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重构|华为FreeBuds Studio，以数字算法重构传统音频产业未来

_原题为 华为FreeBuds Studio ， 以数字算法重构传统音频产业未来
10月30日 ， 2020华为年度旗舰新品发布盛典上的华为首款头戴耳机FreeBuds Studio的发布 ， 露出华为音频产品革命性的变革意图 。
从华为真无线蓝牙耳机、颈带式耳机、智能眼镜、蓝牙音箱等一系列音频产品中 ， 华为将自己在数据传输、人工智能方向的技术逐步融入音频产品 ， 从中显示出华为通过数字及计算技术 ， 重构音频产业未来的战略性思考 。
华为FreeBuds Studio头戴耳机是大规模应用数据传输、音频的智能化处理以及音频的数字化重构的典型性产品 ， 这款"全球首款智慧动态降噪头戴耳机"突破了蓝牙音频传输的行业极限 ， 并通过独有的音频处理技术及芯片 ， 不仅在音频降噪方面有了巨大的进步 ， 而且为便捷式音频产品在数字化还原方向开创了一条新路 。
重构|华为FreeBuds Studio，以数字算法重构传统音频产业未来
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华为FreeBuds Studio头戴耳机曜石黑配色
一、蓝牙耳机等音频产品面临的技术难题 蓝牙技术发展到现在已经到了5.2版本 ， 传输效率和速度已经有了非常大提高 ， 蓝牙技术已经广泛应用于各种设备和场景的数据传输中 。
然而在音频领域 ， 蓝牙音频的传输标准一直沿用蓝牙2.0时的传输标准 ， 传统的蓝牙音频编码采用的是SBC编码 ， 虽然支持44.1kHz的采样率 ， 但其最大传输码率器件有320~330kpbs 。 直观一些来说 ， SBC的音频就是普通MP3的音质水平 ， 同时由于压缩方式的原因细节丢失也较为明显 ， 这就造成了无线耳机的音质和延时根本无法与有线耳机相提并论 。
直至苹果AirPods的出现及ACC的出现 ， 让蓝牙音频技术真正开始在无线耳机产品得到了有价值的应用 ， 音频质量也有了革命性的提高 。
受此影响 ， 2015年高通收购了SCR ， 并在原有的aptX编码的基础上开发了码率更高的编码格式aptX HD ， 这一编码支持44.1kHz采样率和352kbps的传输码率 ， 广泛应用于安卓系统、Windows 10等设备中 。
几乎同一时间 ， 音频领域的另一巨头索尼于2015年推出了LDAC无线音频编码技术 ， 其采样率可达到96kHz ， 具备24bit的量化精度 ， 以及990kbps的传输码率 。 LDAC的高码率以及极低的劣化使得在蓝牙耳机上享受高音质成为可能 ， 并在一段时期内 ， LDAC作为索尼的私有编码 ， 而且需要耳机及前端的双向支持才可以实现 ， 因此采用这一编码的产品很少 。 从安卓8.0开始 ， LDAC成为安卓系统的原生编码 ， 这一技术才得到相对广泛的应用 。
重构|华为FreeBuds Studio，以数字算法重构传统音频产业未来
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蓝牙解码器标准
在2020年的CES上 ， 蓝牙技术联盟公开了新一代的蓝牙技术标准 ， 相对于之前的SBC有了巨大的进步 ， 新的LE Audio编码采样率支持44.1以及48kHz ， 传输码率在16~320kpbs ， 相对于SBC有较大优势 ， 但相较于高通和索尼的私有编码来说 ， LE Audio的规格仍然是在相对落后的 。
市场调研机构Counterpoint Research的研究表明 ， 2019年TWS的全球出货量达到了1.2亿台 ， 而2020年预估销量可达到2亿台 ， 蓝牙耳机不仅市场呈迅速增长的趋势 ， 而且用户对蓝牙耳机的音质和延时等方面的要求也在不断的提高 。
就目前产业发展而言 ， 无论是苹果主推的ACC编码、高通的aptX HD编码以及索尼的LDAC编码 ， 都与传统无损音频存在着较大的差异 ， 即使是最普通的CD音质 ， 其采样率也才96kHz或192kHz ， 而最高传输码率在1411kps ， 所以TWS耳机要达到高音质水准 ， 目前编码和传输码率是最大的产业难题 。
同时考虑到TWS的应用场景 ， 降噪算法、解码芯片、延时等方面的技术提升都是蓝牙耳机产业面临的现实 。
二、华为FreeBuds Studio头戴耳机在音频传输、数字降噪及音频重构还原方面的突破 事实上 ， 要提高TWS的音质等问题 ， 达到一般CD的音质水平 ， 首先要解决的是音频编码和无线芯片的问题 。
1.创新的华为编码系统和解码芯片体系
在华为Mate 40系列的发布会上 ， 华为公布其针对蓝牙音频的编码标准L2HC高清音频编解码技术 ， 这是华为自有的编解码技术 。 L2HC高清音频编解码不仅将传统码率提高到了960kbps ， 而且还支持96kHz/24bit的采样率 ， 也就是说 ， 华为的L2HC已经很接近传统CD的音质水准 。
在蓝牙传输方面 ， 早在2019年 ， 华为在IFA 2019上就发布了蓝牙5.1、BLE5.1双重认证的自研无线芯片 ， 这款芯片相对于苹果的H1无线芯片 ， 性能提升了30% ， 而且功耗下降了50% 。 同时在传输速率方面 ， 最高可以达到6.5Mps ， 目前华为在其无线耳机中已经搭载了这一芯片 。
重构|华为FreeBuds Studio，以数字算法重构传统音频产业未来
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华为FreeBuds Studio头戴耳机的开关及蓝牙按键
受益于自主研发的编码和无线芯片 ， 虽然目前L2HC编解码技术最高支持960kbps ， 但自研芯片的高带宽 ， 为L2HC后续的码率提升创造了非常大的空间 。


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