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无线家庭影院声音：选择的面粉-格式，机会和挑战的丰富

用于数据传输的无线标准已从传统电缆段迅速普及。声音也不例外，无线扬声器，耳机等每年都在整个市场中占有越来越大的份额，

对于家庭影院的拥有者来说，无线扬声器提供了许多新的机会，但同时也让您认真考虑选择一个标准。

一方面，许多用户希望摆脱切换问题的“公里数”，获得快速移动音源的能力，另一方面，没有人愿意牺牲声音和图像质量。

在这一领域下一场格式之战是不可能保持沉默的。如实践所示，无线声音系统标准的发展，制造商的商业利益对统一和创建单个或兼容标准没有贡献。结果-用户注定要选择根据一种规范工作的接收器，扬声器和面板，这极大地剥夺了他们的选择自由。



当今最常见的标准是：无线局域网-WLAN，无线广域网-WWAN，无线个人局域网-WPAN（蓝牙），无线城市局域网-WMAN。

如今，大多数可用的家庭无线多媒体系统都使用具有Wi-Fi技术的WLAN或具有蓝牙技术的WPAN。无线数据传输技术发展的下一步已成为Apple AirPlay，Miracast，Play-Fi，Qualcomm AllPlay，WiSA，AVB（音频视频桥接），WirelessHD，DLNA（无线传输）的标准。无线传输的替代方法是HomePlug。由Sonos，Bose，Denon，Samsung等公司进行的无线声音和图像传输标准的企业自行开发也众所周知。

大多数用户对制造商倾向于回避的许多问题感兴趣。以下内容在其中尤为常见：

  • 通过无线电信道的信号传输会严重影响声音质量吗？
  • 现代无线家庭影院组件的自主性如何？
  • 现有格式的主要技术优点和缺点是什么？

我将在本文中尝试回答这些问题以及其他一些问题。还应该强调的是，本文中所述的内容对于任何无线家庭音频系统都是正确的，耳机和便携式扬声器除外。

有线无线技术


首先，值得注意的是，由于还没有创建允许您无线传输功率的技术，因此目前还没有创建无线家庭多媒体系统。对于便携式设备，可以使用电池解决此问题。对于大型固定系统，这可能不合适。

Apple AirPlay，AVB（音频视频桥接）等最先进技术的信号功率不会超过100 mW或0.1 W-这清楚地表明在不久的将来将使用标准的家庭电源网络来提供电源。

从上面可以得出结论，无线系统的某些优势因缺乏自主电源而被抵消，用户将不可避免地依赖于信号源（插槽）的位置。合理的解决方案可能是使用大容量电池，但据我所知，没有一家制造商发表过此类声明。

特征问题


除HomePlug外，现有的无线标准都基于无线电数据传输。它们的差异可以分为几类：

  • 使用的频率范围；
  • 传输协议；
  • 速度和音量（通道带宽）；
  • 传输范围
  • 抗干扰能力；

一种或另一种方式，上述差异在不同程度上会影响质量，即 音频和视频信号传输的准确性。我相信您不应该沉迷于这样一个事实，即即使使用相同的基本规格，使用不同技术的设备也无法正常工作。假设WI-FI（使用Qualcomm AllPlay的接收器与使用Miracast的扬声器和面板不兼容）。

以下事实对于选择至关重要：

“音质的决定性条件甚至不是无线数据传输本身的技术，而是干扰的水平，其中的原因还包括来自第三方来源的无线电信道的互穿（分层）。干扰会降低信道容量，这可能会导致严重的问题。”

一个示例是在相邻房间中使用无线保真（Wi-Fi）在2.4 GHz频段的20 MHz通道上进行声音和图像传输的情况。实际上，通道宽度将更大，在这种情况下将不可避免地导致干扰，这将严重影响声音和图像质量。


Wi-Fi-邻居路由器问题


众所周知的事实是，Wi-Fi是当今无线网络（WLAN）的最常见网络协议规范，在细节上没有意义。我只注意到实践证明对Wi-Fi设备的需求很高，但这并没有减轻该标准的某些缺点。


许多专家指出，由于该标准具有所有多功能性和集成功能，因此不适合用于高质量的声音传输。后者与2.4 GHz和5 GHz频带中的拥塞问题相关，后者会加剧干扰（IEEE 802.11b，IEEE 802.11a，IEEE 802.11g，IEEE 802.11n协议）。

为了消除第三方设备的影响，已开发并认证了Wi-Fi联盟，并通过各种规格选项扩展了传统Wi-Fi的功能。

儿童Wi-Fi：Miracast和Qualcomm AllPlay


Miracast是一种Wi-Fi版本，适用于高质量传输声音和图像。更新的数据传输格式的基础是IEEE 802.11ac标准（千兆Wi-Fi）的规范以及与无线千兆联盟和多千兆点对点无线（IEEE 802.11ad标准）一起开发的WiGig技术。

Miracast技术提供了一个工作在60 GHz频段的无线电信道，速度高达7 Gbit / s，使您能够以未压缩的高清质量和高精度的多声道音频信号传输流视频。设备。



高品质音频的Wi-Fi连接的另一个升级选项是Qualcomm AllPlay。该技术基于高通公司的芯片，并已由Panasonic和Altec Lansing等公司积极使用。

