作者：杨玥
出版社：人民邮电出版社
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发烧耳机——高保真蓝牙耳机全解析试读：
内容提要
本书主要介绍了从有线到无线，蓝牙技术的发展历史，蓝牙耳机产品分类及热点功能解析，相关热门品牌和产品，如AFTERSHOKZ、AKG、Apple、Aduio-Technica、beyerdynamic、BOSE、COWON、DIFIER、Jabra、JBL、LIBRATONE、SENNHEISER、SONY、三星和华为旗下定位于aptX、aptX™ HD数字音频压缩算法的蓝牙耳机，以及未来蓝牙耳机的发展趋势等内容。书中还介绍了蓝牙耳机系统的构成、类型、相关特性、搭配建议，以及设备点评和赏析。
本书讲解的内容具有较强的实用性和专业性，适合作为蓝牙耳机爱好者购买蓝牙耳机产品的参考用书，也适合普通大众鉴赏高品质便携音乐设备时阅读。序
我们正在经历一个从有线到无线的时代。
Wi-Fi取代了我们的网络接口，各种轻薄的笔记本电脑、平板电脑和手机在我们的生活中大行其道。
各种投屏技术取代了复杂的输出连接线，电视机正在成为除了手机和电脑之外的第三块屏幕。
与此同时，越来越多的手机开始支持无线充电，只需要把手机放在充电板上，无须连接充电线即可充电，充电功率甚至可以达到20W。
另一个趋势是，各式各样的蓝牙耳机正在“迅速上位”，成为很多人不可或缺的装备。短短几年间，从最初的单声道语音通话，到立体声聆听、主动降噪，再到防水防尘和语音控制，如今的蓝牙耳机，几乎可以满足人们的各种需求。
但是人们的认识总是落后于技术的发展，很多人仍然对蓝牙耳机存在某些误解，包括“音质不佳”“不知道买哪个好”……所以是时候打破这些对蓝牙耳机固有的刻板印象了，本书将会带你全面了解蓝牙耳机的过去、现在和未来。
第1章 从有线到无线
为一种电声换能设备，耳机其实远比我们想象的历史悠久。很多发烧友或许听说，世界上第一款动圈耳机是1937年发布的德作国Beyerdynamic（通常被称为“拜亚动力”或者“拜亚”，现官方品牌名已经改名为“拜雅”）的DT48，但实际上，DT48并非世界上的第一款耳机。1895年的一款耳机产品，样子看着像是超大号的听诊器现在可以考证的世界上的第一款耳机，其实可以追溯至1895年甚至更早，尽管它看上去像是超大号的听诊器，但从功能上讲，跟现在的产品已经没有什么区别。1910年，美国人Nathaniel Baldwin在自家厨房里生产了第一批现代耳机，并把它售给了美国海军。至此，奠定了现代耳机的雏形。1937年的DT48原型，它被公认为世界上第一款动圈耳机
我们现在广泛使用的便携式耳机，乃至可以塞入耳朵的耳塞，来自索尼。1979年，这种便携式耳机随着索尼第一款磁带随身听TPS-L2亮相。其实在此之前，这种没有内置扬声器，只能通过耳机收听的产品是否会被市场接受，索尼内部也并不是很有底气，但这款产品的成功证明了一切，市场也认识到了耳机的重要性。随着Walkman以及后来的iPod这种个人音频设备的发展和热销，耳机终于成为一件面向大众的、主流的音频设备。1910年的耳机，已经奠定了现代耳机的雏形索尼MDR-R10，耳机历史上的一座丰碑
耳机之最
至今，耳机已经是一个相当庞大的品类，也成为个人用户欣赏音乐的首选。但耳机的行情，不了解的用户估计很难想象。对普通人来说，各式各样的“稀有耳机”可能会让他们大吃一惊。
最贵的耳机：森海塞尔的HE1，由静电式耳机和专用放大器组成。其外壳由大理石构成，是人类耳机技术的结晶。它的售价为42.8万元，已经是一辆奔驰E级轿车的价格。
