Пренос на звук чрез Bluetooth и как да изберем най-подходящите безжични слушалки
В дните на развитите цифрови технологии надали някой може да бъде изумен с безжично устройство: интензивно използваме Wi-Fi в телефоните и преносимите компютри, към компютрите свързваме безжични мишки и клавиатури, а музиката слушаме посредством Bluetooth слушалки. Точно тук е особеното: по какъв начин да изберем най-подходящите слушалки за личните компютърни устройства – протоколите за транспорт на тон посредством Bluetooth са доста и не всички се поддържат от слушалките, а и от самото устройство.
История и характерности на Bluetooth стандарта
Bluetooth стандартът е основан няколко години преди USB – още през 1994 година с това се занимава компанията Ericsson, доста прочут по това време производител на телекомуникационно съоръжение. Стандартът е създаден като безжична опция на RS-232, прочут като пореден или сериен порт. Bluetooth спецификациите бяха подготвени през 1998 година и тогава бе основана групата Bluetooth SIG, в която дружно с Ericsson участваха IBM, Intel, Nokia и Toshiba. През 2002 година Bluetooth стана част от IEEE 802.15.1 Bluetooth стандарта (да си напомним, че Wi-Fi е IEEE 802.11). Към това време в групата Bluetooth SIG вземат участие над 18000 компании, което трансформира Bluetooth в един от главните стандарти за транспорт на данни на неголеми дистанции.
Как работи Bluetooth? Подобно на Wi-Fi и доста други системи, Bluetooth работи в ISM диапазона – от 2,4 до 2,4835 GHz. Естествено, потреблението на еднакъв диапазон води до интерференция, която оказва отрицателно въздействие на стабилността и скоростта на работа. Като се има поради, че звука би трябвало да се предава постоянно с едно и също качество и без задръжки, основателите на стандарта приложиха остроумен способ. Главният проблем за Bluetooth е точно Wi-Fi – сходни безжични връзки в 2,4 GHz диапазон във всеки дом има доста, а в този диапазон може да има единствено 13 канала с широчина от 22 MHz:
При Wi-Fi методът е напълно банален – предавателят и приемникът употребяват задоволително необятен честотен диапазон на всеки канал. Един канал може да се припокрива с другите канали, само че това оказва въздействие единствено на скоростта, само че не и на стабилността, и това устройства всички.
Bluetooth употребява напълно различен метод: в ISM диапазона той разполага с цели 79 канала (в някои страни 23) с широчина едвам 1 MHz, а приемникът и предавателят 1600 пъти в секунда трансформират канала по следния логаритъм:
Това е направено за мощно да се понижи вероятността от припокриването на сигналите в толкоз дребен диапазон от честоти. Но интерференцията си остава и дребните Bluetooth канали могат да се пресекат с огромните канали на Wi-Fi, а това ще докара до загуба на скоростта, което за качественото предаване на звука е неприемливо. Ето за какво Bluetooth употребява технологията AFH (Adaptive Frequency Hopping). Нейният принцип е в това, че при промяната на дребните Bluetooth канали се пренебрегват каналите, които попадат в някой от огромен Wi-Fi канал:
Така че от 79-те канала ще бъдат определени свободните, което ще обезпечи задоволителна скорост. Технологията за транспорт на тон посредством Bluetooth връзка е задоволително постоянна и устойчива и дано в този момент да преминем към стандартите.
Bluetooth профили за транспорт на тон
Първият профил се появи преди 15 години дружно със стандарта Bluetooth 1.2. Още тогава ползата към безжичните слушалки стартира да нараства, само че стандартът HSP — Headset Profile не ставаше за слушане на музика: излъчваше се моно сигнал с битрейт до 65 KB/s. Това е задоволително за някои единични слушалки, за които в действителност профилът бе основан, само че музиката с този формат звучеше доста по-зле даже и от най-небрежно компресирания със 128 KB/s MP3 трак, който можеше да бъде пуснат през представителите на тогавашните мобилни телефони.
Следващият профил бе HFP (Hands-Free Profile), предопределен за същите единични слушалки – същият моно тон с ниско качество. Тук бе усъвършенствано потреблението на тези слушалки в колите – станаха вероятни телефонните диалози по време на шофиране. Но това също е прекомерно надалеч от музиката.
