Качество звука через bluetooth: максимально подробно о профилях, кодеках и устройствах / Habr – Bluetooth или провод? — android.mobile-review.com

Содержание

Bluetooth или провод? — android.mobile-review.com

23 июня 2017

Макс Любин

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Привет!

Провод или Bluetooth?

Подобная дилемма рано или поздно встает практически перед каждым любителем мобильной музыки, которому не чуждо удобство и комфорт.

Изображение взято с сайта marshak.su

Хотим мы этого или нет, но на данный момент прогресс неумолим. Являясь адептом новых технологий и процесса избавления от лишних проводов, я выбирал себе телефон обязательно с беспроводной зарядкой, клавиатуру и мышь для компьютера обязательно беспроводные, при этом в вопросе прослушивания музыки оставаясь верным старому доброму проводу. Причина? Качество передачи сигнала – краеугольный камень беспроводных технологий в мобильных устройствах.

Изображение взято с сайта narodnymi.com

В большинстве смартфонов за передачу звука без проводов отвечает Bluetooth. Использование этой технологии накладывает определенные ограничения, которые в итоге приводят к тому, что на выходе мы получаем совсем не то качество, которое доступно при проводном соединении.

A2DP

Высокое энергопотребление, нестабильность соединения и ограниченная пропускная способность делали Bluetooth малопригодным для передачи качественного звука. Однако этот стандарт связи развивался и прогрессировал. Снижалось энергопотребление, добавлялись новые алгоритмы сжатия, внедрялись новые кодеки, появлялись новые профили взаимодействия с оборудованием, такие как A2DP — Advanced Audio Distribution Profile. С помощью A2DP в частности, реализована полноценная передача стереозвука через Bluetooth.

A2DP отвечает за сопряжение источника звука с беспроводными колонками, стерео-гарнитурами и т.д., а еще, управляет сжатием аудио для передачи по Bluetooth с помощью собственного алгоритма SBC (Subband Coding), методы сжатия которого похожи на таковые в знаменитом формате mp3. Однако, в отличие от mp3, sbc делает это грубее и агрессивнее.

В результате чего, качество звука пропущенного через Bluetooth заставляет морщиться большинство меломанов, не говоря уж про аудиофилов, которые использование Bluetooth для передачи звука считают кощунством.

aptX

Однако у sbc есть альтернатива — алгоритм aptX, о котором многие слышали, и знают, что наличие этой аббревиатуры в описании беспроводного устройства должно означать улучшение качества передачи звука, но сталкивались с ним не так часто, как хотелось бы.

AptX, или изначально apt-X, был разработан в 1980-х годах доктором Стивеном Смитом и описан в его докторской диссертации в Королевском университете Белфастской школы электроники, электротехники и информатики.

Как видите, технология не такая молодая, как может показаться. Длительное время данный алгоритм не имел широкой известности за пределами среды людей профессионально занимающихся обработкой звука, так как производители не особо верили в стандарт Bluetooth и не торопились оснащать подобными технологиями беспроводные устройства для передачи звука (в основном моно Bluetooth-гарнитуры) так как не видели в этом особого смысла. Кроме того, для работы aptX требуются более высокие вычислительные мощности. Однако, с появлением возможности передавать полноценный стереозвук посредством Bluetooth, а также с ростом производительности мобильных процессоров, aptX стал крайне востребованным не только в профессиональной среде, но и в потребительской беспроводной электронике.

Что же дает aptX?

AptX является стандартом кодирования аудиоданных (например, музыки) для передачи их по Bluetooth со смартфонов, планшетов или компьютеров на беспроводные колонки, наушники и т.д По сути, это кодек, который позволяет передавать звук с меньшими потерями и более широким диапазоном. Среди характеристик aptX, поддержка битрейта до 352 кБ/с, и частотный диапазон 10 Гц — 22 кГц.

Особенностью является также и то, что для работы aptX требуется поддержка этого кодека и приемником и передатчиком. В противном случае, A2DP будет использовать встроенный SBC. Также к характеристикам aptx следует отнести потребность в большей вычислительной мощности приемника и передатчика, что и стало основной причиной медленного проникновения этого стандарта в потребительскую электронику. На данный момент, в связи с взрывообразным ростом вычислительных мощностей устройств, при уменьшении их размеров и энергопотребления внедрение aptX перестало быть такой проблемой.

