Auracast打破藍牙1對1音訊傳輸限制

2023-06-16
Auracast廣播音訊徹底改變藍牙音訊傳輸模式,以廣播形式實現不限數量的音訊傳輸,並將藍牙應用從個人場域帶到公共場所,引爆藍牙音訊全新商機。
藍牙技術聯盟

廣播範圍有多大?訊號如何穩定傳輸?

(承前文)前面提到,Auracast可以將音訊廣播至不限數量的裝置。在這種情況下,影響收聽裝置數量的唯一限制就是廣播的範圍大小。廣播範圍和發射功率成正相關,需要大範圍廣播的發射器可能傾向連接有線電源以滿足大功率的功耗需求。然而,就算透過加大功率提升廣播範圍,在相對廣大且建築構造複雜的公共空間,如機場,基本上仍無法僅靠單一發射器覆蓋整個場域。

瑞昱藍牙音頻市場總監廖似修(圖4)認為,如何在各個發射源之間的同步做到用戶無感,讓使用者在兩個發射源間移動時可以順暢切換(Handoff),是在開放公共空間使用Auracast廣播音訊的挑戰之一,並且需要根據應用場域決定Handoff機制。Kolderup也提到,藍牙技術聯盟正在進行相關作業,希望能為發射器之間的切換定義出更詳盡的機制。

圖4 瑞昱藍牙音頻市場總監廖似修認為,如何在各個發射源之間的同步做到用戶無感,讓使用者在兩個發射源間移動時可以順暢切換(Handoff),是在開放公共空間使用Auracast廣播音訊的挑戰之一。

Auracast部署場景多元,包括機場、演講廳、健身房等,各個環境具備不同干擾因素,例如人群、建築阻隔或其他訊號干擾。因此,抗干擾技術也是廣播音訊需要提升的地方,例如精準快速地偵測到訊號路徑上的干擾源,並透過藍牙跳頻技術避開。

除了主動避開干擾源,重傳機制(Retransmission)也可以提高場域中訊號傳輸的穩定性。泰凌微電子(上海)股份有限公司商務拓展總監梁佳毅表示,由於Auracast廣播系統中的發射器並未與接收器建立連接關係,發射器為了確保訊號被順利接收,會透過重傳機制提高接收器獲取訊號的機率。

音質/延遲之間具權衡關係,SQ音訊保障聽眾權益

音訊品質和延遲之間具有權衡(Tradeoff)關係,對音訊品質要求越高,所傳送的資料封包就越大,也因此越難實現低延遲傳輸。在某些情景中,降低延遲對於聆聽體驗至關重要,比如機場範例中,和朋友分享音訊觀看電影需要確保影音同步,而機場廣播可能同時從外放的喇叭系統和耳機中播出,需要降低延遲避免產生回音。

梁佳毅說明,除了應用方面的性能需求,藍牙技術聯盟也針對公共及私人廣播規範發射器支援的音訊品質。藍牙廣播音訊大致可分為「標準品質(Standard Quality, SQ)」及「高品質(High Quality, HQ)」,符合Auracast規範的公共發射器必須確保同時提供SQ音訊,以便讓配戴助聽器的聽眾可以在不消耗過多電力的情況下收聽公共廣播;私人廣播則可默認採用較高品質的音訊進行傳輸,不過仍必須支援SQ音訊。

次頻道增加音訊選項,藍牙資料速率有望升級至8Mbps

前面提到公共廣播必須同時播放SQ音訊,便是次頻道(Sub-group)的應用案例之一。Auracast發射器能夠將發送的資訊細分成不同次頻道,提供更多元、更具針對性的音訊選擇。觀看電影時選取不同語言,也是次頻道的常見應用。

不過,次頻道數量增加將使得所運行的頻寬(Bandwidth)變得更加擁擠,限制可提供的次頻道數量。Kolderup表示,現在基於LE Audio的資料速度最高僅2Mbps,而藍牙已有相關專案規畫將資料速度提升四倍來到8Mbps,能夠進一步擴展Auracast可提供的傳輸選項。

Auracast快速崛起 三類型裝置即將現身

在藍牙技術聯盟公布LE Audio規格之前,便已有廠商開始投入布局,例如Nordic和Packetcraft合作推出LE Audio評估平台;LE Audio規格宣布後,業界更是討論熱度不斷,廠商陸續推出LE Audio晶片,例如瑞昱已有兩系列平台可支援LE Audio及Auracast功能的雙模SoC、泰凌微推出Classic/LE Audio雙模SoC、恩智浦也發布首款支援Auracast的LE Audio SoC。

硬體晶片之外,軟體工具也先後傳出支援消息,例如Android搶先宣布於Android 13支援LE Audio,Sony也在2023年5月底推出真無線耳機LinkBuds的測試版LE Audio編碼韌體。

廖似修表示,目前新上市的耳機已經開始要求支援LE Audio,廣播音訊功能在接收端的滲透率將快速上升。與之相對,發射端涉及既有音訊裝置的布建方式,重新規畫設計成本較高。因此,為了應對即將湧入市場的接收器產品,外接採用Auracast晶片的dongle成為低成本、可實現快速升級的新選擇,並且在性能上沒有明顯差異。而瑞昱提供布建Auracast廣播音訊所需的全套方案,其中便同時包括接收端的晶片及發射端可採用的dongle晶片。

協作者(操作介面)的進展也將影響Auracast的採用速度。廖似修說,雖然來自手機廠的支援能夠快速帶動整個市場發展,但在手機之外,像是智慧手表等穿戴式裝置其實也能勝任協作者角色。由於協作者並未參與音訊傳輸,消耗功率低,因此也十分適合整合進採用電池的穿戴式應用。

公共/私人場域同步起飛 Auracast帶領藍牙開啟全新應用

在藍牙技術聯盟大力推廣下,市場對於Auracast的接受度快速上升,許多基礎建設將開始逐步導入廣播音訊技術。Auracast在公共和私人廣播的應用預期將並行發展,目前普遍認為在2023 Q4或2024年初有機會看到相關產品。

Auracast是藍牙劃時代的創舉,Kolderup表示,藍牙不再只是既有音訊裝置的無線版本,將透過Auracast打造全新音訊體驗,實現過往無法想像的應用。未來,藍牙底層技術的更新將支援更多Auracast應用。Auracast潛力無窮,除了藍牙技術聯盟預想的場景,廣播音訊諸多配置選項可望持續擴展應用範疇,探索Auracast可能性。

Auracast打破藍牙1對1音訊傳輸限制(1)

Auracast打破藍牙1對1音訊傳輸限制(2)

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