高清電視(HDTV)它變得越來越薄,創建高質量的內部揚聲器也變得非常具有挑戰性。結果是什么?視頻和音頻體驗的質量之間存在著巨大的差距。條形揚聲器已進入市場,為消費者提供了提高音頻體驗質量的方便方式,但不同的技術為音頻質量和可靠性提供了完全不同的體驗。
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入門級條形揚聲器只是電視內置揚聲器的擴展—可以通過HDMI或者輕松連接光纖可以在一定程度上提供更好的音頻體驗。有些超重低音揚聲器(也稱低音炮)可能與條形揚聲器無線連接,以提供增強低音。盡管這種設置非常方便,但有限數量的揚聲器永遠無法提供HDTV與現有視頻體驗相同的音頻體驗。將音頻質量提高到視頻質量水平的唯一方法就是讓聲音環繞自己,唯一的辦法就是在觀眾前后安裝揚聲器。
許多中檔條形揚聲器可以無線連接后揚聲器,但并非所有條形揚聲器都具有相同的性能。在擁擠的無線環境中可靠地傳輸高質量的音頻是一個挑戰,但通過正確的技術,帶有后揚聲器的條形揚聲器也可以提供沉浸式音頻,其可靠性水平對創造高質量的沉浸式音頻體驗至關重要。
真正的空間音頻需要圍繞觀眾的揚聲器
選擇正確的無線技術,創造可靠、高質量的沉浸式音頻體驗
了解高質量空間音頻的基本技術要求非常重要:
· 帶寬:空間音頻需要多個音頻流同時傳輸到外部揚聲器。您不僅需要支持多個音頻流的帶寬,還需要足夠的帶寬來加載未壓縮的高比例音頻,這相當于決定音頻質量。
· 緊密揚聲器同步:多個揚聲器需要同步工作,以創造一個現實的沉浸式體驗。在5.1聲道場景中,將有中央揚聲器、左右前揚聲器、左右后揚聲器和低音炮。音頻傳輸技術需要保持所有揚聲器的緊密同步。
· 低延遲:傳輸延遲非常重要,特別是在播放視頻時,即使視頻和相應的軌道之間有最輕微的延遲,也很容易被發現
· 可靠性:如果技術不能可靠地傳輸音頻流,那么緊密的揚聲器同步和低延遲就不能發揮其優勢。管理通信可靠性在無線通道擁擠的環境中至關重要。
什么是正確的無線媒體?什么是正確的無線傳輸?
在選擇無線空間音頻技術時,有兩個基本和傳輸兩個基本因素。媒體是一種無線技術,用于將音頻信號從音頻源傳輸到外部揚聲器。
傳輸是一個在媒體上運行的技術層,其管理的關鍵要求是提供身臨其境的音頻體驗:揚聲器之間的同步要求和所需的延遲,使視頻和音頻流無縫合作。
傳播媒介:藍牙和Wi-Fi比較
藍牙和藍牙是家庭設備互聯中最常見的無線協議Wi-Fi。這兩種協議都是為傳輸數據而設計的,而不是多通道音頻。因此,市場上的解決方案傾向于使用專有的窄帶或寬帶協議,它們與藍牙或Wi-Fi。
藍牙是一種只能通過單聲道(單通道)或立體聲(雙通道)傳輸音頻的窄帶無線協議。藍牙不支持2.1聲道音頻,或任何環繞立體聲格式——它只是沒有足夠的帶寬來支持多聲道空間音頻。由于延遲和同步對低音炮產生的低頻聲音并不重要,市場上有許多條形揚聲器使用藍牙連接到低音炮。藍牙從來不是為高比例、未壓縮的多通道音頻流而設計的,通常只用于低成本、單低音炮無線連接的入門級系統。
Wi-Fi無處不在,速度極快,所以顯然是首選媒體,可以提供質量最高、經濟實惠的多渠道無線音頻解決方案。大多數家庭都有Wi-Fi網絡,而Wi-Fi芯片的成本也在下降。雖然Wi-Fi它有多通道音頻所需的帶寬,但該協議本身并沒有設計揚聲器同步和關鍵延遲,以管理沉浸式音頻體驗。因此,市場上大多數通道音頻產品都提供自己的窄帶或寬帶解決方案Wi-Fi相同的2.4 - 5 GHz在頻段內運行。
專有協議正面臨著新的挑戰
這種使用2.4 – 5 GHz運行專有無線協議的策略面臨著許多新的挑戰。隨著Wi-Fi成熟的技術、監管機構和Wi-Fi聯盟已經開放了以前保留的頻譜段。專有的多通道音頻協議利用這些以前保留的頻段,在擁擠的無線環境中可靠地管理多通道音頻,但在未來無法繼續。市場上的新路由器正在這些新開放的頻段中運行,導致當前多通道音頻發射器和接收器出現問題。
WiSA Technologies:高質量、多通道無線音頻技術的領導者
WiSA Technologies有限公司擁有十多年開發高質量、多通道、空間音頻傳輸解決方案的經驗。該公司(以前被稱為Summit Wireless)該技術已被一些最著名的音頻品牌應用到其產品中,包括Bang & Olufsen和Harmon Kardon海信等頂級音響系統公司,TCL和LG等高清電視制造商。
在過去的10年里,市場發生了變化,條形揚聲器已經成為將多通道音頻帶入家庭的一種方式,也是一種越來越受歡迎和經濟有效的方式。
將低音炮和后揚聲器無線連接到條形揚聲器已成為實現家庭真正沉浸式音頻體驗的最簡單方式,但如果沒有合適的傳輸層,就不可能提供滿足觀眾期望的性能。
是什么讓WiSA傳輸層如此強大