Но не успели мы насладиться CD-качеством звука передаваемого через Bluetooth с помощью aptX, как компания Qualcomm, на данный момент являющаяся владельцем компании CSR, которая в свою очередь является держателем патентов на aptX, в 2016 году представила новый стандарт кодирования аудиоданных – aptx HD.

aptxHD

В отличие от aptX, новый стандарт обладает еще более выдающимися характеристиками, в числе которых поддержка формата до 24 бит/48 кГц и скорость передачи данных до 576 кбит/с.

Что это нам дает? В теории, мы получаем качество звучания сравнимое с передачей звука высокого качества по кабелю.

Как же получить эту «вундервафлю» в свои руки, или вернее уши? А вот тут не все так просто.

Во-первых, оба ваших устройства, и приемник и передатчик должны быть оснащены поддержкой этого кодека, иначе магии не получится. Во-вторых, необходимо внимательно читать спецификации вашего устройства, потому как могут быть сюрпризы, как например, такой — в спецификациях процессора Snapdragon 820 наличие aptxHD заявлено, но LG G5, работающий на базе этого процессора поддержку aptxHD получил, а американские варианты Galaxy S7, S7 Edge, работающие на точно таком, же процессоре довольствуется только aptX. Обидно, так как у меня именно такой SGS7.

 

Заключение

Однако, несмотря на относительно медленное внедрение новых технологий и методов обработки звука в сегменте беспроводного аудио, процесс идет, что не может не радовать. И если раньше локомотивом беспроводного аудио являлась, по сути только компания SonyEricsson, то сегодня производители, наконец оценив перспективность данного направления, начали активно выпускать на рынок беспроводные аудио-устройства.

Как бы не противились приверженцы традиционного метода подключения, дни провода сочтены. Со временем, все большее число беспроводных гаджетов будет оснащаться поддержкой aptxHD, появятся новые технологии и алгоритмы, а значит, возможно нам удастся полностью отказаться от проводов, не потеряв при этом в качестве звука.

характеристики беспроводного звука / Stereo.ru

Сегодня без поддержки Bluetooth невозможно представить себе ни смартфон, ни планшет, ни любое другое уважающее себя мобильное устройство. Однако сама технология появилась на свет куда раньше смартфонов и планшетов — еще в 1994-м, а ее изначальной целью была замена проводов в начинке телекоммуникационных станций.

Первоначально у «синего зуба» имелась масса проблем со скоростью и надежностью связи, энергоемкостью и совместимостью между различными устройствами, но со временем технология подросла, с каждой новой версией становясь заметно проворней, экономичней и способней.

На фото Харальд I Синезубый принимает крещение. Согласно легенде (неподтвержденной) король объединил датские поселения в единую страну. Этот факт и стал идеей для Bluetooth — связать все устройства одним протоколом

Некоторые улучшения — например, упрощение процедуры «спаривания» в версии 2.1 и серьезное уменьшение нагрузки на аккумуляторы в текущей версии 4.0 — сделали повседневную жизнь меломанов заметно комфортней. Еще больше комфорта внесло появление технологии NFC — в связке с ней Bluetooth вообще не требует никаких церемоний при взаимном распознавании приемника и передатчика, достаточно просто прикоснуться гаджетами друг к другу. Но в целом на качестве передачи звука прогресс отразился мало: в самом свежем издании Bluetooth этот процесс устроен так же, как и в его позапрошлой версии десятилетней давности. А собственно как?

35 синих зубов

Как и подавляющее большинство других беспроводных интерфейсов, Bluetooth основан на использовании радиоволн. Для передачи информации «синий зуб» использует радиочастоты в районе 2,4 ГГц — здесь же по соседству «пасутся» Wi-Fi-роутеры, беспроводные компьютерные клавиатуры и мыши, некоторые DECT телефоны и масса прочего оборудования.

Чем отличается Bluetooth от многих других беспроводных технологий? С одной стороны — относительно невысокой дальнобойностью: радиус ее действия не превышает десятка метров, а толстые стены могут дополнительно снизить этот показатель.

