自從五年多前藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)發(fā)布LE Audio規(guī)范以來,開發(fā)人員一直努力將之集成到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,并將有關(guān)的商業(yè)解決方案推向市場。藍(lán)牙承諾卓越的音質(zhì)、更短的延遲、更低的功耗、更強(qiáng)的互操作性和更簡便的新音頻設(shè)備類型開發(fā),這些優(yōu)點(diǎn)是在價(jià)值數(shù)十億美元市場中每年出貨超過10億臺設(shè)備的強(qiáng)大動(dòng)力。
自2016年以來,藍(lán)牙耳機(jī)的銷量已超過有線耳機(jī)。音樂流媒體服務(wù)和無線耳塞、揚(yáng)聲器及智能家居設(shè)備制造商共同創(chuàng)造了前所未有的消費(fèi)需求。開發(fā)商大量推出LE Audio解決方案,但也要讓消費(fèi)者了解該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),尤其是在電池壽命和音頻質(zhì)量方面,才可以把需求推往新的高度。
Auracast面世
除了滿足使用無線音頻解決方案的一般消費(fèi)者對更好音頻質(zhì)量和更長電池壽命的巨大需求,LE Audio規(guī)范的另一個(gè)關(guān)鍵要求是能夠支持廣播音頻。這是為了滿足聽力損失人士的需求,并且對于現(xiàn)有感應(yīng)線圈技術(shù)是一大飛躍。2022年藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟正式宣布推出Auracast廣播音頻,使智能手機(jī)、筆記本電腦、電視或音響系統(tǒng)等音源設(shè)備能夠向數(shù)量不限的藍(lán)牙音頻接收器廣播一個(gè)或多個(gè)音頻流。
雖然這項(xiàng)技術(shù)又花了兩年時(shí)間才實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,但它現(xiàn)已成為LE Audio規(guī)范的主要功能之一,改善了依賴增強(qiáng)和輔助聆聽技術(shù)的個(gè)人音頻體驗(yàn),兌現(xiàn)了承諾。例如,在電影院或劇院里,聽力損失者只能依靠聽力回路基礎(chǔ)設(shè)施或替代性紅外無障礙系統(tǒng)(如果有的話)。如果沒有這些設(shè)備,助聽器使用者就會感到聲音低沉或不清晰,聽不清對話,總體體驗(yàn)也會大打折扣。如果在會場和助聽器中部署Auracast,就能夠徹底解決這個(gè)問題。
消除語言鴻溝
Auracast還有一個(gè)鮮為人知的優(yōu)點(diǎn),就是能夠在這個(gè)日益互聯(lián)的世界中打破語言障礙。它能夠從一個(gè)音頻源同時(shí)廣播多個(gè)音頻流,實(shí)現(xiàn)不同的語言選擇,特別是在公共場所和教育環(huán)境中。例如,電影院可以提供不同語言的電影音軌,而無需字幕;博物館和藝術(shù)館可以直接向游客的耳塞或耳機(jī)提供多語言導(dǎo)覽服務(wù);擁有多民族、多語言和多文化學(xué)生群體的國際學(xué)校可以提供多語言同步音頻流,讓學(xué)生使用自己的設(shè)備收聽自己選擇的語言的廣播。開發(fā)人員已經(jīng)率先推出了將人工智能(Artificial Intelligence,AI)同聲傳譯與Auracast相結(jié)合的解決方案,其響應(yīng)速度不亞于人工口譯。這為創(chuàng)新應(yīng)用開辟了道路,講者可以用自己喜歡的語言發(fā)言,同時(shí)實(shí)時(shí)翻譯成聽眾喜歡的語言。
同時(shí),在家庭中,越來越多的電視節(jié)目提供多種語言音軌,Auracast使不同的用戶可以同時(shí)觀看同一節(jié)目,而各自選擇不同的播放語言。實(shí)際上,這需要所有觀眾使用耳塞或耳機(jī)來收聽各自選擇的語言,而電視揚(yáng)聲器不發(fā)出聲音,以避免觀眾同時(shí)聽到兩種不同語言。從技術(shù)上說,這正是LE Audio和Auracast的設(shè)計(jì)初衷。
先進(jìn)SoC為LE Audio帶來強(qiáng)大功能
