0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология APTX HD в Bluetooth наушниках

Технология APTX HD в Bluetooth наушниках

2019 год – это эра беспроводных устройств. Если вы слушаете музыку посредством беспроводных наушников, то знаете, что происходит задержка передачи звука. При прослушивании музыки это не так важно, а вот если вы смотрите видео, то звук будет отставать от картинки, что не всегда удобно. Поэтому была разработана новая технология aptX, которая призвана передавать аудиосигнал на скорости 352 кбит/с.

Что такое aptX Bluetooth?

Чтобы понять, что представляет собой aptX HD, сначала нужно вспомнить про «классический» aptX. Это алгоритм кодирования аудиосигнала, созданный в 80-х годах и широко используемый производителями фильмов и радиостанциями. Сегодня aptX тесно связан с Bluetooth, которым оснащены множество компьютеров, смартфонов, AV-ресиверов и других потребительских электронных устройств.

Главное достоинство aptX – его способность передавать полнополосный музыкальный сигнал в качестве, близком к CD (16 бит/44,1 кГц). Это именно «близкое», а не истинное CD-качество, поскольку aptX использует компрессию, позволяющую снизить задержки из-за кодирования и передачи. Классический aptX применяет компрессию 4:1, а скорость передачи данных составляет 352 кбит/с.

Subband Coding

SBC или Subband Coding — эффективный кодек передачи аудио через Bluetooth с потерями. SBC появился задолго до распространения мощных смартфонов, а его первоочередная задача — снижение вычислительной нагрузки на кодирование и декодирование звука. Другие задачи — экономичная и стабильная передача в любых условиях. Алгоритм действует грубо и основан на несовершенстве человеческого слуха. Частотные диапазоны, неразличимые в совокупности аудио тракта, вырезаются и не кодируются. Битрейт 328 кбит/с при частоте дискретизации 48 кГц и глубине 16 бит, что сравнимо с MP3, но итоговое качество значительно уступает.

Кодек SBC является базовым для передачи аудио через Bluetooth и совместим со всеми устройствами. Качество в натяжкой хватает для прослушивания форматов MP3 и AAC, а также для стриминговых сервисов вроде Google Play Музыки и Apple Music.

Совместимые наушники Bluetooth

Современный рынок предлагает как наушники-вкладыши, так и обычные наушники, например, Sony h. ear wireless MDREX750BT/B, LG Tone Active + или PSB M4U 8. Полный список поддерживающих беспроводное прослушивание музыки наушников можно найти на веб-сайте aptX-HD. Наушники Sony MDR-1000X и MDR-1ABT поддерживают LDAC.

Зачем нужны кодеки?

Если вы слушаете музыку высокого разрешения через проводные наушники, вам не нужно ничего знать о кодеках — всю работу выполняет цифро-аналоговый преобразователь, превращающий последовательность нолей и единиц в музыку. А вот Bluetooth, несмотря на почти четвертьвековую историю, долгое время был далеко не идеальным способом передачи звука. Всё дело в его пропускной способности, втиснуть качественный звук в узкие рамки которой и призваны различные кодеки.

Читать еще:  10 лучших способов определения номера для iPhone и Android в 2019 году

Первая гарнитура компании Nokia, HDW-1, выпущенная в 2002 году

Когда речь зашла о кодеках, многим из вас наверняка придёт на ум аббревиатура A2DP. И это будет неверно: достаточно посмотреть на её расшифровку — Advanced Audio Distribution Profile или «расширенный профиль распространения звука». Профиль — это всего лишь набор функций и возможностей определённого Bluetooth-устройства. Так, поддержка профиля A2DP гарантирует передачу двухканального стереозвука, но ничего не говорит о его качестве и технических характеристиках. А вот уже поверх этого стандарта необходимо использование одного из кодеков, который будет кодировать звук с минимальными потерями.

Sony MDR-1000X с поддержкой самого современного кодека, LDAC

Итак, мы выяснили, что для передачи сжатого звука от смартфона к беспроводным наушникам нам нужен кодек, который будет поддерживаться как самим гаджетом, так и акустикой. Алгоритмы работы кодека — довольно сложная вещь, но, в конечном итоге, для нас важны три характеристики каждого кодека, от которых и зависит звук.

Пропускная способность, которая сверху ограничена пропускной способностью самого протокола Bluetooth. В Bluetooth 4.0, работающего в «чистом» режиме без задействования стандарта IEEE 802.11 для увеличения скорости, пропускная способность составляет всего 1 Мбит/с — такова плата за низкое энергопотребление радиомодуля. При всём этом, даже битрейт оцифрованного CD-аудио составляет 1,4 Мбит/с, не говоря уже о записях более высокого разрешения.

