)LE Audio 最新標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)會(huì)將延遲到10毫秒以?xún)?nèi)。然后,在類(lèi)似藍(lán)牙音頻的大框架下,全面創(chuàng)新自己的私人協(xié)議,將低延遲高音質(zhì)拉到更高的水平-5毫秒。最后,引入帶寬較高的新型無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),創(chuàng)造低延遲高音質(zhì)——低于2毫秒的延遲。
1、藍(lán)牙5.3,LE Audio
根據(jù)藍(lán)牙SIG最新標(biāo)準(zhǔn)公布LE Audio,也就是藍(lán)牙5.3.與經(jīng)典藍(lán)牙相比,它在協(xié)議層提供了更多實(shí)現(xiàn)低延遲的武器。
比如編碼幀傳輸機(jī)制效率更高,包接收時(shí)間可預(yù)測(cè),編碼解碼延遲更低LC3和LC3 plus技術(shù)等。這些新的技術(shù)變革已迅速應(yīng)用于聚芯科技產(chǎn)品,將過(guò)去經(jīng)典藍(lán)牙25毫秒以上的延遲目標(biāo)秒以下。
2、提升2.4G和5.8G私有協(xié)議
在2.4G和5.8G在私人協(xié)議下追求更高的音質(zhì)和更低的延遲,首先通過(guò)進(jìn)一步增加無(wú)線(xiàn)傳輸帶寬,然后通過(guò)開(kāi)發(fā)自己的低延遲音頻編碼解碼技術(shù)與高帶寬傳輸相匹配,引入前向糾錯(cuò)技術(shù),糾正錯(cuò)誤數(shù)據(jù),系統(tǒng)整體系統(tǒng)的重傳,甚至不重傳,再加上輸入/輸出硬件的延遲優(yōu)化,從而達(dá)到延遲目標(biāo)低于5毫秒。
3、UWB超帶寬技術(shù)或類(lèi)別UWB技術(shù)
通過(guò)UWB超帶寬技術(shù)或類(lèi)別UWB無(wú)需編解碼或使用無(wú)損壓縮技術(shù),技術(shù)不壓縮數(shù)據(jù),SNR它可以達(dá)到最佳和最低延遲。與窄帶寬相比,它具有更好的抗干擾性。它不需要重新傳輸或更少的重新傳輸。實(shí)現(xiàn)音頻高音質(zhì)超低延遲傳輸,創(chuàng)造2毫秒以下的終極延遲目標(biāo)。
周正宇博士最后得出結(jié)論:回到人類(lèi)對(duì)音頻體驗(yàn)的追求,我希望聚芯技術(shù)能為音頻領(lǐng)域注入更多新的活力,以低延遲高音質(zhì)技術(shù),真正實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的聲音跟隨線(xiàn)。
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