自家的AirPods不支援無損音質、果粉聽不到!蘋果為何要在Apple Music上推出?
自家的AirPods不支援無損音質、果粉聽不到!蘋果為何要在Apple Music上推出?

蘋果日前宣佈,將為整個Apple Music曲庫提供「無損」音質選項,並推出以杜比全景聲為基礎的「空間音訊」功能。所有無損、空間音訊內容都將直接包含在Apple Music訂閱裡,不再額外收費。

此舉對整個串流音樂產業來說,等同於一項打擊。另一家主打Hi-Fi並提供「高解析無損」的音樂服務Tidal,針對「無損音質」要收取兩倍的訂閱費,每月20美元。而全球使用者量最大的音樂服務Spotify則沒有無損選項。

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圖/ Apple

延伸閱讀:拚完月費、曲庫量後,串流音樂平台下一戰場的「無損音質」是什麼?

Apple Music支援無損音質的消息引發了輿論的熱烈討論。大眾很快地發現, 蘋果自家的耳機、音響產品並不支援「無損」重播 ,包含去年主打「高保真音質」的AirPods Max。隨著爭議蔓延,蘋果近期火速上線了一個Q&A頁面,詳細回答關於「無損音質」的問題,解釋了為何藍牙耳機不能支持無損,並承諾在後續的軟體更新裡讓HomePod音響支持無損。

從iPod時代起,蘋果並未排斥「無損」。蘋果的產品哲學強調輕薄、舒適、無負擔,這與樂迷「為追求音質可以放棄一切」的做法相悖。近幾年,蘋果更是大力推廣無線產品,賣出了超過2億副AirPods,而它們的設計初衷,顯然不是用來「聽無損」。

此時推出「無損」音質,對蘋果來說是「自相矛盾」嗎?它到底意味著什麼?

「反無損」的蘋果

蘋果是一家靠音樂生意起家的公司,但它從未做過Hi-Fi的生意。

20年前,在賈伯斯發佈iPod時,他所關注的核心是「效率」。比較了CD、MP3等播放器,強調iPod的核心優勢在於內建了一塊5G容量的硬碟,能夠儲存1,000首歌。這1,000首歌,肯定不是CD品質的無損音樂。

賈伯斯為iPod訂下的目標很簡單:讓用戶隨身攜帶自己的音樂庫。圍繞著此宗旨,iPod變得更輕薄,容量也變得越來越大。之後幾年,蘋果推出重量僅11g的iPod shuffle,也推出過容量160G、能裝40,000首歌的iPod classic。

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圖/ 截圖自ABC

從這個角度來看,可以理解為何蘋果一直不做無損Hi-Fi的生意。蘋果產品要輕薄便攜、高效易用,而大部分的Hi-Fi裝置,為盡可能實現真實的音質,需要大體積的音訊檔案格式,複雜的解碼、放大器電路、高阻抗耳機,還需要高功率的電源去驅動,最終必然端出笨重的產品。

蘋果注重效率和便攜性,並不代表它不在乎「音質」。2003年,蘋果推出iTunes音樂商店時,放棄了主流的MP3數位聲音格式,並選擇了更先進、壓縮效率更高,但仍屬小眾的AAC編碼。硬體、軟體以及服務,自己掌握整個生態鏈,讓蘋果可以擁抱更先進的技術。

蘋果最早採用了128kbps的位元速率標準,一首4分鐘的歌曲體積大約只有4M。後來,隨著產品儲存容量的增加,蘋果將歌曲封裝的位元速率逐步升級到192、256kbps。

256kbps的位元速率、AAC編碼的音樂,得到了用戶和產業的一致認可。參數上,AAC 256k的音質甚至能優於320k的MP3,人耳基本上很難分辨出320k MP3和無損CD的音質差距,至少在一般的音訊設備上是如此。只有透過優秀的重播設備,經過反覆的對比,才能聽出兩者之間細微的差別。

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圖/ 唐子晴/攝影

自2007年迄今,AAC 256k成了蘋果音樂生態的黃金標準。從iTunes到Apple Music,一用就是14年。

2017年,蘋果在iPhone 7上取消耳機孔,推出AirPods藍牙耳機。Phil Schiller在發佈會上將這一做法稱為「充滿勇氣的決定」,因為蘋果認為無線能帶來更好的體驗。在初代產品的宣傳影片中,Jony Ive說,「 我們相信,未來是無線的。(We believe in a wireless future.)