Что любопытно, логотип Bluetooth состоит из двух скандинавских рун: «хаглаз» и «беркана» (аналоги латинских букв H и B)

С другой стороны — многофункциональностью. «Синий зуб» можно использовать в самых разнообразных целях: от переброски фоток на ноутбук до отправки документов на печать, от управления внешними устройствами до потоковой трансляции аудио. Неудивительно, что у Bluetooth так много различных т.н. «профилей», каждый из которых обеспечивает выполнение той или иной конкретной задачи, определяя технические параметры взаимодействия между Bluetooth-передатчиком и приемником. Общее количество профилей измеряется десятками (согласно статье на Wikipedia базовых 35 штук), за передачу звука отвечают только три. Чем они отличаются друг от друга?

Bluetooth-профили HSP, HFP и A2DP

Первый из аудиопрофилей Bluetooth носит имя HSP — Headset Profile. Как можно понять из названия, он создан для работы с мобильными гарнитурами и заточен под базовую передачу голоса со всеми вытекающими отсюда последствиями: аудио допускается только в моно формате и с битрейтом не выше 64 кБ/c. По сравнению с этим звуком даже пережатые MP3 кажутся божественным наслаждением для ушей.

Второй — HFP, Handsfree Profile — представляет собой чуть более продвинутую версию того же профиля. Его адресат — все те же монофонические гарнитуры, так что стерео по-прежнему не поддерживается, но качество звука несколько выше. Впрочем, для прослушивания музыки этот профиль по-прежнему не подходит.

Как только появился A2DP, многие Hi-Fi-производители обратили на него внимание. Но раньше всех были небольшие компании, сделавшие адаптеры, как приведенный на фото GOgroove BlueGate, — небольшая коробочка с ЦАПом и усилителем для наушников внутри.

Для этой цели предусмотрен специальный профиль A2DP — Advanced Audio Distribution Profile. Именно он отвечает за соединение мобильных устройств с беспроводными колонками и наушниками. Профиль A2DP позволяет источнику звука найти общий язык с беспроводной акустикой, а главное — управляет сжатием аудио для отправки по «синезубому» каналу. Избежать этой процедуры нельзя из-за невысокой пропускной способности Bluetooth, но уровень компрессии, используемые для сжатия алгоритмы и, в конечном итоге, потери в качестве звука могут заметно варьироваться. Вот тут-то, как говорится, и возникают нюансы.

Кодек SBC жмет грубее MP3

Как известно, сжимать звук можно по-разному. С потерями в качестве или без них, с низким или высоким битрейтом, с различными настройками, с применением разных кодеков. Вместо какого-нибудь из повсеместно распространенных кодеков для сжатия аудиопотока в профиле A2DP по умолчанию применяется собственный алгоритм компрессии Subband Coding — или, попросту, SBC.

Сравнение, проведенное Брентом Баттервутом (автор About.com), показывает разницу в том, какие шумы возникают при подаче тона 5, 10, 12.5 и 20 кГц. Синяя линия — aptX, зеленая — SBC (источник)

Обработка звука по методам SBC имеет немало общего с хорошо всем знакомым MP3-сжатием, но приоритеты выстроены несколько по-иному: главная задача — не столько минимизировать звуковые потери, сколько упростить вычисления. Все должно быть быстро, просто и легко выполнимо даже для самого хлипкого мобильного процессора.

В результате SBC обходится со звуком без лишних церемоний — например, частоты выше 14 кГц при конвертации попросту отрезаются, в результате чего частотный диапазон заметно сужается. Не удивительно, что даже при равном битрейте с MP3 (а SBC допускает битрейт до 320 кБ/c) аудио в SBC-кодировке звучит заметно хуже.

На этом графике показаны спектры при трансляции сигнала 1 кГц через aptX (синий) и SBC (зеленый), а также 4 кГц — aptX (пурпурный) и SBC (красный) (источник)

В результате при использовании дефолтного кодировщика передача по Bluetooth ухудшает звучание не только несжатого аудио, но и обычных mp3-файлов — ведь в процессе беспроводной транспортировки они сперва декодируются, а затем вновь сжимаются, на этот раз куда грубей. К счастью, SBC — основной, но не обязательно единственный инструмент для компрессии аудиопотока, который имеется в арсенале A2DP. Есть и другие, более интересные предложения.

