LC3是什么：一種新型低功耗音頻編解碼器
LC3 是一種新型低功耗音頻編解碼器，即使在低數據速率下也可提供高質量音頻。這一特性為開發人員提供了極大的靈活性，讓開發人員能夠在關鍵產品屬性（例如音頻質量和功耗）之間實現更好的設計平衡。
LC3 效率更高、功耗更低、延遲時間更短，整個編碼、傳輸和解碼過程僅需 20 毫秒。“編解碼器是所有無線音頻系統中的重要組成部分，負責將音頻信號壓縮成更小的信號通過無線鏈路發送，然后在另一端將其進行解碼并轉換回音樂，而且不會降低質量。
LC3 的全稱是低復雜度通信編解碼器(Low Complexity Communications Codec), 是 Bluetooth SIG 組織包含世界一流音頻編解碼研發企業在內的會員公司開發, 采用現代先進音頻編解碼算法的音頻編解碼器。LC3 技術規范已于 2020 年 9 月 15 日被 Bluetooth SIG 正式發布，LE Audio 的所有音頻規范(Profile)將強制使用 LC3 音頻編解碼器。
技術特性
LC3 是一款高效音頻編解碼器，可支持多種比特率的語音和媒體音頻編碼，可應用于任何藍牙音頻 Profile 規范中。LC3 包括以下技術特性:
- 基于塊的轉換音頻編解碼器
- 支持寬泛的可使用比特率
- 支持 10ms 和 7.5ms 幀間格
- 支持 16 比特、24 比特和 32 比特音頻采樣
- 支持無限多個音頻聲道數
- 支持 8kHz, 16kHz, 24kHz, 32kHz, 44.1kHz, 48kHz 采樣頻率
LC3 編碼器是一種譜轉換編碼器，它使用 LD-MDCT(低延遲改進型離散余弦變換)將時域上的一段聲音信號轉換到頻域。各頻率分量通過頻譜噪聲整形(SNS)模塊進行處理，以減少可感知的頻譜量化噪聲。接下來的時間噪聲整形(TNS)模塊用于減少可感知的時間量化噪聲。經過 SNS 和 TNS 整形后的信號組件通過譜量化器模塊進行量化。對于量化為 0 的頻譜系數，解碼器將用噪聲替代，以減少偽影。最后，頻譜系數經過熵編碼和復用過程形成音頻編碼比特流。
編碼器中包含兩個附加模塊: BW(帶寬)檢測器和基于音調的后置濾波器(LTPF)。BW(帶寬)檢測器模塊用于確定信號是否過度采樣，是否包含沒有能量的高頻譜系數, 這些信息會傳達給 TNS 和噪聲水平評估器以限制其使用有效信號區域。解碼器將使用基于音調的長時后置濾波器(LTPF)并且在編碼器中確定相關聯的音調信息并傳輸到解碼器。
解碼過程和與編碼過程相反，本質上是將音頻流從頻域轉換到時域。首先對傳輸參數進行解碼，恢復頻譜系數。噪聲填充模塊對值是零且帶寬信息指示為帶內的頻譜系數插入噪聲。然后頻譜系數被時域噪聲整形(TNS)和頻譜噪聲整形(SNS)解碼器進行處理。重構的頻譜系數使用逆 LD-MDCT 轉換到時域。最后，對時域信號經過長時后置濾波器(LTPF)進行濾波, 長時后置濾波器使用編碼器傳輸的音調信息來確定濾波參數。最后輸出解碼后的音頻信號。
音質性能
LC3 相較目前經典藍牙音頻中廣泛采用的 SBC(子帶編碼)在性能上有大幅提升: 在相同比特率條件下提供更好的音質; 在同等音質條件下大幅降低了比特率, 相較 SBC 即使在低比特率下 LC3 也能提供高品質的音質。LC3 將為音頻產品的開發者提供極大的靈活性，使他們能夠更好地在關鍵產品屬性(如音質和功耗)之間進行設計權衡。
LC3 這一全新的音頻編解碼器的推出是藍牙技術標準發展的一次重要里程碑，為激活 LE Audio 的創新應用打下了堅實基礎。值得注意的是根據藍牙技術聯盟的專利和版權許可協議(Bluetooth® Patent/Copyright License Agreement)，使用 LC3 并不需要支付專利費，只需要使用 LC3 的產品通過藍牙資格認證即可免版費使用 LC3 編解碼器。
