APTX蓝牙技术介绍解析

音频带宽
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• CD 16bit/44.1kHz 20Hz- 22kHz
apt-X
20Hz-22kHz
SBC
20Hz-17kHz
Apt-X运用先进的ADPCM原理，可对全频 范围的音频进行编码。MP3和AAC使用心理 声学技术，去除不重要的音频，而SBC只能 重现有限的音频带宽。
Apt-X技术：
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• 为管理立体声音频的传输，蓝牙技术联盟（SIG ）发布了名为A2DP（高级音频传输模型）的协议 。蓝牙规定了在768kbps码流率时A2DP的最大可用 带宽。因此，高品质立体声音乐必须使用某种形 式的音频编码来降低所需的数据速率。
• 举例来说，16位立体声（被视为入门级量化位
数）最小采样率为44.1kHz，正好和传统CD相匹配 ：
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• 无压缩音频使用1.411Mbps带宽实现CD品 质，而对于绝大多数无线应用技术来说， 全带宽是不切实际的。设计、效率、动力 优化以及容错问题都会给可用数据速率造 成压力。
这就提出一个挑战，我们需要找到一种算 法，不但可以达到这一品质级别，还能利 用低延迟，同时维持有效的处理能力。
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； • ⑩硬件低复杂度，由单芯片实现；单声道或立体声编解码
； • ⑪单声道或立体声编解码； • ⑫低功率消耗；
优点：
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• 高品质的音频，硬件复杂度低，设备要求 低只需单设备即可实现22.5kHz的双通道立 体声；
缺点：
• 不是Free • 应用领域：voip \Bluetooth\..... • 版税方式：一次性付费
什么样的延迟是可以接受的？
• 对大部分高清家庭影院的普通无线5.1音箱来说，大于10毫秒的延迟 就会影响全方位的环绕声体验。
对于和视频源交互的立体声耳麦和音箱，依据屏幕大小，行业指标 约为40毫秒。 • 子带编解码器（SBC）也存在短暂的编码延迟，但其框架结构要求 传输机制缓冲音频，并对包结构设限。某些SBC执行时间可长达200毫 秒。 •
20bit时>112dB，SBC 16bit时为70dB至75dB);
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• ⑤ data rates：352kbps(SBC为320kbps)； • ⑥ 频率响应范围：20Hz-22kHz(aptX Enhanced为10Hz-
24kHz,SBC为20Hz-17kHz)； • ⑦高达48kHz的采样频率(8,16,24,32,44.1,48kHz)； • ⑧容错性好（BER<1：10,000时完美再生）； • ⑨完整的AUTOSYNC™编解码同步方案，再同步时间<3ms
• ①压缩率：4：1（aptX Live 为8：1，SBC为3：1到6：1之间）；
• ②Word Depth：支持16bit,24bit音频(aptX Enhanced还支持20bit音频)； • ③编解码延时：采样频率48kHZ时<2ms；（SBC为2.5ms+缓冲时间） • ④ dynamic range(响度) ：16bit时>92dB,24bit时>120dB(aptX Enhanced
目前所有可用的专业算法中，apt-X的编码延迟最短。因为它采用无 框架数据结构，所以每个声道只要有3个音频样本即开始进行音频编 码。apt-X总编码/解码延迟为1.9毫秒。
蓝牙系统延迟本身就是实时操作的问题。到目前为止，多种围绕 SBC编解码器的设计已问世。采用apt-X可显著降低系统延迟，因为 apt-X无需缓冲音频即可对其进行解码，可无限制的优化包大小，还可 以删除重传，这是因为apt-X更稳定且更具灵活性。
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• apt-X是一种基于子带ADPCM（SB-ADPCM）
技术的数字音频压缩算法。原始算法由 Stephen Smyth 博士于20世纪80年代提出。 由Audio Processing Technology（现已被scr合 并）公司发展并命名为apt-X。最初用于专 业音频与广播领域。近几年，在 Bluetooth 无线音频传输领域apt-x由于其低延时，容 错性好，高音质等优点大有取代SBC（Subband Coding）之势。
FENDA • 动态范围：
16位数字音频=20Log10(216)=96.32dB 20位=120.4dB等…… 以CD品质为基准，16位、44.1kHz的动态范围为96dB。
为了在对带宽有限制的应用技术中达到这一动态范围级 ，有必要使用至少16位的音频作为原始输入，然后使用输 出时实质上可复制所有动态范围的压缩技术。
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• 目前apt-x家族中实用的有有aptX Bluetooth, aptX Enhanced, aptX Live（ 2007年推出）,aptX Lossless（2009年推出）。apt-X具有以下特点:
• 所需频宽：10Hz to 22.5 kHz，56kbit/s to 576 kbit/s(16 bit 7.5 kHz mono to 24-bit, 22.5kHz stereo) 特性：主要用于专业音频领域，提供高品质 的音频。其特点是：
编码大小
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• apt-X使用的编码/数据存储空间小，可轻松置于当前最新的DSP中，剩 余的空间还可以放置其他第三方音频算法。 SBC必不可少且必须包含在A2DP中，以确保蓝牙的互用性。不过， apt-X 业已经过SIG批准，可作为可选编解码器包含于A2DP协议中。这 表明，如果设备不具备 apt-X编解码器，而且设备内嵌的解码器也不 可用的话，设备将返回SBC以获得互用性。 apt-X是无线音频传输最稳定可靠的编解码器——无缓冲，低延迟， 如果出现数据包损失的话，几乎无需重传数据。apt-X不同于SBC，它 采用无框架结构，因而非常适合无线音频传输，而SBC受其框架结构 的限制会导致包损失和音频信号遗失。
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Apt-x蓝牙技术
Fenda Technology Co., Ltd © 2011
什么是aptபைடு நூலகம்X？
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• 最初研发apt-X是为了用于专业音频与广播 领域，apt-X是一个实时数字音频数据压缩 系统，可将线性音频样本压缩到原来的1/4 ，音质无明显下降且延迟极低。
为何采用apt-X？