藍牙無線耳機更難支援重播無損音樂。目前主流藍牙協議支援的最高位元速率大多在328kbps到576 kbps,即便是Sony推出的高位元速率協議LDAC,最2ji
也只支援990kbps,相較於CD無損所需的1411kbps還差了一大截。此外,藍牙的位元速率越大,穩定性和傳輸距離也相對降低、延遲變高,這都會導致體驗上的瑕疵。

AAC音訊編碼是蘋果音樂生態的核心,因此也在AirPods、Beats等自家藍牙耳機上採用了AAC的編碼傳輸方式。這種方式相較於大部分的Android手機連接藍牙耳機,能省去一次解碼、編碼的過程,提升訊號傳輸和轉換的效率,盡可能提供高品質、低延遲的音訊體驗。

無論是iPod時代的輕薄便攜,還是iPhone時代擁抱的無線技術,蘋果是一家強調「音樂體驗」、而非「Hi-Fi參數」的公司。某種程度上,甚至可以說它是「反對無損」的先鋒。

「支援無損」的蘋果

做音樂生意20年,蘋果也有過幾次關於Hi-Fi的嘗試。

2004年,針對當時CD聽眾的需求,蘋果推出了 Apple Lossless無損編碼格式(ALAC) ,用戶可以將數位CD檔案轉製成iPod支援的格式,放到iPod上聽。iPod和早期iPhone使用的30針介面支援模擬訊號輸出,使用者還可以將iPod外接在音訊放大器上,無損輸出到音響。

2006年,蘋果還推出過一台名為iPod Hi-Fi的音響,售價350美元。但Hi-Fi畢竟是小眾需求,這款音響的定位有些尷尬,和蘋果的產品氣質也不太相符,導致銷售成績不理想。一年多後,iPod Hi-Fi默默停產,而這也是蘋果最後一次嘗試入局Hi-Fi。

雖然早就推出了ALAC無損編碼格式,蘋果卻從未在iTunes商店裡銷售過「無損音樂」。其中一個重要原因在於,唱片公司不願意。2010年以前,實體CD銷售還是一個熱門的生意,若iTunes所銷售的音樂能達到CD音質,可能會傷害實體CD的銷售。

但隨著實體唱片的銷量逐年縮水,串流媒體早已成為唱片工業最主要的收入來源。對唱片公司來說,將更高音質的音樂授權給蘋果,似乎是一個更好的決定。再加上iPhone的容量越來越大,5G帶來了更快的傳送速率,無損音樂巨大的檔案體積不再為用戶帶來太多的額外負擔。

此次蘋果在Apple Music上即將提供的無損音樂,就是以ALAC編碼格式為基礎。除了CD級別的無損音質外,蘋果還會提供192kHz/24bit的「高解析無損」。這種規格的音訊檔案能容納的「資訊量」,理論上相當於CD的5倍,蘋果裝置本身不支援解碼,使用者需要另接一個外部解碼器才能收聽。

對蘋果來說,只要獲得唱片公司的允許,向使用者提供無損內容也只是「舉手之勞」。蘋果很早之前就請唱片公司提交高規格的「原始數位音源」,其中要求錄音的規格至少要達到44.1kHz、原生24bit的水準。這些母帶都保存在Apple Music的數據庫裡,蘋果只需按無損標準封裝一下,就可以提供給使用者。

在一份早期的技術檔案裡,蘋果解釋了為何要向唱片公司索取高品質的母帶:「隨著技術進步,頻寬、儲存容量、電池壽命和處理器性能都會提升,我們可以利用這些母帶的品質優勢,進一步提升音樂體驗。」很明顯地,蘋果早就有提供更高品質音樂的計劃。

對蘋果來說,提供「無損內容」很簡單,但要讓無損內容與自家的軟硬體產品結合就有些困難了。過去十幾年裡,蘋果對音樂做了各種軟硬體方面的優化,它們都是以有損的AAC編碼為基礎實現的。

例如蘋果大力推廣24-bit位元深度的錄音規格。技術上,更大的位元深度意味著聲音可以有更大的動態範圍。不同大小的聲音,能被更精準地記錄下來。

之所以要求聲音有更大的動態範圍,一方面是蘋果在使用AAC編碼壓縮時,能有更大的處理空間。另一方面,也便於蘋果針對不同的產品特性,在硬體方面對聲音進行優化。蘋果在AirPods、Beats耳機和HomePod音響上,都會對音訊訊號進行不同的「適應性處理」,優化頻率響應,提供相容於不同場景的聲音體驗。