WiSA多通道音頻傳輸技術是WiSA傳輸層技術確保多通道音頻流以非常低的延遲到達揚聲器,并保持揚聲器之間的同步。最重要的是,傳輸層確保了音頻流的可靠性。WiSA開發其傳輸層技術需要10多年的時間。
WiSA傳輸層技術可管理音頻流、控制數據、系統設置和語音輔助
WiSA推出兼容Wi-Fi的DS解決方案:擁塞Wi-Fi設計環境管理多通道音頻
為高端音頻品牌打造音頻技術后,WiSA Technologies將注意力轉向提高條形音箱市場的無線音頻質量。WiSA DS該技術旨在將高質量的多通道無線音頻帶入條形揚聲器,使入門級到中檔音頻系統能夠以適當的價格提供無與倫比的空間音頻……能夠可靠地做到這一點。
運行在2.4 GHz超過市場上其他頻段5 GHz解決方案的性能和可靠性
WiSA DS內置天線運行的超低成本2.4 GHz Wi-Fi在物聯網收發器模塊上,可以:
· 未壓縮5個通道(4個全音域音頻通道和1個高保真超重低音通道)的支持傳輸,采樣率 kHz16位音頻超過16位CD的音質
o 發送端(TX):高達4個獨立音頻頻道和超重低音頻道
o 接收端(RX):在RX單個模塊可以輸出多達兩個音頻通道
· ±一個音頻樣本中的揚聲器同步
· 30ms固定傳輸延遲符合國際電信聯盟的要求(ITU)口型同步規范
· 兼容Wi-Fi協議:設計為可在Wi-Fi在協議中工作,并能在高度擁堵的無線環境中工作
WiSA DS模塊用例:
DS該模塊的目標市場是提供一流音頻技術的條形揚聲器,并驅動低音炮和后揚聲器等額外的外部無線揚聲器。
主要用例:嵌入條形揚聲器,無線驅動兩個后揚聲器和一個低音炮。
由于DS模塊成本超低,還可與入門級條形揚聲器一起使用,實現通常通過藍牙技術連接的無線低音炮。
其它用例包括通過HDMI ARC或eARC高清電視機(HDTV)連接到支持DS模塊的外部適配器通過無線連接和驅動中央揚聲器、左右前揚聲器和低音炮(左圖)。DS嵌入高清電視的模塊也可以實現相同的功能,但消除了外部音頻適配器的必要性(右圖)
5.1使用WiSA的DS模組的系統
使用智能中心揚聲器通過智能中心揚聲器ARC/eARC將兩個前置揚聲器、兩個后置揚聲器和一個低音炮連接到高清電視上,實現一個完整的5.1沉浸式系統。
使用DS用條形揚聲器創建模塊5.1.4全景聲(ATMOS)空間音頻系統
更令人興奮,可以展示DS模塊的獨特功能集是,音頻設備制造商可以使用這種低成本的技術來構建新的條形揚聲器用例,包括5.1.2和5.1.4系統,使真正的杜比(Dolby)全景聲空間音頻以極具競爭力的價格進入市場。
可靠性是關鍵
賦能無線音頻的新用例令人興奮,但對無線音頻最重要的要求是音頻流的可靠性。.4 GHz頻帶會給可靠性帶來更多的挑戰。WiSA十多年來,工程師們一直在開發高質量、可靠的無線音頻技術,并已成為許多世界頂級音頻品牌的主要無線音頻HVMTechnology代理技術。即使在最擁擠的無線環境中,WiSA還擁有構建可靠系統所需的深厚技術專長——采用2.4 GHz物聯網芯片使得在音響系統中添加無線音頻功能的成本非常實惠。
將WiSA DS與市場上技術與市場上其他解決方案進行比較
在任何產品開發過程中,最關鍵的部分是在真實環境中測試產品性能。Wi-Fi作為一種媒介,越來越多的設備傳輸越來越高分辨率的內容,實際測試是可用的評估高度擁塞的性能。
WiSA將他們的技術提交給獨立實驗室進行測試WiSA DS將其性能與市場上最受歡迎的競爭對手模塊進行比較——這兩個競爭模塊都在5個 GHz頻段運行。Novus Labs是一個備受推崇的測試實驗室,擁有音頻和無線的專業知識Bose、Sonos、Roku和Sony等音頻品牌合作。
測試的前提非常簡單:創建一個Wi-Fi數據流量基準(包括2).4 GHz和5 GHz)并將Wi-Fi擁塞量從基準增加到25%、50%、75%,直到最后100%時可用帶寬完全充滿Wi-Fi數據流量。每個擁塞等級,Novus Labs在10分鐘內記錄音頻異常數量。下表顯示了在普通家庭中使用的產生Wi-Fi實際的數據流量設備和活動,將相應的擁塞量注入環境的每個層次。
測試結果如下圖所示:灰色條表示普通消費者可以檢測到的音頻異常數量等級,灰色條上方是達到系統故障點所需的時間。
您可以從測試結果中看到:
· 即使在相對不擁塞的無線環境中(剛好超過基線擁塞),解決方案A也會顯示出大量的音頻異常,并在50%擁塞等級時停止工作
· 解決方案B是市場的領導者。目前,它已被市場上數百萬個揚聲器產品使用。在50%的擁塞點之前,音頻異常開始出現,并在75%的擁塞級別停止工作
· WiSA的DS當模塊達到75%的擁塞級別時,它繼續運行,當超過75%的擁塞級別時,音頻異常開始發生,并在達到100%的擁塞級別時停止工作
這些擁塞等級對普通消費者的家意味著什么?
