近日，藍牙技術聯盟聯合 ABI Research發布了最新報告《低功耗音頻：未來的藍牙音頻》，對低功耗音頻（LE Audio）未來發展做出了預測，這是報告全文。
前言
自誕生以來，音頻一直是藍牙技術的最大解決方案領域。最初，藍牙音頻技術被廣泛應用于免提電話和無線耳機，在經過不斷的發展后開始支持更高質量的音頻用例，尤其是高級音頻分配規范（A2DP）所支持的手機、耳機、揚聲器傳輸等。今天，藍牙音頻已被所有智能手機、平板電腦和個人電腦以及數十億無線耳機和揚聲器采用。這兩種用例一般均使用經典藍牙（Bluetooth Classic） 技術，即藍牙基本速率/增強數據速率（BR/EDR）。
過去十年出現了各種新的音頻用例和要求，比如真無線立體聲（TWS）耳塞式耳機、助聽器、聯網揚聲器等。但經典藍牙音頻存在一定的局限性，例如音頻質量、功耗、不支持同步連接、單向傳輸以及音頻和語音應用之間的切換問題。而經典藍牙音頻和A2DP的優勢和局限性在于它們都被設計成一種點對點技術。
為了更好地服務于這些用例，各家公司針對經典藍牙音頻技術自研了專屬擴展，實現了耳機之間的同步，創造出真無線立體聲耳塞式耳機和助聽設備等全新設備類別。2014年首次出現之后，這些設備將藍牙音頻市場推向了一個新的高度。2021年，僅真無線立體聲耳塞式耳機和可聽戴設備市場的出貨量就超過了2億。
在助聽設備領域，經典藍牙音頻因功耗高而無法適用于尺寸和功率有限的設備，比如助聽器和人工耳蝸。這些設備通常每天要工作9個小時。因此，蘋果、谷歌等公司自研了基于低功耗藍牙（LE）無線電的助聽器解決方案，使助聽器用戶能夠直接將音樂和電話傳輸到他們的助聽器，同時提供能夠滿足日常使用需求的電池電量。雖然這些解決方案推動了消費級耳塞式耳機和助聽設備的發展，但它們與專屬技術和特定廠商的生態系統捆綁在一起，因此缺乏互操作性并限制了消費者的選擇。
2014年，歐洲聽力設備制造商協會（EHIMA）旗下的助聽器行業協會與藍牙技術聯盟（SIG）一起為助聽器制定了新的標準。此舉是為了使助聽設備用戶能夠通過藍牙技術在無需另行購買配件的情況下，在設備上直接接收高質量的語音和媒體音頻，并與任何使用該技術的品牌實現操作互通。在經過這些初步發展之后，人們很快發現：開發一項新的音頻標準也可以為整個消費音頻市場帶來巨大的收益，并解決經典藍牙音頻的諸多限制。后來，這項標準便發展成為藍牙技術歷史上最大的規范項目——低功耗音頻（LE Audio）。
低功耗音頻的到來將在未來五至十年改變藍牙音頻生態系統。顧名思義，低功耗音頻使用的不是經典藍牙無線電，而是在低功耗藍牙無線電上運行。這要歸功于藍牙核心規格5.2版中加入的許多新功能。這些功能幫助提高音頻質量、降低功耗、提高互操作性、簡化助聽器和真無線立體聲耳塞式耳機的開發，并且支持新的音頻設備類型以及Auracast™廣播音頻的出現，尤其是Auracast™ 廣播音頻為消費者和助聽應用帶來了共享和私人廣播用例。
藍牙音頻市場預測
下面的圖1顯示了ABI Research對藍牙音頻外圍設備未來五年的市場預測。該預測中包括以接收音頻為主要功能的設備，例如真無線立體聲耳塞式耳機、耳罩式耳機、揚聲器和助聽器。ABI Research預測，到2027年，藍牙音頻外圍設備的年出貨量將接近15億，包括超過7.3億真無線立體聲耳塞式耳機、2.08億語音控制前端、1.92億揚聲器和1.79億助聽器。這些設備占到該市場的94%。
從經典音頻到低功耗音頻的路線圖
雙模式藍牙音頻將引領趨勢
圖2顯示了按不同藍牙無線電技術劃分的藍牙音頻外圍設備。雖然經典藍牙技術一直主導著市 場，但近年來，許多音頻設備制造商已經開始采用經典藍牙與低功耗藍牙相組合的雙模式解決方案。經典藍牙一般用于音頻傳輸，而低功耗藍牙可用于快速配對、媒體操控和啟用追蹤耳塞的位置功能。目前，大多數領先的藍牙無線芯片組廠商都在他們的音頻產品中提供雙模式無線電解決方案（即經典藍牙+低功耗藍牙）。隨著時間的推移，這些雙模式無線電解決方案將越來越多地支持低功耗音頻功能并成為雙模式音頻解決方案（即經典音頻+低功耗音頻）。這將有助于產生新的Auracast™廣播音頻用例，使廠商能夠繼續 通過添加功能和差異化的性能對產品進行創新。
