络达科技LE Audio双耳音频蓝牙同步技术

daiyun

蓝牙特别兴趣小组（SIG）宣布了新的蓝牙核心规范CoreSpec5.2，其中包含下一代蓝牙音频技术LE Audio，这种技术不仅可以增强蓝牙的音频性能，而且还具有低延迟、音质好等特点。

同时，这种技术还可以达到音频同步的效果，随着苹果无线耳机Airpods的发布，在苹果公司与其他厂商之间建立起了一道技术壁垒，那就是必须采用转发的方式才能实现音频直接的同步，但是随着LE Audio技术的出现，这种技术垄断将被打破。

而作为参与下一代蓝牙音频技术的公司之一，络达科技也是在这方面奋起发力，早在14年10月8日，络达科技就申请了一项名为“蓝牙发生装置的音频同步方法”的发明专利（申请号：201410524717.6），申请人为络达科技股份有限公司。

根据该专利目前公开的资料，让我们一起来看看络达科技的这项音频同步技术吧。


如上图，为该专利中发明的蓝牙传输系统的构造示意图，在该系统中，主要包含电子设备11以及多个蓝牙装置13，这个模型也就是蓝牙耳机连接智能手机的简化模型，其中蓝牙装置分为第一蓝牙发声装置131和第二蓝牙发声装置133，智能手机可以通过蓝牙连接并传输音频封包12，该专利对于蓝牙装置的数量没有做限制，因此即使有多个蓝牙装置，也可以实现音频的同步。

与采用转发的方式有所不同的是，该专利在进行音频数据包传输前，会与第一蓝牙装置以及第二蓝牙装置分别建立蓝牙连接，同时还需要同步时钟脉冲，使两者使用相同的时脉，相同的时脉是数据可以实现同步的前提。

第一蓝牙装置在接收到智能手机的音频数据后，会立刻将音频数据包转发给第二蓝牙装置，这种普通转发的方式势必会导致音频的不同步，因此该专利中提出在第一蓝牙装置接收到数字音频封包后，并不会马上转换及播放音频封包，而时在确定第二蓝牙发生装置同样接收到数字音频封包后，两个蓝牙装置才会同时播放声音信号，从而达到音频的同步。


如上图，为这种蓝牙发生装置的示意图，蓝牙发声装置包括缓冲单元1311、译码单元1313、样本转换速率调整单元1315以及数字模拟转换单元1317，缓冲单元可以用来暂存数字音频封包，译码单元可以译码数字音频封包的样本，样本转换速率调整单元可以调整采样率，而为了得到清晰的声音，数模转换单元可以完成数字音频到模拟音频信号的转换。

在第一蓝牙发声装置接收到数字音频封包后，会先将数字音频封包暂存在缓冲单元中，并通过蓝牙将音频包传送至第二蓝牙发声装置中，第二蓝牙接收音频包后，同样会将数字音频封包暂存在缓冲单元内，当二者都接收到音频包后，二者就可以同时处理以及播放音频。


最后，我们来看看这种音频同步方法的步骤流程图，首先提取各个发声单元在同一个时间点转换的样本数量，根据这个样本数量，就可以调整蓝牙发生装置进行样本转换的速率，因为这个速率是实现音频同步中非常重要的一环，例如有两个蓝牙和有三个蓝牙装置时，由于音频包需要缓存，也就是需要缓存两次和缓存三次的区别。

在速率可调的情况下，例如可以调整第二蓝牙发生装置的样本转换速率调整单元的采样率，使得第二蓝牙发生装置和第一蓝牙发声装置在同一时间点转换的样本数量相同，从而达到第一蓝牙发声装置和第二蓝牙发声装置同步的目的。

以上就是络达科技发明的音频同步技术，作为LE Audio技术中的重要功能之一，音频同步的意义不仅在于可以给用户带来更加优秀的蓝牙体验，同时这种技术也可以改变目前现有无线耳机的双耳传输体验，可以提升蓝牙设备的连接稳定性以及降低延迟，并使得不同的音频设备之间切换也更加顺畅。