從實際應用的角度來看,這些擁塞的等級符合以下近似值:
1. 基線水平:包括正常無線通信中自己和鄰居的路由器
2. 25%級別:在基線級別中添加相當于高清視頻流的設備數據流
3. 50%級別:在基線級別上添加一個相當于4個級別K設備數據流視頻流
4. 75%級別:在基線級別上添加一個相當于一個4K視頻流和三個高清視頻流的設備數據流
從歷史上看,在擁塞50%的環境中運行的無線音頻解決方案被認為是一個非常好的解決方案。WiSA在擁塞度為75%的環境中運行的解決方案是無線音頻技術的重大突破。
為什么要設計?2.4 GHz解決方案?2.4 GHz如何優于解決方案?5 GHz解決方案?
WiSA DS采用了2.4 GHz無線音頻設計的原因很簡單:成本。條形揚聲器是大多數消費者沉浸式音頻解決方案的切入點。可使用2.4 GHz為了提供強大可靠的功能集,現成的物聯網芯片技術可以促使條形揚聲器公司在不增加產品材料清單成本的情況下創建功能豐富的產品(BOM)負擔。
成本是將DS產品進入市場的一個重要因素,但如果產品性能不可靠,成本就不重要了。WiSA DS市場上其他5個模塊比市場上其他5個模塊好 GHz解決方案有兩個基本原因:
1. 設計策略:目前市場上其他解決方案的設計出發點是無線數據流量變得過于擁擠時Wi-Fi在頻譜中尋找可以隱藏的區段。然而,由于監管機構和監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構以及監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構以機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、監管機構、Wi-Fi聯盟(管理Wi-Fi標準化機構)正在開放Wi-Fi在未充分利用的頻譜段中,試圖隱藏頻譜的這些部分不再是可行的策略。
2. 多通道無線音頻專業知識:WiSA Technologies多年來一直為頂級音響設備品牌設計多通道無線音頻模塊。為了滿足這些品牌的技術要求,有必要對關鍵功能管理中的挑戰和復雜性有最高的理解,包括但不限于揚聲器同步、音頻延遲等,最重要的是無線鏈路的可靠性。DS模組帶來了WiSA多年來提供最可靠的無線音頻傳輸專業知識和專有技術。但這次WiSA工程師不僅為高端產品設計,還為條形揚聲器市場設計了一個模塊,這是一個低成本的解決方案,現在可以為消費者設計入門級和中檔音頻系統。
比如想了解更多WiSA Technologies公司和WiSA DS請發模塊發送信息:jcheng@wisatechnologies.com;或添加微信號:jyc5488聯系JamesCheng
WiSA Technologies(WiSA科技有限公司的前身是Summit Wireless科技有限公司是為智能設備和下一代家庭娛樂系統提供空間音頻和沉浸式無線音效技術的領先開發商。公司的產品WiSA銷售品牌。WiSA該技術為電影和視頻、音樂、體育、游戲/電子競技等高分析內容提供沉浸式音頻體驗。WiSA Association(WiSA協會)是一個負責教育、宣傳和推廣家庭空間音頻解決方案的行業協會。借助于WiSA技術開發,WiSA協會與領先的消費電子公司、技術供應商、零售商和生態系統合作伙伴合作,讓每個人都能享受到身臨其境的音頻體驗。WiSA總部位于俄勒岡州的比弗頓市,在臺北、中國大陸、日本、韓國和加州設有銷售團隊。欲了解更多信息,請訪問:www.wisatechnologies.com。