最贵的动圈耳机：索尼MDR-R10。这是索尼在日本泡沫经济鼎盛的1988年推出的一款不计成本的产品，振膜采用生物纤维制作，外壳采用制作高档乐器的榉木，与人耳接触的地方采用柔软透气的希腊小山羊皮，并搭配专用的收纳箱。发售时的价格约为4000美元，现在早已经成为稀世收藏品。世界上第一款Walkman，以及搭配的便携式立体声耳机
频响最宽的耳机：索尼QUALIA 010。QUALIA是索尼于2003年6月，以“感质”为核心价值推出的一个奢侈品产品系列，只接受订单式制作，并且只在日本、美国推出此系列产品。QUALIA 010是这个系列唯一的耳机产品，其频响范围为7Hz～120kHz。通常，人耳能感知到的频率为20Hz～20kHz。索尼QUALIA 010，也许是频响最宽的耳机
最贵的入耳式耳机：美国厂商Light Harmonic所推出的OSCAR XXI入耳式耳机，单边采用21个动铁单元，并将其质量控制在8g，实属工程上的奇迹。如此一款产品，价格也是不菲的，一副价格从39999元起。
传统有线耳机的迷局
有线耳机的发展至今已经有一百多年的历史，技术非常成熟。但最近几年，尤其是高清格式的音频开始普及之后，一个问题慢慢浮现：有线耳机正在变得越来越复杂。
我们现在已经习惯通过安装新的App，或者通过系统的更新来实现新的功能，或者获得性能的提升。即便新的功能需要新的芯片来支持，也都被包裹在产品内部。对消费者来说，这些变化都是透明的，无须太多了解和关注，也不会对使用造成太多的困扰。
但有线耳机不同，功能特性的增加，迫使有线耳机必须在硬件上做出不断地改变，这就增加了使用的复杂度。
以接口为例，传统的有线耳机采用的是模拟接口。近年来，随着便携式Hi-Fi无损播放器的发展，这类接口正在急剧复杂化。从最传统的3.5mm单端接口到韩系产品喜欢使用的2.5mm平衡接口、日本JEITA制定的4.4mm平衡接口标准，以及中国电子音响行业协会耳机分会制定的3.5mm平衡接口，这些接口互相之间从物理上并不兼容。简单地说，就是根本插不进去。如果非要使用，就得附加不同的转接线，十分麻烦。
越来越多的手机开始取消传统的3.5mm接口，开始采用数字接口。而数字接口分为苹果手机使用的Lightning和安卓手机普遍使用的USB-C接口，两者之间也完全不兼容。韩系标准2.5～4.4mm的转接线。如果你的耳机使用的2.5mm接口，但播放器却是索尼，就会用到这种转接线
而在台式设备（比如说各类解码器和耳机放大器）上，又是另一种光景，占主力的不是以上任何一种接口，而是更粗壮的6.35mm的单端接口，而平衡输出的主力接口XLR，很多普通消费者更是见都没见过。日本JEITA制定的4.4mm平衡接口示意图谷歌推出的采用USB-C数字接口的耳机苹果官方销售的采用Lightning数字接口的EarPods耳机
这意味着，大概在十年前，我从市场上随便买一副有线耳机，我可以有99.9%以上的把握说它可以直接插到任何随身设备上工作，但现在，可真要打一个问号了。
除了接口的差异外，还有耳机线材本身的差异，从耳机线的纯度到材质到编制方式……都有很大的差异。
比如，最基本的是材料纯度，从5N到8N，1个N代表1个9（Nine），5N的纯度即99.999%，6N则是99.9999%，依此类推。
材质也值得一说。尽管铜有着良好的延展性、优良的导电性，并且不属于化学性质活泼的元素，但一丁点儿氧化物也可以改变铜的导电特性，让声音造成损失，而无氧铜则可以保证是纯净的铜单质。