Advanced Audio Coding: продвинутое, но не идеальное

Базовый кодек SBC с его скромными музыкальными способностями — не лучшее средство привлечь внимание меломанов к Bluetooth-технологии. Вот почему разработчики многих «синезубых» устройств, особенно в топовом сегменте, комплектуют профиль A2DP опциональными, более продвинутыми средствами сжатия звука. Самое популярное из этих средств — алгоритм AAC.

В отличие от кодека SBC, знакомого разве что любителям поглубже покопаться в технических спецификациях Bluetooth, аббревиатура AAC неплохо известна широким народным массам. Еще бы! Ведь именно этот формат используется, например, в iTunes. Изначальной задачей разработчиков алгоритма было превзойти MP3 по качеству звучания при одних и тех же битрейтах — не случайно его имя расшифровывается как Advanced Audio Coding, «продвинутое кодирование звука».

За счет более сложных алгоритмов AAC действительно сохраняет больше музыкальной информации, чем mp3, и уж тем более SBC. Не удивительно, что его включение в набор кодеков, поддерживаемых профилем A2DP, заметно улучшает звучание Bluetooth-колонок и наушников.

Главное — убедиться в том, что кодек AAC поддерживается обоими «синезубыми» девайсами: и тем, что служит передатчиком аудиосигнала, и тем, что работает на его приеме. Если из пары таких устройств кодировку AAC способно понять лишь одно — профиль A2DP автоматически откатывает назад на базовый кодек. С вполне очевидными последствиями для звучания.

Кодек AptX: лучший вариант для меломана

Еще более продвинутое сжатие звука обеспечивает кодек aptX, который активно продвигает на рынке беспроводного Bluetooth-аудио компания CSR. Создатели пропагандируют его как средство для беспроводной передачи музыки «в CD-качестве».

Кодек aptX имеет свой логотип, потому что разработан и запатентован компанией CSR

На самом деле это не совсем так, хотя алгоритмы, лежащие в основе aptX, по принципу своей работы действительно напоминают лосслесс-кодировщики, уплотняющие аудиопоток без потери звуковой информации. Среди достоинств aptX — способность к Bluetooth-трансляции MP3 и AAC без дополнительной обработки, а значит, и без ухудшения звука.

Специальная версия aptX Low Latency, заточенная под запросы геймеров и киноманов, обеспечивает еще и минимальную задержку в доставке сигнала — а значит, просмотр кино без отставания реплик от мимики персонажей.

Кодек aptX обеспечивает передачу аудио с битрейтом до 352 кБ/с, не обрезает верхний регистр и раздвигает частотный диапазон до вполне солидных 10 Гц — 22 кГц, но высокая сложность применяемых алгоритмов требует от мобильных процессоров утроенной вычислительной мощности по сравнению с базовым SBC. Именно поэтому поддержка aptX встречается среди «синезубых» приборов довольно редко, чаще всего — в премиальном сегменте смартфонов.

Впрочем, ради того, чтобы стать обладателем смартфона с aptX, не обязательно выкладывать так уж много наличности: в каталогах Samsung, Sony, HTS и Asus представлено немало моделей с поддержкой продвинутого кодека, в том числе вполне доступных по цене.

Как и в случае с AAC, при беспроводном соединении источника звука с колонками или наушниками следует убедиться, что кодек aptX поддерживается обоими устройствами. Лишь в этом случае можно не сомневаться, что ты действительно выжимаешь из «синего зуба» максимум его музыкального потенциала.

как правильно выбрать беспроводные наушники

Philips BT6000R12 8.jpg
В век современных технологий никого уже не удивишь беспроводными девайсами: мы активно используем Wi-Fi на телефонах и ноутбуках, к компьютерам подключаем беспроводные мыши и клавиатуры, а музыку слушаем через Bluetooth-наушники. И вот тут случается загвоздка — а как выбрать самые лучшие наушники конкретно для ваших девайсов, ведь протоколов передачи звука по BT достаточно много, и далеко не все из них поддерживаются и наушниками, и самим устройством? 

