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蓝牙技术已经升级到5.3!市面上大部分无线耳机都落后了

原标题:蓝牙技术已经升级到5.3!市面上大部分无线耳机都落后了

1994年,爱立信提出了一项方案,致力于研究移动电话和其他配件之间进行低功耗、低成本无线通信连接的方法,也就是我们现在所熟知的蓝牙技术。

第一代蓝牙(1.0)技术发布于1998年,最大传输速度为723.1Kbit/s,最远传输距离可达10米。早期的蓝牙1.0版本存在很多问题,比如多家厂商指出它们的产品互不兼容,同时具有隐私泄露的风险。

随着时间的推移,蓝牙技术已经发展23年,版本也从1.0升级到了5.3。蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)在2021年7月13日正式发布了最新的蓝牙核心规范5.3版本。

相比蓝牙5.2,蓝牙5.3通过改善低功耗蓝牙中的周期性广播、连接更新以及频道分级,进一步提升了低功耗蓝牙的通讯效率和蓝牙设备的无线共存性,同时,蓝牙的功耗也有所下降。而且,蓝牙5.3版本还引入了一些新功能,增强了经典蓝牙BR/EDR(基础速率和增强速率)的安全性。

这里需要补充个知识点,在蓝牙4.0发布之前,前三个版本的蓝牙主要以BR/EDR/HS发展,也就是我们常说的经典蓝牙,4.0版本之后引入LE(低功耗)。

简单点来讲,就是蓝牙5.3版本延迟更低、抗干扰性更强、提高电池寿命,但传输速率(42Mbit/s)和传输距离(300米)没有变化。

正因为蓝牙技术的进步,才使得耳机迎来了无线化的时代。可是,现如今蓝牙技术已经更新到了5.3,而市面上绝大多数耳机仍停留在4.0左右版本,这是为何?

蓝牙技术更新太快,还是无线耳机太落后?

回答这个问题前,我们不妨先来搞清楚不同蓝牙版本之间的区别,以及发布的时间。根据维基百科,蓝牙4.0版本发布时间为2010年,最大传输速度为24Mbit/s,最大传输距离为50米。

从下发图片可以看出,虽然蓝牙4.0经过了两次版本更迭,但是其最大传输速率和传输距离并没有发生任何改变,直到2016年蓝牙联盟发布5.0版本。

事实上,只有设备搭载的是蓝牙4.0芯片,都可以通过后续固件版本升级到4.2版本。以iPhone 6,这款机型发布于2014年9月,相隔1年后,苹果悄悄修改了其官网上iPhone 6、iPhone 6 Plus、iPad Air 2的参数,将原本的蓝牙4.2更换成了最新的蓝牙4.2。

也就是说,在非大版本更新的情况下,只有设备采用的是4.0或5.0的蓝牙芯片,都可以通过固件升级到最新版本,只是决定权在厂商手中。

而无线蓝牙耳机这边,厂商们在推出一款新品时,可能并不会按照蓝牙联盟发布的版本时间来进行即使跟进,比如索尼WH-1000XM3,发布于2018年8月30日,蓝牙版本却只有4.2,但是蓝牙5.0版本发布的时间是2016年。

作为对比,苹果的二代AirPods发布时间为2019年3月,蓝牙版本则是5.0。我们都知道,作为全球市值最高的科技公司,苹果并不差钱,所以自然也不会在乎成本问题。

在低功耗(4.0及以上版本)蓝牙芯片市场中,存在单模和双模两种不同的芯片设计。单模蓝牙芯片是指仅支持低功耗传输功能的芯片,双模蓝牙芯片则是除了支持低功耗传输外,还支持经典蓝牙(4.0版本以下)传输。

低功耗蓝牙厂商能否成功切入市场,不仅需要芯片性能好,还要售价合理;再加上公司自身也需保持较高的毛利率来维持运作。这两个条件都要求公司的产品成本要低。而芯片成本主要包括芯片设计成本和芯片硬件成本。蓝牙4.0及以上版本都包含低功耗模块(LE),该模块设计成本包含研发费用、EDA开发工具、IP授权等费用。

通常情况下,低功耗蓝牙使用的CPU主要来自ARM,蓝牙通讯协议大多采用CEVA公司,这些费用都不算便宜。除芯片设计成本外,低功耗蓝牙硬件成本包括芯片制造和封装测试阶段的费用。

在下游应用端,手机和音频厂商比较看重低功耗蓝牙应用方案的整体成本。市面上大多数蓝牙芯片都以SOC(系统级芯片)的形式存在,而在实际应用中,要形成系统级方案,可能还需要其他配件。所以,手机和音频厂商在选择哪种蓝牙芯片时,还需要考虑芯片集成度、方案实现的难易程度等。

理论上来讲,越先进的蓝牙芯片,成本就会越高。因此,无线耳机支持什么版本的蓝牙协议,还要看厂商选择的是哪种蓝牙芯片了。

无线耳机蓝牙版本越高越好?

那这是否意味着无线耳机支持的蓝牙版本越高越好呢?不一定,具体要看蓝牙版本升级之后的特性。举个例子,蓝牙4.0主打低功耗,这个很好理解,低功耗对应无线耳机的续航能力,两者是可以成正比的。

而蓝牙4.1主打AIoT,主要引入了多设备连接,对应无线耳机可同时连接两台设备。至于蓝牙4.2,隐私权限和加密算法都得到了进一步升级,前者可以隐藏蓝牙设备地址,这样就不会被别人通过追踪用户的蓝牙设备而发现用户的位置;后者则是引入政府级别加密算法,蓝牙传输内容不容易被黑。也就是说,蓝牙4.2保障了设备的安全性和用户的隐私。

再比如蓝牙5.0,对于无线耳机来说,最有用的特性莫过于支持24bit/192KHz的无损音源传输,以及更低的功耗和更远的传输距离。也就是说,无线耳机的音质、续航和抗干扰性均得到了显著提升。

从蓝牙4.0~5.0,每一次版本更新都能给无线耳机带来更好的体验,但是5.0~5.3,就没那么明显了。因为蓝牙5.1的关键特性在于增加了精确定位功能,通常情况下,初次连接耳机时,手机基本上都是放在耳机附近,再加上现在耳机都支持自动连接功能,所以并不需要蓝牙5.1的精确定位。

而蓝牙5.2增加了低功耗控制和低功耗同步信道,前者对无线耳机续航提升可能并不大,后者更多是用于手机和外放的蓝牙音箱。虽然最新的蓝牙5.3也是宣称功耗更低,但实际可能与蓝牙5.0没有太大区别。所以,无线耳机是否会通过后续固件升级到最新版本的蓝牙,与蓝牙本身的特性有着很大的关系。

比如,苹果在2019年3月发布了二代AirPods,支持5.0蓝牙,从产品发布至今已经过去了两年多的时间,其官方参数也并未进行修改,依旧是5.0版本。

因此,并不是蓝牙版本越高,带给无线耳机的体验提升就越好。

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