Първият профил, предопределен за транспорт на стерео тон бе A2DP – Advanced Audio Distribution Profile. Именно с него се появи функционалност за различаване на вида на слушалките с цел да може да бъде открит идентичен за слушалките и устройството кодек. Именно с този профил се появи и опцията за компресия на аудиото – пропускателната дарба на Bluetooth не е висока и няма по какъв начин да бъде избегната компресията. Само че тази компресия мощно зависи от потребления кодек и от версията на Bluetooth и в следствие от това, качеството на звука мощно варира.
Кодекът SBC: компресира по-зле от MP3, само че към този момент е стерео
Ако в инструкциите на вашите безжични слушалки или колонки се споделя, че поддържат единствено A2DP профили и нито дума повече, то това значи, че за компресия се употребява кодека SBC (Subband Coding). Принципът на шифроване наподобява на MP3, само че тук се натъртва не върху минималните загуби и изкривявания на звука, а на опростяване на изчисленията, с цел да може и при най-слабите процесори компресията да се реализира доста бързо. Ето за какво напълно се изрязват честотите над 14 KHz. Това е и повода, макар че SBC позволява битрейт до 345 KB/s, MP3 с 320 KB/s да звучи значително по-добре. Вижте спектрите:
Вижда се, че най-хубав е звукът при AptX (ще стане дума по-долу), по-късно идва MP3, а SBC е на последно място.
AAC: единственият добър кодек за iPhone
SBC е общоприетият кодек на A2DP профила и естествено, не е единственият – има и други способи за компресия на аудиото. Най-популярният измежду тях е кодекът AAC (Advanced Audio Coding). Той се смята за най-хубавия кодек за безжични слушалки, подобаващи за iPhone. Така че в случай че имате iPhone, би трябвало да търсите безжични слушалки с поддръжката на AAC, а те са доста. По принцип AAC форматът се употребява най-много от Apple – по този начин да вземем за пример, всички тракове в iTunes и Apple Music употребяват точно AAC.
Първоначално AAC се разработваше като правоприемник на MP3 – той дава по-добро качество на звука от MP3 при еднакъв битрейт. Това се реализира посредством някои оптимизации: по този начин да вземем за пример, отстраняват се честотите, които не могат да се чуят от човешкото ухо, отстранява се остатъка в кодирания сигнал и други. Така че този кодек работи доста по-добре от SBC и е подобаващ за слушане на музика посредством Bluetooth, стига да се поддържа както от слушалките, по този начин и от самото устройство. Иначе по дифолт се минава към общоприетия SBC с печални последици за аудиото.
aptX: най-хубавият избор за първокласен тон
Това е един от дребното кодеци, които могат по Bluetooth връзка да придвижват звука в MP3 и ACC формат без спомагателна обработка – т.е., без въздействие върху качеството на аудиото. Тук двуканалният свук се излъчва с битрейт до 352 KB/s и никакви честоти не се изрязват. Честотният диапазон на този кодек е от 10 Hz до 22 KHz, което е напълно задоволително за човешкото уха.
През 2009 година се появиха усъвършенстваната версии aptX HD, която придвижва звука с битрейт до 576 KB/s и това към този момент е задоволително за възпроизвеждането на Hi-Res-аудио, от което меломаните останаха удовлетворени.
Но aptX има сериозен проблем. Технологията принадлежи на Qualcomm и работи единствено в устройства с неговите Bluetooth чипове. Ето за какво, aptX я няма и не може да я има в iPhone, където за Wi-Fi и Bluetooth се употребява чип на Broadcom.
Разбира се, и тук слушалките и компютърното устройство би трябвало да поддържат aptX – в противоположен случай става връщане към AAC или SBC.
LDAC: единственият избор за меломаните
Естествено, меломаните споделят, че 576 KB/s при aptX HD не е зле, само че има музика с FLAC формат с двойно по-висок битрейт. Ето тук се намесва Sony със личния си кодек, който обезпечава транспорт на тон с битрейт чак до 900 KB/s при периодичност на дискретизация 96 KHz – а това е даже по-качествено аудио и от CD компактдиск. И до момента в който по-рано този кодек се използваше единствено в устройствата на Sony, през днешния ден, започвайки от Android 8.0, кодекът е включен в плана AOSP и в случай че вашият смарт телефон разполага с този фърмуер и имате безжични слушалки с поддръжката на LDAC, можете да се наслаждавате на същинско Hi-Res-аудио посредством безжична Bluetooth връзка.
Виждаме, че Bluetooth технологията се разви толкоз доста, че може да удовлетвори всички условия: за непретенциозните консуматори с евтини слушалки и MP3 музика с битрейт към 128 KB/s е очакван SBC. За хората, които желаят да слушат музика от iTunes или MP3 тракове с битрейт 320 KB/s има AAC и aptX. А за меломаните с качествени FLAC записи са планувани aptX HD и LDAC. Но не забравяйте, че и двете устройства би трябвало да поддържат същия кодек. Иначе ще се наложи да слушате FLAC със SBC кодек, а това надали ще ви хареса.