Битрейт различных форматов аудио

Частота дискретизации. Фактически, это число показывает, на какое количество отрезков за одну секунду мы разбиваем исходный аудиопоток для его последующего кодирования.

Сравнение низкой и высокой частоты дискретизации при кодировании звука

Разрядность, иногда также называемая битностью. Разрядность аудиозаписи определяет, сколько бит и уровней квантования необходимо для кодирования каждого отрезка. Как правило, для увеличения качества звука и его более точной передачи используется одновременное увеличение частоты дискретизации и разрядности. Исключением является формат DSD, который при разрядности всего в 1 бит имеет огромную частоту дискретизации 5644,8 кГц.

Сравнение импульсно-кодовой модуляции PCM (применяется в большинстве форматов) и DSD

Зная это, мы можем перейти непосредственно к кодекам, чтобы выяснить, какие они вообще бывают и какие возможности предлагают слушателю.

aptX и aptX HD

Придуманный в 1988 году кодек, главная прелесть которого заключается в простоте. Фактически у нас есть только параметр частоты дискретизации (16, 32, 44.1, 48 кГц), который напрямую влияет на значение битрейта. В отличие от SBC, aptX не будет «обрезать» частоты, а будет добавлять в них шумы квантования, уменьшая динамический диапазон аудио. При создании кодека, авторы рассчитывали коэффициенты ADPCM на наборе музыкальных аудиофайлов, поэтому в реальности (т. е. при прослушивании музыки) он показывает себя лучше, чем в синтетических тестах.

Чем отличаются аудио-кодеки Bluetooth

Как обычно, начну издалека.

При передаче звука по Bluetooth от источника к наушникам или колонкам используются аудио-кодеки. Это специальные программы, «зашитые» в передатчик и приёмник, с помощью которых кодируются и декодируются данные для более качественной их передачи беспроводным способом.

Существует 5 основных Bluetooth аудио-кодеков: SBC, AAC, aptX, aptX HD и LDAC.

  • SBC – самый распространённый кодек, так как он является алгоритмом «по умолчанию» для передачи звука по Bluetooth. Качество звука при использовании этого кодека получается весьма посредственное, но для многих достаточное. Собственно, изначально данный кодек был разработан для передачи голоса в Bluetooth-гарнитурах.
Читать еще:  Все, что нужно знать об энергосбережении Android-гаджетов

SBC — кодек, благодаря наличию которого любые наушники будут работать с любым смартфоном. Но вот качество звука при этом не самое лучшее

Именно из-за этого кодека долгое время беспроводной звук считался ужасным и недостойным внимания уважающих себя меломанов. Но он же и стал пионером во внедрении передачи по Bluetooth музыки.

  • Поддерживается всеми устройствами беспроводной передачи звука;
  • Самое надёжное соединение.
  • Низкое качество звука;
  • Высокий уровень шумов и искажений.
  • AAC – единственный кодек, кроме SBC, конечно, используемый в устройствах от Apple. Этот алгоритм передачи звука основывается на психоакустике (психологических и физиологических особенностях восприятия звука человеком), поэтому довольно сильно нагружает процессор. Зато при более низком битрейте даёт качество, аналогичное aptX. Правда, только при использовании устройств от Apple. Ещё пару лет назад он почти не был распространён в наушниках. Не сегодня рынок заставил производителей выпустить много моделей с поддержкой кодека AAC.

    AirPods — одни из лучших беспроводных наушников с поддержкой AAC

    • Хорошее качество звука на iPhone;
    • Надёжное соединение.
    • Качество звука ниже большинства кодеков;
    • Относительно небольшая распространённость вне экосистемы Apple.
  • AptX – самый популярный (после SBC) кодек с неплохим качеством звука. Параметры несколько хуже, чем у HD версии, но зато поддержка данного кодека есть во многих моделях смартфонов, наушников, плееров и других устройств.

    AptX — второй по распространённости кодек. Благодаря его наличию iPhone смог бы выдавать лучший звук с большинством наушников

    Алгоритм сжатия, используемый в AptX был разработан ещё в 1980е годы. Qualcomm, нынешний правообладатель кодека, заявляет, что кодек обеспечивает качество, сравнимое с CD. Спорное заявление, как мне кажется.

    • Надёжное соединение;
    • Широкий частотный диапазон;
    • Низкий уровень фонового шума;
    • Большая распространённость.
    • Качество звука в некоторых случаях почти не отличается от SBC;
    • При большом количестве Bluetooth-устройств вокруг надёжность соединения сильно снижается.