История и характеристики стандарта Bluetooth

Но начнем мы, как обычно, в истории создания BT. А создавать его начали, что примечательно, за несколько лет до USB — еще в 1994 году над этим стандартом стала работать компания Ericsson, достаточно известный в то время производитель телекоммуникационного оборудования. Сам стандарт разрабатывался как беспроводная альтернатива проводному подключению по RS-232 (более известному как последовательный порт). Сами спецификации были готовы уже к 1998 году — тогда же была создана группа Bluetooth SIG, куда вместе с Ericsson вошли IBM, Intel, Nokia и Toshiba. В 2002 году Bluetooth стал частью стандарта IEEE 802.15.1 (Wi-Fi, напомню, входит в стандарт IEEE 802.11). На данный момент в группу Bluetooth SIG входит более 18000 компаний, что делает Bluetooth одним из немногих основных стандартов по передаче данных на небольшие расстояния.

Как же работает Bluetooth? Он, как и Wi-Fi и множество других систем, работает в ISM-диапазоне — от 2.4 до 2.4835 ГГц. Разумеется, использование одного диапазона приводит к интерференции (наложению) сигналов — а это, в свою очередь, негативно сказывается на стабильности и скорости работы. С учетом того, что звук нужно передавать всегда в одном качестве без задержек, разработчики стандарта пошли на хитрость. Пожалуй, самой главной проблемой для BT является именно Wi-Fi — таких сетей в диапазоне 2.4 ГГц в каждом доме множество, а всего в этом диапазоне может быть 13 каналов шириной в 22 МГц:
ccf7c3cd9495d0cab6e3de46174071fc.png
Тут подход прост: и передатчик, и приемник все время использует один достаточно широкий канал. Да, он может перекрываться с другими каналами, что негативно скажется на скорости, но не на стабильности — и это всех устраивает. Bluetooth же использует другой подход: в ISM-диапазоне у него аж 79 каналов (в некоторых странах 23 — но Россия к ним не относится) шириной всего в 1 МГц, а приемник и передатчик с частотой в 1600 раз в секунду меняют канал по заданному алгоритму:
d859d5f2c04c4254906df2224b7fc850.jpg
Это сделано специально для того, чтобы сильно уменьшить вероятность наложения сигналов в таком небольшом диапазоне частот. Но интерференцию это не отменяет — небольшие каналы BT вполне могут попасть в большие каналы Wi-Fi, и это приведет к потере скорости, что для качественной передачи звука недопустимо. Поэтому BT использует технологию AFH (Adaptive Frequency Hopping). Ее принцип заключается в том, что при смене каналов Bluetooth игнорируются те каналы, которые попадают в большой канал Wi-Fi:
3e30e721209cb7e432084d37bdd7828f.jpg
Так что если вы пользуетесь Bluetooth в одном месте, то в теории никаких проблем с передачей звука нет — из 79 каналов будут выбраны свободные, что обеспечит достаточную скорость. Если вы перемещаетесь, то тут могут возникнуть проблемы — но, с другой стороны, часто вы видели на улице сети Wi-Fi? Так что технологию передачи звука по BT можно считать вполне помехоустойчивой, и осталось разобраться только со стандартами передачи звука по нему.

Bluetooth-профили для передачи звука

Самый первый профиль появился вместе со стандартом Bluetooth 1.2 больше 15 лет назад — уже тогда разработчикам стандарта пришло в голову, что беспроводной звук — это здорово. Увы, сам стандарт, называемый HSP — Headset Profile — для прослушивания музыки подходил слабо: передача звука шла в моно-формате с битрейтом до 64 кб/с. Этого более чем хватало для работы гарнитур — для них этот профиль, в общем-то, и был создан — но музыка, переданная в таком формате, звучала гораздо хуже самого криво пожатого 128 кб/с mp3, воспроизводимого через динамик тогдашних телефонов.