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圖/ Apple

這在某種程度上解釋了,為何目前所有的蘋果耳機、音響幾乎都不支持無損。因為蘋果的音訊體驗都是以AAC為基礎打造的,從母帶標準、編碼封裝,再到藍牙傳輸、提升不同裝置的相容性等,計算音訊的思路已刻進產品的DNA裡。以AirPods Max為例,直接輸入無損音訊的訊號,耳機也會先將它轉換成數位訊號,經過一次運算、優化後再轉成聲音,整個過程無法做到無損。

想要提供更好的音樂體驗,絕不只是「把母帶封裝成無損格式提供使用者」就夠了。關鍵問題在於,如何以更高的錄音、製作、重播標準為基礎,升級聲音體驗。

此次一同推出的「空間音訊」功能就指明了一個方向: 蘋果正在嘗試和杜比合作,將傳統的雙聲道立體聲歌曲升級到5.1聲道

長大成人的Apple Music

像「Apple Music支援無損」這樣的事,以前的蘋果可能不會做。

蘋果向來是最強調「軟硬體服務一體」的公司,為解決一個需求,蘋果通常會自己打造一套解決方案。蘋果創造iPod,用自家的AAC編碼標準,做iTunes Store賣音樂。Apple Music 雖然從發佈之初就支援Android和Windows,但它在Mac、iPhone上,配合AirPods、HomePod能獲得最佳體驗。

如今,蘋果的策略似乎正在轉變。Apple Music的「無損音質」需要配合有線耳機、主動式音響才能獲得理想效果,而最高標準的192KHz甚至需要外部的解碼器。

2018年,提姆.庫克(Tim Cook)在受訪時表示,音樂的重點在於人性和藝術之美。當時他強調Apple Music的歌單都由編輯「人工挑選」,似乎也在暗示蘋果無意投身於音質的軍備競賽。

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圖/ shutterstock

3年後,蘋果、亞馬遜、Google、Spotify等各家音樂服務的用戶成長速度都在放緩,圈地時代瀕臨尾聲,而蘋果並沒有拿下最多領地。截止2020年6月,Apple Music在全球共有7,200萬付費訂閱用戶,相比之下,Spotify有3.45億使用者,1.55億付費訂閱使用者。Apple Music在iPhone普及程度高的市場,如美國、日本取得了巨大進展,但在歐洲,它的用戶成長速度遠不及Spotify。

而Spotify去年斥資數億美元,全力佈局Podcast內容,與主播簽訂獨家分發協議,試圖打造「 聲音內容一站式體驗 」。與此同時,蘋果Podcast在美國的市佔率,自2018年以後從34%降至23.8%。先前剛結束的春季發佈會上,蘋果公佈了一個Podcast付費訂閱功能,算是對市場變化做出了回應。

Apple Music正以更積極的姿態,與對手正面競爭。支持無損、且不額外收費的它,面對Spotify、Tidal等競爭對手時,將會有更多底氣—— Apple Music不只能滿足好蘋果生態圈裡的使用者,也盡可能滿足那些相對小眾、複雜的用戶需求

Spotify
圖/ shutterstock

延伸閱讀:蘋果音樂、Podcast雙市場都被Spotify超車,如何在聲音經濟戰場中找新的突破口?

除了拓寬用戶群體,蘋果也在嘗試與上游打好關係。今年4月,Apple Music向唱片公司、廠牌致信。蘋果在信中闡釋了Apple Music與藝術家的分帳方式,每當使用者播放一首歌,蘋果就會支付藝術家約1美分的版權費,這個費率相當於Spotify的兩到三倍。Spotify因用戶數、播放量更大,為音樂產業帶來了更多收入,但蘋果仍在盡力與唱片公司保持良好關係,至少不能落後於競爭對手。蘋果還承諾,不會搶做唱片公司的流量生意。

從服務的戰略面上看,蘋果逐漸變得越來越開放,也越來越「務實」。除了Apple Music開放無損音質,Apple TV也支持亞馬遜、Google的電視盒,三星、LG、Sony的電視,以及PS5和Xbox。它們都變得更加獨立,不再只是蘋果生態裡的一塊拼圖。

這個轉變並非產品上自相矛盾,Apple Music仍與蘋果自家軟硬體緊密結合,甚至比以往結合得更緊密了。即將推出的「空間音訊」功能,需要利用蘋果自研的H1、W1晶片才能實現。蘋果仍在定義需求,但它不再壟斷需求的話語權。

就像20年前,賈伯斯解釋為何要做iPod時曾說,「 我們熱愛音樂(Well,we love music.) 」。但熱愛音樂的不只是蘋果用戶,還有更多的人,而蘋果也正試圖擄獲他們的心。

