蓝牙 A2DP 音频传输格式-全面解析

1. 蓝牙 A2DP 音频传输格式

达到 CD 音质需要 1411.2 kbit/s 的带宽，显然 A2DP 无法允许，所以音频数据需要经过压缩。我们知道同样的比特率下，不同的编码格式音质是不同的。A2DP 要求必须支持SBC（Sub-band coding）编码，MP3、AAC、ATRAC 为可选编码，也可以使用其他专有编码格式。假设要使用 MP3 编码传输，则播放设备与接受设备（耳机）都支持 MP3，可以在播放设备与耳机的说明书中找到其支持的编码格式。

1.1 SBC

A2DP 对于 SBC 最大允许速率是单声道 320kbit/s、双声道 512kbit/s，实际上市面上的产品一般是按照 A2DP 推荐的码率编码的，44.1kHz 双声道最大为 328kbit/s，即使播放设备增大编码码率，接收设备不支持也是没用的。下面这个表是 SBC 的推荐码率，摘自 A2DP 协议规范：

在播放设备中可以设置 SBC 编码质量，这个值叫 bitpool，大概 1 bitpool = 6～7 kbit/s。SBC 是一种复杂度较低的编码格式，同等码率下音质稍差，根据这个网站上的比较，最高 328 kbit/s 的 SBC 音质大约介于 224 kbit/s 到 256 kbit/s 的 MP3 之间。此外，设置不当、信号差、设备不支持高 bitpool 等都会造成传输码率下降而使音质下降，耳机或音箱本身的音质也是很重要的因素。

1.2 APT-X

APT-X 是 CSR 公司专有的一种编码格式，压缩率 4：1 （约 352 kbit/s），号称可以达到 CD 音质。由于是专有格式，必须播放设备与接受设备均采用 CSR 公司的蓝牙模块才行，目前 iPhone 4、Galaxy S3 以及创新的部分耳机音箱都开始支持这种编码。

APTX是CSR公司的专利编码算法，在被高通收购后，APTX在安卓手机里面推广力度很大。在官网中的支持设备中看到了oppo和nokia的身影。根据官网介绍，aptX分为三种：aptX，aptX HD和aptX Low Latency，根据名字可以认为，分别是传统aptX，高品质aptX（估计是提高码率）和低时间延迟aptX（在看视频和打CS的时候时间延迟就很重要了）。

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CSR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（Sub-band Coding）之势。目前apt-x家族中实用的有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)

Apt-X的使用主要集中在蓝牙耳机和蓝牙音箱，其终端和蓝牙耳机音箱都必须支持Apt-X才能发挥其功能。蓝牙音频传输存在一定延迟。最大的感受是影音延迟可以降到最低。

aptX HD通过利用蓝牙无线连接传输24位音频来满足上述需求。和接收端支持24位音频输入一样，aptxHD 技术同样通过在4个接受子频带中的每一个频带上使用了额外的2个数据位来确保音频信号的精确传输。这将帮助在整个编解码周期实现更低信噪比，减少失真，确保提供纯净、清晰与清脆的音乐，使aptX HD成为高分辨率音频解决方案的理想组成部分。

1.3 MP3 与 AAC

这两种格式很常见，MP3 格式最高码率是 320kbit/s，AAC 一般也只有 320kbit/s（根据具体使用编码软件有差异）。

总的来说，同等码率下，音质 AAC > MP3 > SBC，APT-X 据说优于 AAC，网上没找到比较数据就不做排序。可以看到这几种编码格式最大码率都只有 300kbit/s 多点，蓝牙剩余的带宽无法利用。所以就算是蓝牙 4.0 的耳机，音质不会比蓝牙 2.0/2.1 有任何优势。

1.4 LDAC

LDAC是索尼研发的一种无线音频编码技术，它最早在2015年的CES消费电子设备大展上亮相。在当时，索尼表示比起标准的蓝牙编码、压缩系统，LDAC技术要高效三倍之多。这样一来，那些高解析度的音频文件在进行无线传输的时候就不会被过分压缩，以至于极大损失音质了。

在传输LPCM高解析音频时，LDAC 技术能够保持它最大的位深和频响范围，即使是达到了96kHz/24bit的音频都能够完成高质量的传输。与之相比，传统的蓝牙音频传输技术，在传输LPCM音频前，首先需要做的是将该高解析视频“劣化”到44.1kHz/16 bit的CD品质，然后再经过328kbps的传输，相当于两次大幅度的信息量损失，最终的质量离CD品质还要相去甚远。

LDAC提供了三种传输模式，首先是完全以质量为最优先的990kbps模式，接下来是默认的660 kbps普通模式，最后是和普通蓝牙标准差不多的330kbps模式，主要是为了保证连接质量。

LDAC可传输约3倍于普通Bluetooth*1的数据(在最高990kbps的传输速度下*2)，让你在无线情况下欣赏Hi-Res Audio*3音乐时，可以聆听到接近Hi-Res Audio的音质。

ldac发射端也是免费的啊，安卓8.0自带属性，接收端收钱。

1.5 HWA

华为官方介绍，HWA是华为自主研发的高清蓝牙传输协议，也是第一个由国内厂商牵头研发，旨在提高蓝牙音质表现的标准。它是基于LDHC编解码，要比高通aptxHD和索尼LDAC略好，三者原本大致属于一个音质级别，但是通过华为的调校后音质表现更好。

根据相关人士爆料，之前华为曾为此技术在上海举办过一个小规模内部沟通会，在相关技术对比下，HW对音质的改善相当明显，以前无线耳机不能保证音质的说法将彻底消失。

并且，华为在昨天的发布会上还公布，HWA标准联盟成员已经超过20多家，其中就包括众多著名耳机制造商，比如说森海塞尔、铁三角，音频制造商iRver以及DAC芯片制造商AKM等，以后还有更多的大牌音质厂商等着加入。这就意味着该标准已经完全被业内认可，且日后将发展的越来越好，支持HWA标准的耳机产品也会更多。

各编码格式的对比如下：

编码格式	采样率	信噪比	总谐波失真	动态范围
LHDC	40KHz 满幅	147dB	-148.8dB	148dB
LDAC	40KHz 满幅	147dB	-125.1dB	147dB
aptX HD	16KHz 满幅	101dB	-81.6dB	102dB

2. 总结

SBC一般的音频格式，蓝牙传输在不支持AAC，aptx的时候都用SBC传输，音质一般，现在80%都是这种格式；

AAC，当蓝牙支持AAC格式的文件，手机也支持AAC传输时，音质比SBC好很多，普通人听的出来这种区别；

APTX，是蓝牙传输的一种无损格式，由csr推广，在设计初期，要支持APTX，就必须要购买这个软件费用，并且aptx并不是大多数手机都支持，一般支持的手机在背后都有aptx的logo ，所以虽然效果好，但是真正可以支持的设备端其实不多。

蓝牙中的三种音频编码：Apt-X、SBC、AAC，apt-x比sbc要先进，延时低

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