另外，這種雙模式策略將幫助這些前沿廠商在音源設備向低功耗音頻過渡的過程中保持市場領先優勢。在大多數音源設備過渡到支持低功耗音頻之前，現有的廠商不應該完全投入到單模式低功耗音頻解決方案、并將他們的目標市場局限在支持低功耗音頻源設備的市場。同時，在與支持低功耗音頻的音源設備或公共發射器一起使用時，雙模式解決方案可以實現新的Auracast™廣播音頻功能。因此，正如圖2所示，預計在整個預測期內雙模式音頻設備都將在藍牙音頻市場中占據最大的份額。
獨立的低功耗音頻將逐漸興起
ABIResearch還預計將出現第三個設備類別——純低功耗音頻設備。這些設備將充分運用新的低功耗音頻功能并具有功耗、成本等方面的優勢。有一些藍牙芯片組廠商在低功耗藍牙到來后才出現，他們既沒有經典藍牙音頻產品，也未在音頻市場占據一定的份額。這些廠商可以抓住新的機會在低功耗音頻領域搶占先機并建立新的優勢。他們幾乎沒有市場份額可以損失，因此可以瞄準不斷增長的助聽器、真無線和廣播音頻市場中的新機會。
低功耗音頻最成功的一點是打開了新晉者進入音頻市場的大門，使他們更容易開發出成本和復雜性更低的非專屬產品。這些產品具有更好的同步性、更低的延遲和功耗并能夠實現新的功能，例如Auracast™廣播音頻和公共場所的助聽用例。另外，一些現有的廠商可能會在提供雙模式解決方案的同時，提供單獨的純低功耗音頻解決方案。但正如圖2所示，低功耗音頻單模式設備可能要到2025年以后才會具有明顯的吸引力，此類設備需要依賴于大量具有低功耗音頻功能的音源設備。
借助生態系統的力量
此外，還可以借助生態系統的力量推廣低功耗音頻。在音源和匯流生態系統這兩端運營的公司可以將純低功耗音頻匯流解決方案與新的智能手機、平板電腦、個人電腦、智能手表或其他音源設備捆綁在一起。這樣，原設備制造商就可以通過實現新的廣播用例（如個人音頻共享）來幫助實現音源產品的差異化，也可以通過實現Auracast™廣播音頻功能以及降低功耗、縮小外形尺寸和提高音頻質量來幫助實現匯流設備的差異化。這將確保用戶能夠連接低功耗音頻源，并保證在低功耗音頻于其他行業普及之前就能向用戶提供獨特的低功耗音頻體驗。
過渡到低功耗音頻的多種策略方法
ABI Research認為，低功耗音頻將帶來不同的策略和方法，具體取決于廠商在音頻市場的歷史、他們現有的音頻產品組合以及他們在音頻生態系統中的地位�；钴S在智能手機領域的芯片組廠商可采取整體策略，比如加入支持低功耗音頻的無線電創新。而憑借低功耗音頻，新廠商也將有機會進入到這一領域并創造新的差異化。
一些廠商可能會為了Auracast™廣播音頻功能而將低功耗音頻加入到他們的雙模式解決方案中。另一些廠商可能會繼續使用雙模式，直到低功耗音頻設備的安裝數量變得足夠多，再換成純低功 耗音頻解決方案。沒有經典藍牙產品或市場份額的公司可能會在最初階段就投身于低功耗音頻解決方案。而其他公司可以通過生態系統將純低功耗音頻耳機與具有低功耗音頻功能的智能手機一起裝箱，以此區別于其他型號的耳機并借助其他原設備制造商的賦能獲得市場份額。
助聽器廠商將會為了降低功耗而使用純低功耗音頻解決方案。另外，目前市場上的幾款雙模式產品已宣布將通過無線升級來支持低功耗音頻的新功能。因此，不太可能發生所有設備類型統一同步過渡的情況。
低功耗音頻最終可能會融入現有的藍牙音頻市場，成為未來五到十年整個音頻領域創新的一部 分，而不是靜態地統一過渡到純低功耗音頻設備。藍牙低功耗音頻和經典音頻之間可能會實現“合而不同”，設備將在用例、音頻質量、延遲、功耗、尺寸、成本等不同的方面實現差異化。
構建低功耗藍牙音頻生態系統
低功耗音頻生態系統在很大程度上仍處于初始發展階段。但各項芯片組、IP和產品公告表明，在未來12-18個月內將出現一個強大的低功耗音頻生態系統。截至2022年9月初，已有103款藍牙產品支持LC3編解碼器，并且這一數量仍在不斷增加。這些產品包括各種罩式耳機、耳塞式耳機、條形音箱、揚聲器、音頻發射器、智能手機、平板電腦等設備以及芯片組和模塊。