本文授權轉載自:極客公園

責任編輯:文潔琳、錢玉紘

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從代理到自研晶片!全科綜電以VDES晶片引領海洋通訊新浪潮,打造數位海洋之眼
從代理到自研晶片!全科綜電以VDES晶片引領海洋通訊新浪潮,打造數位海洋之眼

從海上防衛碰撞到國安戰略,全科綜電挑戰特高頻數據交換系統(Very High Frequency Data Exchange System; VDES)晶片設計的自主研發,不只為技術突圍,更為掌握關鍵通訊自主權,為臺灣IC設計在海事通訊領域開創新局。

在濃霧籠罩的海面上漁船緩慢航行,四周漆黑,船長緊盯著螢幕,畫面上清晰顯示周遭船隻的圖標,並即時標示其名稱、國籍、航速與航向,只要按下一個鍵,求救訊息就能即時發出,讓救援單位迅速在茫茫大海中定位他的位置。這就是守護海上安全的關鍵技術:船舶自動辨識系統(Automatic Identification System; AIS)。

「飛機有塔臺管理,船隻在海上航行也需要類似的系統,否則撞船是幾億的損失更是攸關人命的安全。」全科綜電董事長吳堉文語氣堅定的說。從最初防止船隻碰撞,到今日用於國土安全、搜救甚至個人海上定位,AIS已成每艘大大小小船隻的標配。吳堉文指出,AIS是繼雷達之後最具革命性的技術,因為早期僅靠雷達偵測,難以識別船隻身份,更別說避免碰撞。然而,當全球航運變得更加繁忙、資料需求更加龐大,傳統AIS的技術也正面臨新的挑戰,而這也是全科綜電積極突破的關卡。

從代理到自主研發,全科綜電的轉身一躍

時間回到二十多年前,當時全科綜電的母公司主要從事IC代理業務,代理了一家英國公司生產的AIS晶片。在尋找潛在客戶的過程中,吳堉文敏銳地發現,臺灣市場在AIS技術上幾乎還是一片空白。憑藉對海事產業的敏感嗅覺,他意識到這項技術蘊藏著龐大潛力,心中不禁自問:「臺灣四面環海,為什麼沒有本土公司來投入AIS?」這個疑問,成了他踏入該領域的起點,也促使他毅然決定親自投入,從零開始打造AIS事業。

全科綜電花了一年時間深入了解AIS的國際標準與規範。隨後他們成立獨立公司,但經歷漫長的八年虧損,投入的資金幾乎燒光。所開發出的第一代產品雖功能符合國際標準,但相較於競爭對手體積更大、賣相不佳,這迫使他們痛定思痛,投入大量資源重新開發,轉向更具競爭力的「軟體無線電」技術,這項決策最終讓全科綜電的第二代產品在體積和成本上與國際大廠看齊,甚至憑藉臺灣的製造成本優勢,在全球市場上取得穩固地位。「論品質、技術與效能我們什麼都不會輸,」吳堉文驕傲地說,因此連續每年都參加國際展覽,都讓許多國際大廠也紛紛尋求合作。

AIS領域的成功,不僅來自於技術突破,更仰賴對嚴苛海事產品認證的堅持。吳堉文強調,海事產品的認證極其困難,無論是硬體還是軟體都需通過層層檢驗。他們的產品送往德國聯邦海事與水文局(Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH) 國家級實驗室,接受超過2000項最高規格的測試。他坦言,海事認證的門檻甚至比車用電子更高,因為船舶作業環境必須承受潮濕、鹽分、風浪與震動等多重挑戰。這些嚴格且冗長的認證程序,不僅是品質的保證,更築起極高的技術門檻,使全球能通過這類海事認證的企業寥寥可數,也因此讓全科綜電在市場中擁有穩固的護城河。

然而,在數位時代飛速演進的此刻,技術迭代從未停歇。即便 AIS 已相當成熟,受限於僅 9.6k 的頻寬,能即時傳遞船舶位置與航向,卻無法承載更多元的數據交換,更遑論語音或影像傳輸。就如同過去只能發送文字簡訊的手機,若要邁入多媒體時代,就勢必要升級。這也成為全科綜電近年全力投入的關鍵戰場—特高頻數據交換系統(VDES),被譽為下一代海事通訊標準。