    Читайте далее: Как iPad повлиял на музыкальную индустрию

    Qualcomm заявляла, что с помощью этого кодека достигается звучание, близкое к Hi-Res, но тесты это не подтверждают. Хотя звучит действительно достойно.

    • Высокий битрейт при передаче звука;
    • Широкий частотный и динамический диапазон;
    • Самый низкий уровень фонового шума;
    • Качество звука в большинстве случаев хорошее.
    • Надёжность соединения ниже средней;
    • Не передаёт Hi-Res аудио в соответствующем качестве;
    • Относительно невысокая распространённость. Наушники, поддерживающие aptX HD, не относятся к самым многочисленным.
  • LDAC – кодек высокого разрешения от Sony, способный передавать музыку в качестве, близком к CD. Его битрейт и все параметры ощутимо выше, чем у аналогов. Однако, судя по тестам, качество звука не далеко ушло от того же aptX HD, а стабильность при этом ощутимо хуже.
    Читать еще:  Почему в Инстаграмм не показывает контакты телефона? Решение

    К тому же LDAC имеет три режима работы, и только в одном даёт реально превосходящее все остальные кодеки качество. Но в этом режиме ваши устройства вряд ли соединятся по умолчанию, приоритет отдаётся более стабильному и менее качественному варианту.

    • Высокое качество звука;
    • Максимальный среди Bluetooth-кодеков битрейт;
    • Широкий частотный и динамический диапазон;
    • По большинству параметров соответствует 16-битному звуку.
    • Соединение по умолчанию в режиме 330 кбитс или 660 кбитс с плохим качеством звука;
    • Нестабильная связь в режимах 660 кбитс и 990 кбитс;
    • Слабая распространённость. Наушники, поддерживающие LDAC, не сильно распространены. В основном, их выпускает Sony, конечно.
  • Более качественный звук через Bluetooth

    Примечательно в LDAC то, что у него есть три режима подключения: с «приоритетом качества», «нормальный» и с «приоритетом подключения».

    Каждый из этих вариантов предлагает свой битрейт в 990, 660 и 330 кбит/с соответственно. Таким образом, в зависимости от типа подключения или выбранного вами варианта, существуют различные уровни качества звука. Очевидно, что более низкие битрейты не дают полного качества в 24-бит 96 кГц, которым хвастается LDAC, так что имейте это в виду.

    Простое сравнение битрейтов — дело сомнительное, но это даст нам представление о том, сколько аудиоданных каждый кодек отправляет в секунду.

    SBC (высококачественный стандартный низкочастотный кодек) работает на максимальной скорости 328 кбит/с, aptX на 352 кбит/с, а aptX HD — 576 кбит/с. В теории, 990 Кбитный LDAC передает намного больше данных, чем любой другой Bluetooth-кодек. И даже настройка с «приоритетом подключения» может потягаться с SBC и aptX, которые поддерживаются большинством музыкальных онлайн-сервисов.

    Впрочем, основываясь на этих данных, невозможно точно сказать, насколько хорош LDAC. Sony держит своё ноу-хау в тайне. Но для правильного перевода этих цифр в контекст нам нужно знать, как технология работает на более низком уровне. До сих пор мы можем только сказать, что LDAC передает гораздо больше данных, чем другие Bluetooth кодеки.

    Видео и MIDI

    Таким образом, возможности Bluetooth 5.0 в еще большей степени, чем раньше, стали достоянием любителей качественного аудио. И это не значит, что развитие Bluetooth не проникает в другие направления мультимедийных развлечений.

    Если заглянуть в раздел существующих спецификаций на сайте организации Bluetooth SIG, занимающейся развитием технологии, то, кроме расширенного профиля распространения аудио A2DP версии 1.3.2, можно найти профиль дистанционного управления A/V – AVRCP, общий профиль распределения аудио/видео GAVDP (существующий, кстати, с 2012 года), HID, профиль устройства интерфейса пользователя и другие перспективные возможности.

    Отдельно стоит обратить внимание на технологию BLE MIDI (также называемую Bluetooth SMART), распространяемую для MIDI-сообщества, к которому имеют отношение не только профессиональные музыканты. Речь идет о воспроизведении по Bluetooth MIDI-записей или формируемых интерфейсами MIDI-последовательностей (даже рост растений). Эти Bluetooth-технологии создают новую свободу для творчества и получения новых впечатлений. Что дальше предоставит нам Bluetooth в своем развитии — станет известно очень скоро. Выход новой версии прогнозируется в ближайшее время.

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector