前言#
前段時間在用 LinkBuds 連接電腦的時候發現音頻選項中有一個 SBC-XQ 編碼器，有點好奇就去查了一下，只翻到這篇 19 年 6 月發布在 SoundExpert 的文章，寫的還挺詳細的，遂將其翻譯成中文。
該譯文借助了 ChatGPT 進行輔助翻譯，僅供學習，版權歸原作者所有（
原文地址：http://soundexpert.org/articles/-/blogs/audio-quality-of-sbc-xq-bluetooth-audio-codec
正文#
SBC XQ 不僅僅是一種新的藍牙音頻編解碼器，它更是一種 Lifehack 。
標準的 SBC 被強制性地整合進所有的藍牙立體聲音頻設備中 [1][2]。它可以在任意高的比特率下工作，但是 Bluetooth 的文檔推薦在高質量模式下使用 328 kbit/s（44.1kHz/16bits）。根據 SE 的評級，這種模式僅僅提供了可接受的音頻質量，為了提高藍牙音頻傳輸的質量：
- CSR 公司，一家跨國半導體公司，收購了 APT Licensing Ltd. 並推出了 aptX，接著推出了 aptX HD，然後是高通收購了所有這些公司，並進一步推出了 aptX Low Lattency 和 aptX Adaptive；
- Sony 推出了其專有的 Hi-Res LDAC；
- 三星推出了三種新的藍牙音頻編解碼器 HD/Scalable/UHQ-BT；
- 華為推出了 HWA LHDC 音頻編解碼器；
- 蘋果在其產品中使用 AAC；
- ValdikSS 為 Android 寫了補丁，Pali Rohár 為 Linux 寫了補丁，這些補丁可以解鎖 SBC 的更高比特率。
事實證明，幾乎所有現代的藍牙無線耳機、揚聲器、接收器... 出廠時支持的 SBC 比特率高達 730 kbit/s，而這個補丁（SBC XQ）則可以幫助在 Android 環境下對藍牙音頻進行如下比特率的編碼：
- BT EDR 2 - 44.1/16bits 452.0 kbit/s，48/16 492.0 kbit/s
- BT EDR 3 - 44.1/16bits 551.2 kbit/s，48/16 600.0 kbit/s
這些比特率的選擇看起來像是在音頻質量、兼容性與藍牙連接穩定性之間做了一個合理的妥協 [3][4]。
SBC XQ 在 44.1kHz/16bit 下的結果已經添加到了我們的聽測中：
SBC XQ CBR@452.0 (Bluetooth)** - Subband codec for Bluetooth A2DP profile, CBR, 452.0 kbit/s FBR
CODER: SBC Encoder LIB Version 1.5 (Philips)
- usage: sbc_encoder -v -p -r453000 -oout.sbc ref.wav
- SBC XQ default setting for BT EDR2
- 44100 Hz, Dual Channel
- bitpool: 38, bands: 8, blk_len: 16, allocation method: Loudness
DECODER: SBC Decoder LIB Version 1.5 (Philips)
SBC XQ CBR@551.2 (Bluetooth)** - Subband codec for Bluetooth A2DP profile, CBR, 551.2 kbit/s FBR
CODER: SBC Encoder LIB Version 1.5 (Philips)
- usage: sbc_encoder -v -p -r552000 -oout.sbc ref.wav
- SBC XQ default setting for BT EDR3
- 44100 Hz, Dual Channel
- bitpool: 47, bands: 8, blk_len: 16, allocation method: Loudness
DECODER: SBC Decoder LIB Version 1.5 (Philips)
此頁面提供了早期評分（目前不夠準確）的信息，您可以在 Encoders 320+ kbit/s 頁面下方參加 SE 聽覺測試以獲得更準確的結果，在該頁面下方有一份簡短的說明。
SBC XQ 在音樂信號下的失真因子測量#
如果下面的文段看起來有點混亂，請參考之前的文章 - Audio quality of Bluetooth aptX and aptX HD
再次強調，通過任何客觀測量手段進行感知聲音質量的評估都應該非常謹慎。在失真因子測量中，我們有一個標準，用於定義該測量是否可以作為此類評估的依據。這個標準是被測設備的聲音特徵或者失真特徵之間的相似性，如果它們的失真特徵足夠接近，那麼它們的測量結果就能很好地與感知聲音質量得分相對應。
為了更客觀的判斷結果，我們將比較 SBC XQ @ 452.0 和 SBC XQ @ 551.2 的伪影簽名與 SBC @ 201（低質量）、SBC229（中等質量）、SBC @ 328（高質量）、aptX @ 352、aptX HD @ 529、ADPCM IMA @ 354、AAC @ 256。就像在之前的文章中一樣，我們將使用 Pink Floyd 的專輯《The Dark Side of The Moon》作為測試信號。
圖 1 顯示了不同的藍牙音頻編解碼器如何根據其特徵標識相互關聯。兩個編解碼器之間的連接線越短，它們的特徵標識就越相似。秩相關係數 0.1 對於失真因子與主觀評分之間的關係至關重要。
我們可以看到，SBC 和 aptX 具有類似的伪影特徵（差距 < 0.1），因此它們的失真因子測量值可以指示它們的感知聲音質量（？）。