自主晶片布局,一步步攻克VDES技術高牆

為AIS Class B620船用自動識別系統設備,具備更高階通訊能力與航行資訊顯示功能,為推動海事數位化與未來 VDES 系統奠定基礎。
圖/ 全科綜電
為進階款 AIS Class A750,具備更高階通訊能力與航行資訊顯示功能,為推動海事數位化與未來 VDES 系統奠定基礎。
圖/ 全科綜電

VDES的核心,在於大幅增加頻寬並整合衛星通訊功能。這意味著未來船隻不僅能傳輸文字訊息,更能傳輸圖片,甚至有機會實現語音通訊。更重要的是,透過低軌道衛星的覆蓋,VDES將打破AIS數十公里範圍的限制,實現全球範圍內的船隻追蹤與通訊。吳堉文形容道,船隻從基隆港出去,就算遠到世界各地都能掌握其所在位置。正因為只要有衛星覆蓋,就能維持通訊與定位,此將徹底改變海事通訊的模式,為遠洋航行帶來前所未有的安全與效率。

面對VDES這片新藍海市場,全科綜電不僅是追隨者,更是積極的引領者。吳堉文透露,他們這次申請經濟部產業發展署所推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(簡稱「晶創IC補助計畫」)的目的,就是要用於投入VDES晶片的自主研發。他表示,由於通訊技術涉及國家安全,若核心晶片研發技術掌握在他人手中,將受制於人,而為了掌握關鍵技術的自主權,全科綜電在VDES這一役上也將積極打造屬於臺灣自主研發的VDES晶片。

而晶創IC補助計畫本身,也是在國科會統籌協調,結合經濟部及相關部會共同推動的「晶片驅動臺灣產業創新方案」架構下展開,透過政策資源與實質補助,引導業者前瞻布局 AI、高效能運算及各類新興應用等高值化關鍵技術,藉此強化臺灣IC設計產業的國際競爭力與整體韌性,正好與全科綜電的自主研發策略相互呼應,也讓VDES晶片的在地化研發更具加速落地的條件。

然而,VDES晶片的開發複雜度遠超AIS晶片。吳堉文表示,目前研發團隊的策略是先在現場可程式化邏輯閘陣列(Field-Programmable Gate Array; FPGA)上進行功能驗證,待所有功能符合規範且通過驗證後,才會投入高成本的特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit; ASIC) 進行投片。為了這項艱鉅的任務,全科綜電正積極招募人才,特別是通訊和FPGA技術領域的工程師,因為在臺灣,能理解並掌握VDES晶片技術的專業人士相當稀少,甚至遠從德國邀請相關領域的教授擔任顧問。

吳堉文也透露,在VDES晶片研發中他們期望能實現語音通訊功能,儘管國際標準中並未強制要求。主要是因為語音可以壓縮成數據傳輸,當頻寬增大,語音通訊的品質就能得到保證。甚至,他們還嘗試利用AI技術,將語音即時轉換為文字訊息進行傳輸,這項全科綜電自主研發的進階功能,將有效克服AIS頻寬不足的問題,大幅提升海事通訊的效率與便利性。

20年磨一劍,全科綜電瞄準下一代海事通訊標準

全科綜電董事長吳堉文深耕 AIS 與 VDES 海事通訊技術二十年,推動臺灣自主研發與晶片化,致力打造「數位海洋之眼」。
圖/ 全科綜電

可以說VDES的發展,不僅僅是技術的升級,更推動了應用場景的大幅拓展。吳堉文透露,AIS技術已成功應用於無人機通訊,使其能飛行超過30公里遠並穩定傳輸座標資訊 。未來,隨著VDES頻寬的增大和衛星通訊的加入,無人機的通訊距離將更遠、功能更強大,甚至能支援無人計程車或物資運輸等應用,「它是一項應用潛力極大的新技術,」吳堉文說。

從防止碰撞、國土安全,到人員搜救、智慧物流,再到未來的無人載具應用,AIS和VDES技術如同「數位海洋之眼」,為人類探索、利用和管理海洋提供了前所未有的工具。全科綜電也正站在這場關鍵轉折點上,試圖讓臺灣不再只是全球供應鏈的一環,而是能夠掌握海事自主通訊話語權的關鍵玩家。「我們花了20年建立AIS技術基礎,也花了十幾年在國際市場證明自己,現在我們要走向下一個時代了。」吳堉文充滿堅定地表示,這不僅是全科綜電的未來,更是臺灣在數位海洋時代,展現自主科技實力的重要里程碑。

|企業小檔案|
- 企業名稱:全科綜電股份有限公司
- 創辦人:吳堉文
- 核心技術:船舶自動辨識系統(AIS)電子設備和解決方案供應商

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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