為了將這些用例變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),并充分發(fā)揮LE Audio和Auracast的潛力,音頻解決方案開發(fā)商對平衡高處理能力和低能耗的低功耗藍(lán)牙SoC需求巨大。LE Audio的低復(fù)雜度通信編解碼器(LC3)可利用現(xiàn)代芯片組所具備的更強(qiáng)處理能力,更有效地壓縮音頻流,同時(shí)在需要時(shí)即時(shí)執(zhí)行丟包隱藏,從而創(chuàng)建無跳音、高質(zhì)量的音頻流。壓縮操作在低功耗應(yīng)用中至關(guān)重要,因?yàn)樗鼤苯佑绊懰柰掏铝浚瑥亩绊懣傮w功耗。
例如,Nordic Semiconductor的nRF5340?SoC具有專用的Arm Cortex-M33應(yīng)用處理器,該處理器經(jīng)過性能優(yōu)化,能夠滿足先進(jìn)音頻編解碼器的計(jì)算需求。這款SoC還集成了第二個(gè)M33處理器,用于監(jiān)控?zé)o線連接,并針對低功耗進(jìn)行了優(yōu)化。在不久的將來,Nordic下一代nRF54H和nRF54L系列還將支持多種LE Audio用例的獨(dú)特需求。
這些SoC不僅將支持當(dāng)前的LE Audio和Auracast應(yīng)用,還將支持未來的應(yīng)用,這些日益復(fù)雜的音頻解決方案可能需要支持機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning,ML)和人工智能的處理能力。Auracast和LE Audio將消除影響聽力損失和語言理解的障礙,為人們帶來融和的美好未來。
nRF54L系列
新一代無線SoC,將廣受歡迎的nRF52系列推向新高度。nRF54L系列基于nRF52系列的成功經(jīng)驗(yàn),出貨量高達(dá)數(shù)十億,深受成千上萬開發(fā)人員的信賴。nRF54L系列可幫助創(chuàng)建創(chuàng)新的下一代物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。它簡化了設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),確保了可靠的無線通信,同時(shí)提高了可實(shí)現(xiàn)的電池壽命標(biāo)準(zhǔn)。
該系列具有2倍處理能力和3倍處理效率的集成式多用途MCU。所有nRF54L系列SoC都將MCU功能與運(yùn)行頻率為128 MHz的Arm Cortex-M33處理器集成在一起,從而將nRF52840的處理能力提高一倍,同時(shí)將處理效率提高三倍。這使得終端產(chǎn)品的功能得到改進(jìn),功耗更低。nRF54L系列憑借Nordic的專有技術(shù)、獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法和向22納米工藝邁進(jìn)的開創(chuàng)性進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了出色的處理性能。
是功耗更低的新型超低功耗2.4 GHz無線電設(shè)備。與nRF52840相比,nRF54L系列無線電與高效的MCU相結(jié)合,可顯著降低典型藍(lán)牙LE用例的功耗,包括廣播和連接時(shí)的功耗。要評估您的應(yīng)用中可能實(shí)現(xiàn)的功耗節(jié)省,請使用在線功耗剖析器(Online Power Profiler)進(jìn)行試驗(yàn)。這些功耗改進(jìn)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)8 dBm的發(fā)射功率和-96 dBm的接收靈敏度。
nRF54L系列支持藍(lán)牙低功耗6.0功能,包括藍(lán)牙 Channel Sound,該功能將在nRF Connect SDK v2.8.0中獲得試驗(yàn)性支持;支持標(biāo)準(zhǔn)和額外的藍(lán)牙LE功能,包括藍(lán)牙Mesh的聯(lián)網(wǎng)功能和配套的藍(lán)牙聯(lián)網(wǎng)照明控制(Networked Lighting Control,NLC)配置文件,以及藍(lán)牙PAwR(帶響應(yīng)的周期性廣播)和ESL配置文件。所有nRF54L無線SoC都是多協(xié)議產(chǎn)品,支持Matter和基于IEEE 802.15.4-2020的協(xié)議,包括Thread和Zigbee,可與藍(lán)牙LE一起用于安全配置或DFU等用例。nRF Connect SDK還支持亞馬遜Sidewalk、谷歌Find My Device和蘋果Find My等生態(tài)系統(tǒng)。除標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議外,nRF54L系列還支持通過新的4 Mbps模式實(shí)施專有的2.4 GHz協(xié)議。此外,nRF54L15還能為nRF70系列的配套IC運(yùn)行Wi-Fi協(xié)議棧。