再往上则是“单晶无氧铜”，整根铜杆仅由一个晶粒组成，不存在晶粒之间产生的“晶界”（“晶界”会对通过的信号产生反射和折射，造成信号失真和衰减），因而具有更高的信号传输性能。
而这也只是冰山一角。除了材料，线材还有不同的编制方式。不同的编制方式，会带来电容上的微妙变化，影响到音质的表现。而屏蔽层的设计，也有很多值得大书特书的地方。
当然，这并不是毫无意义。在高端市场上，尤其是Hi-Fi市场上，传统的有线耳机仍然是不可或缺的，而不少发烧友对这种细节上的追求也同样是乐此不疲，甚至厂商和发烧友这种对细节孜孜不倦的追求，促使耳机科技不断攀登新的高峰，也为无线耳机的发展提供了十分充足的养分。台式设备上广泛使用的6.35mm耳机插头，较随身设备上的插头，明显更加粗壮2.5mm平衡接口到台式机所用的XLR平衡输入转接线
所以我们的结论是：传统有线耳机仍然有其存在的空间和价值，但整个科技和音频行业发展的大趋势是无线化。与其继续“追赶”各种新式接口，不如干脆斩断这根线，这才是一劳永逸的解决办法。
无线耳机的机会
如果说有线耳机接口复杂是自己“作死”，那么无线技术的高速发展，尤其是手机的发展，则是推动无线耳机“上位”的重要外部力量。
不可否认的是，手机以及整个产业链，已经是科技产业发展的主要推动力。屏幕、芯片、电池、无线技术、封装技术等行业无一不是在手机的带动下进行的。
而手机发展的一大趋势，一是整体化，二是全无线化。
所谓的整体化指的是现在的手机越来越趋向于一个不可拆卸的整体。以前手机可以更换电池，而现在，绝大多数的手机都是内置电池，不可更换。在这种主导思想下，机身上的接口越少，越能实现更高程度的“整体化”。
另外，随着手机的无线化演进，取消传统的3.5mm耳机接口已经是一种趋势。在2016年，苹果iPhone 7取消了3.5mm耳机接口，随后越来越多的手机品牌效仿，将充电/数据传输/音频输出三合一，减少机身的开孔，也实现更强的防水防尘能力。
不管大多数人是不是以一种“被逼迫”的方式开始使用无线耳机的，但是在习惯了无线耳机的这种无拘束的体验之后，估计只有一个感受“真好”。没有了耳机线的束缚，无论是日常使用、健身游泳、户外运动，无线耳机都能带给用户全新的体验。而对大多数人来说，这种体验的变化，远胜于音质的那一点点细微的变化。
当然，这几年间还受一些外部因素影响。比如，2017年的新交规实行后，蓝牙耳机的销量就得到了一次短期的暴涨。总之，对于很多人来说，无线耳机一旦用过，就回不去了。
无线耳机的发展历程
如何斩断耳机线？这必须依赖于各式各样的无线技术。在蓝牙耳机出现之前，其实早已有各种不同的解决方案和产品面世，但无线耳机并未成为市场主流。我们不妨稍微回顾一下这段有趣的历史，并看看它们是怎么兴起的，又是怎么让位给蓝牙的。红外线无线耳机
世界上第一款无线耳机，在此我们并不打算来详细考证。但可以肯定的是，早在20世纪，老牌厂商、德国SENNHEISER（森海塞尔）便已经推出过以红外线作为传输的无线立体声耳机，在相当长的时间之内，都还保留着这条产品线。从2016年的iPhone 7开始，苹果在手机上取消了3.5mm耳机接口
但红外线的一个最大问题是，距离有限、范围有限。不像我们现在熟知的Wi-Fi和蓝牙信号依赖于内置的天线来接收信号。红外线需要一个发射头和一个接收头，只有两者对准时才能让信号得到良好的传输；如果两者偏离一定的角度，或者被阻挡，信号的质量就会变得很差。使用过各种电视机/机顶盒遥控器的你一定对此深有体会。对于遥控器这种偶尔进行一次的操作，红外线是合理的。但对于无线耳机来说，这就是一个十分大的局限。这意味着，你必须坐在针对发射器的位置，才能获得最佳效果。