История и характерности на Bluetooth стандарта
Bluetooth стандартът е основан няколко години преди USB – още през 1994 година с това се занимава компанията Ericsson, доста прочут по това време производител на телекомуникационно съоръжение. Стандартът е създаден като безжична опция на RS-232, прочут като пореден или сериен порт. Bluetooth спецификациите бяха подготвени през 1998 година и тогава бе основана групата Bluetooth SIG, в която дружно с Ericsson участваха IBM, Intel, Nokia и Toshiba. През 2002 година Bluetooth стана част от IEEE 802.15.1 Bluetooth стандарта (да си напомним, че Wi-Fi е IEEE 802.11). Към това време в групата Bluetooth SIG вземат участие над 18000 компании, което трансформира Bluetooth в един от главните стандарти за транспорт на данни на неголеми дистанции.
Как работи Bluetooth? Подобно на Wi-Fi и доста други системи, Bluetooth работи в ISM диапазона – от 2,4 до 2,4835 GHz. Естествено, потреблението на еднакъв диапазон води до интерференция, която оказва отрицателно въздействие на стабилността и скоростта на работа. Като се има поради, че звука би трябвало да се предава постоянно с едно и също качество и без задръжки, основателите на стандарта приложиха остроумен способ. Главният проблем за Bluetooth е точно Wi-Fi – сходни безжични връзки в 2,4 GHz диапазон във всеки дом има доста, а в този диапазон може да има единствено 13 канала с широчина от 22 MHz:
При Wi-Fi методът е напълно банален – предавателят и приемникът употребяват задоволително необятен честотен диапазон на всеки канал. Един канал може да се припокрива с другите канали, само че това оказва въздействие единствено на скоростта, само че не и на стабилността, и това устройства всички.
Bluetooth употребява напълно различен метод: в ISM диапазона той разполага с цели 79 канала (в някои страни 23) с широчина едвам 1 MHz, а приемникът и предавателят 1600 пъти в секунда трансформират канала по следния логаритъм:
Това е направено за мощно да се понижи вероятността от припокриването на сигналите в толкоз дребен диапазон от честоти. Но интерференцията си остава и дребните Bluetooth канали могат да се пресекат с огромните канали на Wi-Fi, а това ще докара до загуба на скоростта, което за качественото предаване на звука е неприемливо. Ето за какво Bluetooth употребява технологията AFH (Adaptive Frequency Hopping). Нейният принцип е в това, че при промяната на дребните Bluetooth канали се пренебрегват каналите, които попадат в някой от огромен Wi-Fi канал:
Така че от 79-те канала ще бъдат определени свободните, което ще обезпечи задоволителна скорост. Технологията за транспорт на тон посредством Bluetooth връзка е задоволително постоянна и устойчива и дано в този момент да преминем към стандартите.
Bluetooth профили за транспорт на тон
Първият профил се появи преди 15 години дружно със стандарта Bluetooth 1.2. Още тогава ползата към безжичните слушалки стартира да нараства, само че стандартът HSP — Headset Profile не ставаше за слушане на музика: излъчваше се моно сигнал с битрейт до 65 KB/s. Това е задоволително за някои единични слушалки, за които в действителност профилът бе основан, само че музиката с този формат звучеше доста по-зле даже и от най-небрежно компресирания със 128 KB/s MP3 трак, който можеше да бъде пуснат през представителите на тогавашните мобилни телефони.
Следващият профил бе HFP (Hands-Free Profile), предопределен за същите единични слушалки – същият моно тон с ниско качество. Тук бе усъвършенствано потреблението на тези слушалки в колите – станаха вероятни телефонните диалози по време на шофиране. Но това също е прекомерно надалеч от музиката.
Първият профил, предопределен за транспорт на стерео тон бе A2DP – Advanced Audio Distribution Profile. Именно с него се появи функционалност за различаване на вида на слушалките с цел да може да бъде открит идентичен за слушалките и устройството кодек. Именно с този профил се появи и опцията за компресия на аудиото – пропускателната дарба на Bluetooth не е висока и няма по какъв начин да бъде избегната компресията. Само че тази компресия мощно зависи от потребления кодек и от версията на Bluetooth и в следствие от това, качеството на звука мощно варира.