隨著更多的物聯(lián)網(wǎng)安全法規(guī)即將出臺,客戶越來越認(rèn)識到安全的重要性和價(jià)值。在nRF54L系列中,我們將安全放在首位,集成了安全啟動(dòng)、安全固件更新、安全存儲、由TrustZone支持的可信執(zhí)行環(huán)境、具有側(cè)信道泄漏保護(hù)功能的加密加速器和篡改檢測器等功能,以滿足高級安全需求的基本要求。
該系列的所有SoC都配備了相同的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)和高速串行接口。該系列還配備了一個(gè)14位ADC,用于更高分辨率的模擬傳感器測量,以及一個(gè)全局RTC,能夠在系統(tǒng)關(guān)斷時(shí)運(yùn)行,電流消耗低至0.8 uA(3.0 V)。集成的RISC-V協(xié)處理器解決了與主處理器上的堆棧同時(shí)處理的時(shí)間關(guān)鍵任務(wù)相關(guān)的難題。在某些情況下,它可以取代用于解決此類要求的外部MCU。
nRF54LSoC提供引腳對引腳兼容QFN封裝的存儲器尺寸選項(xiàng)。這些選項(xiàng)符合各種要求,使nRF54L系列成為大批量和成本敏感型產(chǎn)品的理想之選。此外,nRF54L15采用WLCSP封裝,適用于要求苛刻、尺寸受限的產(chǎn)品。
此外,Nordic的第三方模組合作伙伴可提供各種模組,以降低設(shè)計(jì)成本。選擇基于模組的設(shè)計(jì)方法可簡化硬件開發(fā)。模組具有必要的外部電路,并且部分或完全符合相關(guān)無線標(biāo)準(zhǔn)(帶/不帶集成天線)。
nRF54L先進(jìn)SoC為LE Audio帶來強(qiáng)大功能,平衡高處理能力和低能耗的低功耗藍(lán)牙SoC的需求,可以將這些Auracast用例變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),并充分發(fā)揮LE Audio和 Auracast的潛力。
安富利資深技術(shù)團(tuán)隊(duì)為Nordic nRF54L系列產(chǎn)品提供全方位支持,包括但不限于:
a. 支持硬件設(shè)計(jì)的指導(dǎo),以縮短設(shè)計(jì)周期。
b. 提供軟件開發(fā)培訓(xùn)與優(yōu)化支持。
c. 提供射頻設(shè)計(jì),調(diào)試及優(yōu)化。
關(guān)于安富利
安富利是全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商,在過去一個(gè)多世紀(jì)里一直秉持初心,致力于滿足客戶不斷變化的需求。通過遍布全球的專業(yè)化和區(qū)域化業(yè)務(wù)覆蓋,安富利可在產(chǎn)品生命周期的每個(gè)階段為客戶和供應(yīng)商提供支持。安富利能夠幫助各種類型的公司適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境,在產(chǎn)品開發(fā)過程中加快設(shè)計(jì)和供應(yīng)速度。安富利在整個(gè)技術(shù)價(jià)值鏈中處于中心位置,這種獨(dú)特的地位和視角讓其成為了值得信賴的合作伙伴,能夠幫助客戶解決復(fù)雜的設(shè)計(jì)和供應(yīng)鏈難題,從而更快地實(shí)現(xiàn)營收。
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原文標(biāo)題:芯方案 | 充分發(fā)揮LE Audio和Auracast的潛力,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量廣播音頻
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