除此之外，红外线发射器和接收器装置相对无法实现小型化，所以并不适合户外使用。实际上，森海塞尔的这条红外无线耳机的产品线，也只是定位于在家中的客厅使用。尽管像森海塞尔这样的大厂一直在维持着这种产品的研发，但红外无线耳机并没有在市场上形成主流。射频无线耳机
另一种可以想到的解决方案，是把音频信号变成无线电射频信号发射出去，就像是对讲机一样。而耳机部分则做成一个接收器，用来接收信号，如此一来就不用通过耳机线来传输信号了。这种技术已经相当成熟，并且成本很低。如果你想了解一下哪里有这样的产品，你会发现，又是敢于尝试的森海塞尔。
但这种设计也有问题，第一是为了避免信号的干扰，必须避开一些特定的频段（比如调频广播的频段，机场塔台控制信号所使用的频段等）。更重要的是，这种信号发射方式，并不是点对点的传送，而是类似于广播，其他接收装置也能接收到这样的信号。这就意味着，你听到的内容能够很容易地被别人听到。这种“开天窗式”的欣赏方式，很多人是接受不了的。森海塞尔的红外线耳机系统，由耳机和发射器组成，发射器兼做耳机的充电座红外无线耳机一般在客厅使用，用来收听电视机中节目的声音，发射器一般放置于电视机旁，耳机对准发射器，这样才能获得最佳效果
射频无线耳机还有一个缺陷，它只能传输声音信号，而无法进行各种控制操作。你想在耳机上切换上一曲/下一曲？对不起，不行。Wi-Fi无线耳机
就技术而言，Wi-Fi可能比红外线和射频更让人熟知。甚至可以说，它比蓝牙更受人欢迎。没有蓝牙，无所谓，反正很多时候你手机的蓝牙都是处于关闭状态的，但没有Wi-Fi，你能坚持多长时间？
在功能方面，Wi-Fi比蓝牙要优胜，比如它能提供更高的带宽，实现一对多的连接，提供强大的加密功能，可以避免信息的泄露。Wi-Fi固然好，但也比蓝牙使用更加复杂。其结果就是，用在大多数耳机上，有点大材小用。森海塞尔的射频无线耳机HDR120Wi-Fi技术在我们的生活中得到了广泛应用
比如说，要连接到Wi-Fi网络，你就必须输入配对密码。你能接受配对无线耳机的时候，还需要输入Wi-Fi密码吗？
Wi-Fi的另一个问题是成本高。尽管Wi-Fi提供了很多先进的特性，但对于耳机来说，这些先进特性并没有太高的实用价值。那又何必去为这些用不着的东西费钱呢？索尼的射频无线耳机WHRF400，请注意耳机头梁上的Wireless标志罗技用于电竞的耳机G933
当然凡事皆有例外。市面上你也能看到一些构建在Wi-Fi基础上的无线耳机。这类产品大多数是针对电竞设计的产品，比如罗技的G933，支持5.1声道甚至7.1声道的环绕立体声。以现阶段蓝牙耳机的技术标准，无法实现对多声道音频的支持，而Wi-Fi耳机则可以轻松实现。而对于狂热的玩家来说，使用上的不便，根本不是什么问题，他们说不定更愿意享受这种折腾的乐趣。
第2章 蓝牙技术的发展历史
对大多数人来说并不陌生的蓝牙Logo下来，让我们走入蓝牙时代。蓝牙耳机也是现在无线耳机主流的产品形态。蓝牙耳机之所以能成为现在无线耳机的主流形态，接其原因在于蓝牙本质上就是一种针对便携式设备量身定做的无线技术。而得益于蓝牙技术的飞速发展，蓝牙在带宽、功耗、连接稳定性等方面已经有了飞速进步。图为车载蓝牙接收器，蓝牙接收音频信号，并通过3.5mm接口接入车载娱乐系统蓝牙的起源
蓝牙最早是1994年由瑞典厂商Ericsson（爱立信）所研发的。研发之初的设想，就是在手机和其他配件间可以有一种低功耗、低成本的连接方式。
经过不断的发展，5年后的1999年，蓝牙公布了第一个1.0版本。现在，最新的版本是5.0。早先，大多数产品支持的最高标准到4.2，但如今支持蓝牙5.0的耳机也越来越多。
对听歌这件事情来说，蓝牙发展技术中一个重要的标准是A2DP（Advanced Audio Distribution Profile，蓝牙音频传输协议）。简单地说，现在的蓝牙耳机，都是建立在A2DP这个协议基础上，毕竟，蓝牙从诞生之初并不是专门为传输音频信号而设计的，而是覆盖了更广泛的应用。最新的蓝牙5.0版本在传输距离上相对之前的版本有大幅增加，对于音频信号传输本身也是有益的。图为蓝牙耳机的原始形态，仅用于语音通话的单边蓝牙耳机理想情况下的蓝牙传输链路图
蓝牙耳机的编解码技术
A2DP解决的是“能听”的问题。如何让声音“好听”，如何让蓝牙耳机的音质更优秀？这是业界目前最热门的话题，也是很多消费者最关注的话题。从A2DP协议最基础的SBC、到AAC再到aptX、aptX™ HD、LDAC和HWA，各种更先进的编解码方式不断涌现。可以说，如今蓝牙耳机的音质飞速进步，其中一个原因就是编解码技术的进步。
不同的编解码技术如何会影响到蓝牙的音质表现？这涉及蓝牙音频传输的流程：实际上，整个蓝牙音频传输过程要经历两次解码和一次编码。
具体过程是这样的：
如果播放的原本是一个FLAC无损音频文件，那么整个默认过程就是播放设备将FLAC解码为PCM，再将PCM编码为SBC，SBC文件传输到接收端，接收端将SBC解码为PCM输出，整个流程后，我们听到的已经不是最早播放的那个无损音源了。如果我们播放的音源是MP3这类有损压缩格式，这个过程就会变得更糟。
我们都知道“木桶理论”：一个木桶能装多少水，取决于木桶最短的那块木板的长度。对于蓝牙耳机来说，很长一段时间之内，蓝牙耳机的音质瓶颈为蓝牙传输。即使耳机单元很昂贵，音质也会被影响。
当然，现在越来越多的蓝牙耳机开始支持各种更先进的编解码技术，比如aptX™ HD、LDAC、HWA，配合更高的传输带宽，极大地提高了蓝牙耳机的音质表现——至少在传输端是这样。所以我们不妨先来一一了解那些对于一般人来说稍显晦涩的蓝牙编解码技术。尽量用最通俗的语言描述技术和原理。SBC：
SBC是A2DP协议强制规定的一种编码格式，为最基础的编码格式所有的蓝牙音频芯片也支持这个协议。
在兼容性和性能方面，SBC毫不犹豫地选择了兼容性，但其性能受限：SBC是码流最低的一种编解码方式，码流约为328kbit/s，音质不太好，而且SBC编码本身也谈不上优秀。根据实际测试的结果，最常见的SBC编码在相同码率下要比MP3格式的音频音质还要稍弱一些，最高328kbit/s的SBC音质在224～256kbit/s的MP3范围内。
SBC可以用于普通的单声道语音通话，因为语音的频响窄。但如果用于听歌，SBC就容易出现声音毛躁生硬、撕裂感强、整体频响窄、细节模糊等问题，与传统有线耳机相比，SBC音质有明显的劣化。
由于SBC是一种出现最早、最基础的编解码方式，所以应用范围也是最广泛的。可以不夸张地说，很多人对于蓝牙耳机音质的刻板印象，要由SBC来背锅。AAC：
AAC是Advanced Audio Coding的缩写，译为“高级音频编码”，此词出现于1997年。和MP3类似，它也是一种通用的音频编解码标准，而不限于在蓝牙音频领域使用。
和我们熟知的MP3相比，在同码率下，AAC音质也要好得多。比如说128kbit/s的MP3音频简直没法听，但128kbit/s的AAC的音频要自然很多。即便是320kbit/s的MP3仍然被人嫌弃为“声音干硬、延展不佳、缺乏活生感”，而320kbit/s的AAC，声音要细腻饱满一些。
可以这么打比方，MP3是VCD级别的音频，而AAC则是DVD级别的音频，音质自然要好很多。事实上，MP3的压缩技术确实与VCD同源，而AAC的压缩技术则与DVD同源，1999年后，AAC加入了更高级的MPEG-4压缩技术。
应用在蓝牙上，AAC的声音质量也明显比SBC要好很多。很多人也许不知道的是，如果你使用的是iPhone，以及苹果的AirPods，它们之间的连接使用的是AAC。而迄今为止，苹果的iPhone（包括最先进的iPhone Xs MAX）、iPad，都不支持更先进的编解码技术。另外，大多数人对AirPods的音质评价也是在水准之上，不认为它声音干硬毛躁撕裂，但对它的低频不满，而且还是在跟BOSE这类传统上以低频著称的耳机相比而得出的结论。AAC格式的音频文件aptX、aptX™ HD：
aptX和aptX™ HD来自英国厂商CSR。其实这个技术并非CSR自己研发，而是源于收购的另一家公司apt，故而有了这个略显奇怪的名字。其后，CSR被手机芯片的制造商高通收购，也就顺理成章地成了高通所力推的一种编解码标准，并随高通的芯片在蓝牙领域蓬勃发展。
和SBC相比，aptX其实在传输带宽上并没有显著增加（384kbit/s），但它的延时更低，容错性好，编解码算法上也有改变。在SBC编码的条件下，蓝牙立体声音频传输延迟时间大概在120ms，而采用aptX的编码标准，蓝牙立体声音传输延迟时间则降低到40ms。作为对比，大部分人能感觉到的延时在70ms。aptX的Logo，如果你的蓝牙耳机包装盒上印有此标志，那么它就是支持这个标准的aptX™ HD的Logo。与标准版的aptX相比，它支持的设备要少一些
如果你的手机和蓝牙耳机都支持aptX，那么蓝牙耳机不但能获得音质上的提升，同时在连接稳定性上也有加强，而且延时也会更低，就和使用有线耳机一样。在听歌的时候延时可能不是问题，但看视频或者打游戏，一丁点儿的延时都会让你感到不悦，如果出现声画不同步，会严重影响人的体验。
aptX™ HD则是由aptX发展来的一种编解码标准。它把传输带宽提高到了576kbit/s，因此可以容纳更高清晰度的音频标准（24bit/48kHz）。同时，aptX™ HD配合特殊的频响调整技术，使得音频信号相较于aptX的提高主要在于丰富度，利用较高的压缩比增加了细节的合入。但在失真与动态的表现上，aptX™ HD并没有明显的提升，以至于听感上的改善有限。
另外，尽管aptX™ HD支持24bit/ 48kHz的音频，但依据现在的标准，并不是对Hi-Res音源（至少从24bit/96kHz起步）提供了良好的支持，在更高规格的LDAC和HWA出现之后，aptX™ HD处于一种尴尬的、不上不下的地步。所以aptX™ HD在市场上的知名度不如aptX，支持它的产品也并不多。
如何判断自己的蓝牙耳机是否支持aptX？一般情况下，产品的包装盒上一般都会做相关的标注。如果你的手机和蓝牙耳机同时支持aptX，在配对连接后也会有清晰的显示。TipsHi-Res音源是高解析度音源的英文缩写，被认为是一种超越CD质量的音源标准。传统的CD采用44.1kHz（采样频率）/16bit（量化精度）的标准，频响范围正好覆盖人耳可听到的20Hz～20kHz。而Hi-Res音源则采用更高的采样频率（96kHz以上），量化精度也提升到24bit。因此，Hi-Res音源不但能提供更宽的频响范围（高频可达40kHz以上），还能提供更好的细节表现，并提高声音还原的真实度。Hi-Res Logo，即我们俗称的“小金标”
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