蓝牙(Bluetooth)相信是大家最熟悉的无线播歌方式,虽然连接上相当方便,但比起 AirPlay、Chromecast、DLNA、Play-Fi 等等采用网络方式传送音乐的技术,音质方面稍为逊色一点。不过随着蓝牙版本及技术的改进,引入了不同的编码让这种方便快捷的连接方式也可以提供愈来愈好的音质。

由1.0到5.2版本:减低功耗、加大频宽、增加功能

由90年代电讯商爱立信(Ericsson)开发出来的这项技术,经过差不多30年的发展,蓝牙已经经历了好多的版本变化。蓝牙采用2.4GHz无线电频率,由初期蓝牙1.0只具备723.1kbps的慢速,到蓝牙3.0大幅提升至24Mbps,足以用来传送较多资料以及较高质素音乐;其后的蓝牙4.0、4.1、4.2则是功能大幅增强、相当普及的版本,当中4.0版加入了低功耗蓝牙技术、4.1版加入智慧连接及支援多装置连接、4.2版则可与互联网连接,甚至现时支援蓝牙播歌的器材有相当部分仍是采用蓝牙4.x版本。

Denon 2019年推出的AVR-X2600H 扩音机仍然采用蓝牙4.1版本,已经足以支援双向蓝牙等功能。

蓝牙1.0

初代蓝牙版本有相当多兼容问题,容易出现无法连接以及泄漏资料的情况,到后期的1.2版本速度才提升至723.1kbps,传输距离则只有10米。

蓝牙2.0

加入了「非跳跃窄频通道」(Non-hopping narrowband channel)技术,无需与每个蓝牙连接的装置交换应答讯号,所以可以达成将蓝牙讯号和资料传送到多个装置。

蓝牙3.0

提高了数据传输速率,最高可达24Mbps,是蓝牙2.0的8倍,足以传送较高质素的音乐讯号,现时主流的蓝牙传输速度大概也是这个水平。另外增强了电源控制,让闲置时功耗显著降低。

蓝牙4.0

虽然速度和3.0保持一样,不过传输距离大幅提升至50米、甚至最高可达100 米,而且引入了「低功耗蓝牙」、「传统蓝牙」和「高速蓝牙」三种模式,与其后的4.1、4.2是最普及的蓝牙版本。

蓝牙5.0

支援室内定位导航功能,结合 Wi-Fi 可达到精确度少于1米的室内定位。可以无需配对接收数据,例如广告、位置信息等,传输率提高至48Mbps,并且针对物联网进行了很多底层最佳化。

Cyrus Soundbuds就采用了蓝牙5.0技术,和旧有的蓝牙技术相比,蓝牙5.0有更好的无线传输效能,而且也更为省电

2016 年推出的蓝牙5.0 则将频宽翻倍至48Mbps,支援室内定位导航等功能。而2020年最新公布的蓝牙5.2就加入了LE Audio技术,以Bluetooth Low Energy 运行,可以让耳机连接多个音讯,或者多组耳机连接一个音讯,采用了新开发的LC3(Low Complexity Communication Codec)编码。虽然频宽、连接的距离及稳定性对音质都有影响,不过以蓝牙播放音乐,发射和接收方支援的编码(Codec)对音质影响更为重要。

主流蓝牙编码的音质比较

SBC「预设」蓝牙传输编码

SBC(Subband Codec)是由定制各种蓝牙标准和规格的组织 Bluetooth Special Interest Group(SIG)为 Advanced Audio Distribution Profile(A2DP)而设的音讯编码,由于属于标准的一部分,所以几乎所有的蓝牙装置都支援SBC编码。SBC支援单声道及立体声串流,取样率最高为 48kHz,而单声道最高 bit-rate 是 342kbps、立体声则是 345kbps,音质大约等同于中等质素的MP3。2020年CES上SIG公布了SBC的后继编码LC3(Low Complexity Communication Codec),理论上比SBC有更佳音质及较少失真。