该标准的主要优点是无损声音传输以及集成到多房间中。同时，测试表明，视频传输质量不如DLNA，Miracast WiSA，AVB和WirelessHD等技术。


蓝牙-蓝牙衰减


长期以来，每个人都知道蓝牙是无线个人局域网（WPAN）的最常见规范。使用该标准时的集成能力是其主要优势之一，包括传输声音时。

如果我们仔细研究蓝牙的优势，那么我们可以区分以下几点：

  • 与大多数移动设备，PC集成，与所有通用操作系统，所有配备此技术的视频面板和扬声器兼容；
  • 稳定可靠的沟通；
  • 连接大量的数据传输通道，包括多通道声学。

在该应用领域中，蓝牙也有几个缺点，其主要是声音质量的下降。问题在于，当使用蓝牙传输音频数据时，它们会从源编解码器（MPEG，MP3，AAC等）转换为SBC，这会导致压缩并丢失信息。使用lo-fi系统时，压缩效果可能不会很明显，但是，通过在高精度设备上进行的相对盲测试，压缩问题变得很明显。



Brent Butterwoot（About.com的作者）进行的比较显示，当应用5、10、12.5和20 kHz时，会产生何种噪声。蓝线-aptX，绿线-SBC（来源）


该图显示了通过aptX（蓝色）和SBC（绿色）以及4 kHz-aptX（品红色）和SBC（红色）（源）广播1 kHz信号的频谱

。该标准的另一个相对缺点是作用半径较小，不超过9-10米。

狭窄的AirPlay路径


苹果公司 开发了自己的无线局域网网络协议规范。自然地发现的标准应用在声音和图像的传输中，因此可以在家庭影院系统中使用。



来自“世界上最雄心勃勃的公司”的规范的主要优势是声音压缩而不会造成重大损失。除其他事项外，应注意的是，使用这些协议传输视频信号还有很多不足之处。与Qualcomm AllPlay一样，Apple的规格不如许多现代格式。因此，该标准不允许提供达到2K和Ultra HD 4K分辨率的面板要求的质量水平。

AirPlay的另一个显着缺点是使用仅支持Apple Inc.软件的产品（iPhone，iPad，Mac笔记本，iPod，iTunes，Apple Watch等）对相当一部分用户进行了计算。

音频视频桥接（AVB）-AVnu联盟的通用技术


AVB-是AVnu Alliance开发的用于802.11as，IEEE 802.1音频视频桥接（AVB），IEEE 1722，IEEE 1733的工业无线网络协议的规范。



使用音频视频桥接技术创建的无线网络可以无损传输任何音频格式的声音，并广播高清视频流。除上述优点外，AVB还可与任何多媒体音频/视频系统，家庭影院设备和其他设备集成在一起。



该系统的重大缺点包括使用该技术的设备和软件的高昂成本。

DLNA-有线和无线


DLNA是支持有线和无线LAN的网络协议规范，由数字生活网络联盟（DLNA）创建和维护。该技术的显着特征之一是能够通过电缆和使用无线电通信来传输数据。



该标准的优点：

  • 与多媒体系统和家庭影院的任何设备集成（蓝光播放器，等离子和液晶面板，音频/视频接收器，放大器，有源扬声器）；
  • 具有音频内容（所有已知格式）的数据包传输是无损的；
  • 提供足以传输全高清，2K 2D和3D的质量的视频传输；
  • 可以与基于Android OS的设备集成；

该标准的主要缺点包括缺乏与Apple Inc.设备的集成以及有限的信号传输范围。

WiSA-家庭影院标准


WiSA是无线扬声器和音频协会专门为家庭影院创建的规范。


该标准的主要优点：

  • 与所有经过认证的家庭影院设备配合使用的能力；
  • 任何格式的无损音频传输，特别是支持多通道音频（5：1、7：1系统）；
  • 足够的视频传输，足以进行4K完整播放。

该标准最大的缺点是需要将单独的接收器和发送器集成到每个设备中。

WirelessHD-协作创造力


WirelessHD技术是由英特尔，LG电子，Silicon Image，松下，飞利浦，三星，索尼和东芝共同创建的技术。该标准是专门为与多媒体系统和家庭影院一起使用而设计的。


该技术提供了60GHz频带上的无线数据传输，同时使得可以以DTV格式无损传输视频数据，包括FullHD（1080p，60 Hz）。该标准还允许无损音频传输（包括：立体声LPCM音频192 kHz，5：1、7：1、24位，96 kHz LPCM音频，13：1、24位，192 kHz Dolby TrueHD或DTS-HD音频）。

缺点包括相对有限的视频传输能力和相对较高的设备成本。

HomePlug或有线无线


HomePlug技术是大多数现有标准的有趣替代品。开发人员决定放弃无线传输的标准概念，并决定使用电力网络本身作为传输链路，从而减少了交换线路的数量。


具有HomePlug的系统中的高频音频和视频信号以加密数据包的形式通过标准的交流电源网络传输。因此，该技术本质上并不是真正的无线技术，但绝不逊色于现有的无线标准。

总结


从现有品种中选择合适的标准并不容易，您应该考虑自己的需求和技术能力。


我个人真诚地希望无线数据传输（尤其是声音）领域早晚统一起来。否则，我们冒着陷入最近手机充电器问题的风险。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN400439/

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