Кодекът SBC: компресира по-зле от MP3, само че към този момент е стерео
Ако в инструкциите на вашите безжични слушалки или колонки се споделя, че поддържат единствено A2DP профили и нито дума повече, то това значи, че за компресия се употребява кодека SBC (Subband Coding). Принципът на шифроване наподобява на MP3, само че тук се натъртва не върху минималните загуби и изкривявания на звука, а на опростяване на изчисленията, с цел да може и при най-слабите процесори компресията да се реализира доста бързо. Ето за какво напълно се изрязват честотите над 14 KHz. Това е и повода, макар че SBC позволява битрейт до 345 KB/s, MP3 с 320 KB/s да звучи значително по-добре. Вижте спектрите:
Вижда се, че най-хубав е звукът при AptX (ще стане дума по-долу), по-късно идва MP3, а SBC е на последно място.
AAC: единственият добър кодек за iPhone
SBC е общоприетият кодек на A2DP профила и естествено, не е единственият – има и други способи за компресия на аудиото. Най-популярният измежду тях е кодекът AAC (Advanced Audio Coding). Той се смята за най-хубавия кодек за безжични слушалки, подобаващи за iPhone. Така че в случай че имате iPhone, би трябвало да търсите безжични слушалки с поддръжката на AAC, а те са доста. По принцип AAC форматът се употребява най-много от Apple – по този начин да вземем за пример, всички тракове в iTunes и Apple Music употребяват точно AAC.
Първоначално AAC се разработваше като правоприемник на MP3 – той дава по-добро качество на звука от MP3 при еднакъв битрейт. Това се реализира посредством някои оптимизации: по този начин да вземем за пример, отстраняват се честотите, които не могат да се чуят от човешкото ухо, отстранява се остатъка в кодирания сигнал и други. Така че този кодек работи доста по-добре от SBC и е подобаващ за слушане на музика посредством Bluetooth, стига да се поддържа както от слушалките, по този начин и от самото устройство. Иначе по дифолт се минава към общоприетия SBC с печални последици за аудиото.
aptX: най-хубавият избор за първокласен тон
Това е един от дребното кодеци, които могат по Bluetooth връзка да придвижват звука в MP3 и ACC формат без спомагателна обработка – т.е., без въздействие върху качеството на аудиото. Тук двуканалният свук се излъчва с битрейт до 352 KB/s и никакви честоти не се изрязват. Честотният диапазон на този кодек е от 10 Hz до 22 KHz, което е напълно задоволително за човешкото уха.
През 2009 година се появиха усъвършенстваната версии aptX HD, която придвижва звука с битрейт до 576 KB/s и това към този момент е задоволително за възпроизвеждането на Hi-Res-аудио, от което меломаните останаха удовлетворени.
Но aptX има сериозен проблем. Технологията принадлежи на Qualcomm и работи единствено в устройства с неговите Bluetooth чипове. Ето за какво, aptX я няма и не може да я има в iPhone, където за Wi-Fi и Bluetooth се употребява чип на Broadcom.
Разбира се, и тук слушалките и компютърното устройство би трябвало да поддържат aptX – в противоположен случай става връщане към AAC или SBC.
LDAC: единственият избор за меломаните
Естествено, меломаните споделят, че 576 KB/s при aptX HD не е зле, само че има музика с FLAC формат с двойно по-висок битрейт. Ето тук се намесва Sony със личния си кодек, който обезпечава транспорт на тон с битрейт чак до 900 KB/s при периодичност на дискретизация 96 KHz – а това е даже по-качествено аудио и от CD компактдиск. И до момента в който по-рано този кодек се използваше единствено в устройствата на Sony, през днешния ден, започвайки от Android 8.0, кодекът е включен в плана AOSP и в случай че вашият смарт телефон разполага с този фърмуер и имате безжични слушалки с поддръжката на LDAC, можете да се наслаждавате на същинско Hi-Res-аудио посредством безжична Bluetooth връзка.
Виждаме, че Bluetooth технологията се разви толкоз доста, че може да удовлетвори всички условия: за непретенциозните консуматори с евтини слушалки и MP3 музика с битрейт към 128 KB/s е очакван SBC. За хората, които желаят да слушат музика от iTunes или MP3 тракове с битрейт 320 KB/s има AAC и aptX. А за меломаните с качествени FLAC записи са планувани aptX HD и LDAC. Но не забравяйте, че и двете устройства би трябвало да поддържат същия кодек. Иначе ще се наложи да слушате FLAC със SBC кодек, а това надали ще ви хареса.
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