AAC MP3 的后继者

Advanced Audio Coding(AAC)是由 Dolby Lab、Sony、Nokia 等大品牌共同开发的技术,作为 MP3 后继者而被设计出来,在相同的 bit-rate 之下,AAC 相较于 MP3 通常可以有更好的音质。Spotify、Apple Music 以及 KKBOX 都是采用 AAC 编码来串流音乐,亦都广泛应用于 PS3、iPhone、YouTube 等不同器材和平台。由于 iPhone、iPad 等都会用 AAC 作为蓝牙音乐传输,所以绝大部分蓝牙耳机、喇叭等都会支援 AAC,音质大约等同于中等至中高质素的 MP3。

iPhone 的蓝牙传输一直保持使用 AAC,并没有配备 LDAC 甚至 aptX 等编码技术。

aptX 首款「高音质」蓝牙编码

aptX 之前也被叫做「apt-X」,不讲不知这种编码算法早在20世纪80年代已经发明,辗转之下最后被著名的手机处理器制造商「高通(Qualcomm)」购入。aptX 支援 16bit、44.1/48kHz 的音讯,bit-rate可达384kbps,向下兼容SBC。由于传输的码率比起SBC及AAC都更高,所以也拥有更佳音质,在早年算得上是首款拥有稍为接近CD音质的蓝牙音乐编码。不过由于需要付高通授权费,所以某些器材、例如 iPhone 等都并未配备 aptX。

2009 年 Sennheiser 推出第一款配备 aptX 编码技术的耳筒,也开始了蓝牙向高音质无线音乐传输的发展。

aptX-HD 接近「无损」的蓝牙音乐传输

aptX HD 是 aptX 的「进化版」,最高可以提供 576kbps 的 bit-rate 以及最高支援 24bit 位元深度以及 48kHz 采样率的音讯传输。虽然名称入面有「HD」,不过依然是一款有损(lossy)的编码方式,不过已经可以提供接近无损的音乐质素,提供高达 20kHz 的音讯频率以及至少 120dB 的动态范围。而且在编码的时候延迟相当少,可以低于 5 毫秒,对于蓝牙作为免提通讯等应用特别有利,听歌当然都有帮助。在高音质蓝牙传输方面,最主要的对手就是 Sony 开发的 LDAC。

近年好多手机、DAP都配备了aptX HD技术,好似 Shanling M6 就同时支援 aptX HD 以及 Sony 的 LDAC。

LDAC Hi-Res 认证、具备 990kbps 传输速率

LDAC 是Sony 开发的音讯编码技术,是目前最靓声的蓝牙技术之一,虽然仍是「有损」的编码方式,不过能够无线传输 Hi-Res Audio 讯号。LDAC 编码的传输率比 A2DP 标准下的 SBC 高出 3 倍,最高可以达到 990kbps,支援串流播放 24bit/96kHz 的音乐档案,是现时蓝牙技术的最高规格之一。LDAC 提供 3 种传输模式,分为音质优先、正常,以及连线优先,分别为 990kbps、660kbps 及 330kbps 三种不同速度的传输率。LDAC 也是率先获得日本音响协会认证,达到 Hi-Res Audio Wireless 标准的蓝牙高音质标准。其后唯一获得 Hi-Res 认证的则是 LHDC(Low-Latency Hi-Definition Audio Codec),规格差不多,不过暂时主要得小米及华为手机支援。

后记

以上就是主流的蓝牙编码格式,大致由低至高音质排列,暂时所有编码都仍是「有损」格式,想要「无损」、没有音质损耗的音乐传输,仍然是需要网络、功耗较高的Wi-Fi占优。不过好似LDAC、LHDC等都已经支援 Hi-Res 音讯,有时音质的限制更多是在讯源(各个不同串流平台提供的音乐质素),以及喇叭(部分入门蓝牙喇叭的音质樽颈位就是喇叭本身)等因素。当然,随着蓝牙技术的进步,如果有朝一日可以完美无损传输CD质素的音乐、甚至通过 MQA 等技术传Hi-Res音讯,要享受高音质就更方便了。