實在是不知道這怎麼翻譯了，原句為：We can see that SBC and aptX codecs have similar artifact signatures (distance<0.1), so their df-measurements are indicative of their perceived sound quality. 如果您有更好的翻譯，請在下面留言，謝謝。
圖 2 為測試編解碼器的失真因子序列的直方圖，其顯示了中位數與 25/75 百分位數。失真因子的中位數是平均波形退化的估計值。直方圖的形狀與波形退化的特徵 / 類型（伪影特徵）有關。
從失真因子的中位數來看，我們可以有把握地得出結論：SBC-XQ 的音頻質量與 aptX HD 相當，而對於採用了 BT EDR3 的設備，SBC XQ 略勝一籌，在盲聽測試中很難區分它們。 SBC 使用基本的聲學模型進行編碼，而 aptX 根本不使用該模型，因此它們的感知音頻質量主要由比特率決定。可以借助 Bluetooth A2DP SBC/aptX 在線編碼器對比不同 SBC 設置，包括 SBC XQ，與 aptX 和 aptX HD 進行聽覺比較 [5]。
目前，LineageOS、Resurrection Remix 和 crDroid 的 Android 分支已經包含了所需的補丁。來自 Pali Rohár 的 Linux PulseAudio 補丁除了支持 SBC XQ，還添加了對 aptX、aptX HD 和 FastStream 編解碼器的支持 [6]。這種額外的音頻質量提升是完全免費的，很難想出會有任何反對將此選項包含在所有藍牙協議棧和主要 Android 分支中的理由。您可以在您的操作系統中請求此功能：
- Android: https://issuetracker.google.com/issues/new?component=190923&template=845103
- Linux (PulseAudio): https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/Documentation/User/Community/
- macOS and iOS: https://www.apple.com/feedback/
- Windows:
- Win10 - Use Feedback app on the Start Menu
- Toshiba Bluetooth Stack - https://www.webcom.toshiba.co.jp/us/voice/
- IVT BlueSoleil (1000Moons) - http://www.bluesoleil.com/life/254.html
- Broadcom WIDCOMM BT Stack - https://www.broadcom.com/company/contact-us/feedback-and-comments and https://community.broadcom.com/ideation/allideas (requires registration)
譯注：LineageOS 起初的確有 SBC-XQ 的支持，不過後面又刪除了這一補丁，原因未知。
參考文獻：#
[1] Bluetooth SIG, Specification of the Bluetooth System, Profiles, Advanced Audio Distribution Profile, v1.3.2, 2019-01-21, https://www.bluetooth.org/docman/handlers/downloaddoc.ashx?doc_id=457083
[2] Christian Hoene, Mansoor Hyder, “Considering Bluetooth’s Subband Codec (SBC) for Wideband Speech and Audio on the Internet”, Technical Report WSI-2009-3, 2009-10, https://pdfs.semanticscholar.org/1f19/561d03bc88b67728375566c95bbf77e730d5.pdf
[3] ValdikSS, “Bluetooth stack modifications to improve audio quality on headphones without AAC, aptX, or LDAC codecs”, 2019-06-18, https://habr.com/en/post/456476/
[4] ValdikSS, “Improve Bluetooth audio quality on headphones without aptX or LDAC”, since 2018-08-22, https://forum.xda-developers.com/android/software-hacking/improve-bluetooth-audio-quality-t3832615
[5] Bluetooth A2DP SBC/aptX online encoder, https://btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-encoder/
[6] Pali Rohár, New API for Bluetooth A2DP codecs, since 2019-01-12, https://patchwork.freedesktop.org/series/55117/