ABI Research預測，到2027年，低功耗音源和匯流設備的年出貨量將達到30億。
正如圖3所示，在2027年出貨的30億低功耗音頻設備中，預計將有86%的設備支持雙模式藍牙音頻。在可預見的未來，音源設備將繼續通過雙模式芯片組支持藍牙經典音頻和低功耗音頻。
這將使這些設備在能使用新興低功耗音頻和Auracast™廣播音頻用例的同時，也確保能與市場上現有的藍牙經典音頻設備生態系統兼容。而隨著低功耗音頻設備安裝量的不斷增加，越來越多的匯流設備將支持獨立的低功耗音頻解決方案。
圖4所示的是按細分市場劃分的低功耗音頻設備出貨量預測。智能手機、平板電腦、個人電腦和電視等音源設備以及真無線立體聲耳塞式耳機、罩式耳機和助聽器等匯流設備將可能成為第一批采用低功耗音頻的主要設備類別。音源設備很快將會在其平臺上嵌入5.2及以上版本的藍牙核心規范，許多嵌入5.2和5.3版本的音源解決方案目前已出現在市場上，例如高通公司的FastConnect 6900和FastConnect 7800系統級芯片支持低功耗音頻。聯發科專為智能手機、平板電腦、筆記本電腦、個人電腦和可穿戴設備開發的Filogic 380 Wi-Fi 7/藍牙核心規范5.3版解決方案以及博通的BCM4398 Wi-Fi 7/藍牙核心規范5.2版組合芯片均支持低功耗音頻。
而在匯流設備方面，高通的旗艦藍牙耳機平臺QCC5171和QCC307x均支持低功耗音頻。所有這些 解決方案均為雙模式并支持高通現有的經典藍牙創新以及低功耗音頻的廣播功能。2022年7月， 絡達科技宣布其旗艦和專業產品系列通過低功耗音頻產品認證。這些產品專為耳機、真無線立體聲耳機、揚聲器、聽力設備和發射器而設計。在此之前，北歐半導體、瑞昱、泰凌半導體、中科藍訊和恒玄科技等廠商也相繼發布了各自的低功耗音頻產品。
電視、智能手表、揚聲器和語音控制前端等其他產品類別可能會跟隨這波最初的采用浪潮。從長遠來看，智能家居和物聯網產品通過嵌入低功耗音頻技術實現創新的互動方式也將成為趨勢。
這些產品可能包括通知業主重要狀態更新的智能電器或安全系統、提供活動或測量讀數的傳感器設備以及其他目前還未被考慮在內的用例。
Auracast™廣播音頻帶來的新商機
低功耗音頻帶領的最重要的新功能無疑是Auracast™廣播音頻。憑借低功耗音頻的廣播功能，音頻發射器可以向無限數量的Auracast™接收器（如耳機和助聽器）廣播一個或多個音頻串流。這將有助于創造出與我們的周遭環境進行互動的新方式、改進訪客的體驗并提供可擴展的助聽解決方案。這些解決方案最終將取代現有的設備，為聽力受損者開辟更大的無障礙空間。
Auracast™廣播音頻將帶來巨大的機會：這項技術將被應用于大量公共場所，包括會議和演講廳、劇院和電影院、機場和交通樞紐、博物館、禮拜堂，并且最終在零售等服務環境中實現一對一類型的部署。根據世界衛生組織的數據，全球有超過15億人（近20%的人口）患有聽力損傷。預計這一數字最早到2050年就將增長到25億。低功耗音頻有可能極大地增強和補全現有的助聽解決方案，并將Auracast™廣播音頻擴展到許多目前助聽基礎設施有限、或沒有助聽基礎設施的新場所和地區。
Auracast™廣播音頻用例
如下面的表1所示，藍牙技術聯盟確定了五個主要的初始Auracast™廣播音頻用例。隨著市場的發展和Auracast™廣播音頻設備安裝量的增加，市場上很可能會出現其他具有吸引力的新用例。
Auracast™廣播音頻市場預測
由于低功耗音頻和Auracast™廣播音頻仍在發展階段，因此現在就對行業在發射器和接收器設備上采用低功耗音頻、以及在公共場所和其他企業用例中部署Auracast™廣播音頻的速度進行具體預測還為時尚早。低功耗音頻解決方案在音源設備和接收設備中的推出速度將直接影響到
Auracast™廣播音頻解決方案在公共場所的部署。隨著低功耗音頻源和接收設備安裝量的增加， 部署Auracast™廣播音頻解決方案的機會也會越來越多。
了解Auracast™廣播音頻的潛在目標市場，ABI Research根據地區場所模型和Auracast™廣播音頻在不同用例中的預計采用情況確定了全球場所市場的規模，然后基于該規模開發了一個預測模型。該模型考慮到了不同地區的預期滲透率、不同用例的不同時間表并根據建筑規模和每個場所的潛在建筑/房間數量確定每次部署的發射器數量。
根據ABI Research的統計數據，全球有超過6,100萬個場所可以利用Auracast™廣播音頻。
隨著新建筑數量的增長，到2030年這個數字將增加到6,400萬。但正如圖4所示，低功耗音頻源和接收設備生態系統的發展需要一些時間。ABI Research預計主要的拐點將在2025年左右出現， 之后將有額外的激勵措施鼓勵場所開始部署Auracast™廣播音頻。到那時，場所將更加熟悉這 項技術，發射器設備將更容易獲得，支持低功耗音頻的設備安裝數量也將達到臨界值。因此，ABI Research預測，在未來十年，Auracast™廣播音頻解決方案的部署速度會變得更快。
正如圖5所示，ABI Research預計，到2030年各類型場所部署的Auracast™廣播音頻設備總數將達到近250萬。屆時，公共場所的部署量預計將占到近42%，包括圖書館、社交或會議場所（如社區中心、會議廳和會議中心）、娛樂設施（如體育館、健身俱樂部和體育設施）、娛樂和文化設施（如博物館、劇院、電影院和體育場）以及交通樞紐（如機場、火車站和汽車站）。在機會方面，其次將是宗教場所，并且餐廳/餐飲服務和住宿（例如酒店、度假村和養老院）也將緊隨其后。
如圖6所示，在早期發展階段，ABI Research預測靜音電視和公共場所的增強/輔助聽力用例將推動Auracast™廣播音頻的采用。公共場館中將會出現所有五個主要用例；但到2030年，最多的Auracast™廣播音頻用例將是靜音電視屏幕、助聽和多語言支持。此外，宗教禮拜場所中的主要用例將是助聽用例，餐廳中的主要用例將是酒吧和其他場所的靜音電視屏幕。ABI Research還預測在未來十年內，輔助和增強聽力應用中將出現許多其他創新的Auracast™廣播音頻部署方式。
總結
為了使低功耗音頻和Auracast™廣播音頻獲得成功，我們需要達成多座里程碑。首先，當然是需要讓藍牙核心規格5.2版本及以上的硬件在市場上普及。在音源設備方面，由于大多數智能手機、平板電腦和個人電腦平臺有望在未來幾年內支持該技術，預計能夠相對迅速地達成此目標。然而，低功耗音頻設備的安裝基數需要一些時間增長，而雙模式藍牙經典/低功耗音頻解決方案在此過渡期間將是必要的，以確保與現有設備相互兼容的同時抓住低功耗音頻領域的新機會。
音頻領域的現有企業將最大程度地利用現有產品，并通過雙模式解決方案整合低功耗音頻功能， 而沒有現有市場份額的企業可以通過低功耗音頻的關鍵功能所推動的創新產品設計來占領部分音頻市場。由于低功耗音頻的固有功耗較低，因此可以用于改進真無線立體聲耳機和聽力設備。越來越多的獨立低功耗音頻設備將陸續出現，帶來創新的用戶體驗和全新藍牙音頻用例。
在Auracast™廣播音頻方面，需要通過大量的宣傳和教育來鼓勵場館采用Auracast™廣播音頻作為輔助和增強聽力技術。鑒于支持低功耗音頻的消費設備安裝數明顯高于助聽器，可以在初期推廣主流用例，如靜音電視、多語言支持和其他增強音頻體驗，來幫助推動最初的采用。另外，還需要建立一個系統集成商和安裝商生態系統，以便在更多的公共場所推廣Auracast™廣播音頻解決方案。這也將幫助各種不同類型的場所提供一致的用戶體驗。
在監管方面，仍需要努力鼓勵各種公共場所或新場館采用Auracast™廣播音頻作為主要的標準助聽技術。為了使Auracast™廣播音頻成為一項成功的技術，必須為其開發直觀的用戶界面，并且需要讓它與現有的技術能夠無縫銜接。這在安全和隱私極為重要的一對一用例中尤為重要。
最后，低功耗音頻應該被定位成當前藍牙音頻功能的進化和加強版，而不是替代品。這將有助 于建立新的用例和消費者體驗、向新的行業參與者開放音頻生態系統，并使藍牙音頻市場擴展到新的高度。 |