Следующий профиль назывался HFP (Hands-Free Profile), и, как понятно по названию, он опять же предназначался для гарнитур — все тот же монозвук с низким качеством. Из улучшений — более продвинутая работа: к примеру, при звонке можно было передавать звук с телефона на колонки машины, и использовать для ответа микрофон в машине. Но нас интересует именно передача музыки, и для нее этот профиль по понятным причинам категорически не подходит.

Первым профилем, предназначенным именно для передачи стереозвука, стал A2DP — Advanced Audio Distribution Profile. Именно в нем появилась функция опроса подключаемых к устройству наушников, дабы найти общий для них кодек, и, что самое главное — именно в этом профиле появилась возможность управлять сжатием аудио: увы, избежать сжатия нельзя из-за невысокой пропускной способности Bluetooth, но вот само сжатие сильно зависит от используемых кодеков и версии BT, так что итоговое качество звука может сильно варьироваться. 

Кодек SBC — жмет хуже MP3, но в стерео

Если сказано, что ваши беспроводные колонки или наушники поддерживают A2DP и ни слова больше — то, скорее всего, будет использоваться для сжатия именно кодек SBC (Subband Coding). Сам принцип кодирования схож с MP3, однако тут упор идет не на минимизацию звуковых потерь, а на упрощение вычислений, дабы даже на слабых мобильных процессорах сжатие происходило очень быстро. Поэтому, к примеру, полностью отрезаются частоты выше 14 кГц. Поэтому, хоть SBC и допускает битрейт до 345 кб/с, MP3 в 320 кб/с будет звучать существенно лучше — достаточно просто посмотреть на спектры:
Breathe_SPECTROGRAM.png
Как видно, лучше всего звук передает AptX (о нем ниже), далее идет MP3, ну и SBC на последнем месте.

AAC —  единственный хороший кодек для iPhone

SBC — это стандартный кодек A2DP-профиля, и, разумеется, он далеко не единственный — есть и более продвинутые средства сжатия звука. И самый популярный среди них — кодек AAC (Advanced Audio Coding). Он же, к слову, самый лучший, если вы хотите использовать беспроводные наушники с iPhone, так что если у вас именно он — ищите наушники с его поддержкой (а таковых достаточно много). Да и вообще формат AAC используется больше всего именно в Apple — к примеру, все песни в iTunes или Apple Music используют именно его.

Изначально AAC разрабатывался как преемник MP3 — он дает лучшее качество звука при том же битрейте за счет нескольких оптимизаций: к примеру, удаляются не воспринимаемые человеком частоты, удаляется избыточность в кодированном сигнале, используется более широкое окно в 2048 точек (что такое окна можно почитать здесь) и так далее. Так что в итоге такой кодек работает существенно лучше SBC и вполне подходит для повседневного прослушивания музыки по Bluetooth — главное, чтобы его поддерживали как наушники, так и само устройство — иначе будет использоваться стандартный кодек SBC с печальными последствиями для звука.

aptX — оптимальный выбор для любителей хорошего звука


Это — один из немногих кодеков, который может передавать по BT звук в MP3 и AAC без дополнительной обработки — а, значит, и без влияния на качество звука. Двухканальный звук тут передается с битрейтом до 352 кб/с, и, разумеется, никакие частоты не обрезаются: используется частотный диапазон от 10 Гц до 22 кГц, чего более чем хватает для человеческого уха. 

В 2009 году появилась более продвинутая версия aptX HD, она позволяет передавать звук с битрейтом до 576 кб/с — а этого уже хватает для воспроизведения некоторых Hi-Res-аудио, чем явно будут довольны меломаны.

Однако, увы, у aptX есть одна достаточно серьезная проблема: так как эта технология принадлежит Qualcomm, то и работает она только на устройствах с их Bluetooth-чипами, и именно поэтому поддержки aptX нет и не может быть на iPhone, где за Wi-Fi и BT отвечает чип от Broadcom. Ну и как в случае с AAC — поддерживать aptX должны как само устройство, так и наушники — в противном случае произойдет откат до AAC или SBC.

LDAC — единственный выбор для меломанов

Меломаны, конечно же, скажут — 576 кб/с у aptX HD это здорово, но есть музыка во flac с битрейтом и вдвое выше. И тут на помощь приходит Sony с собственным кодеком, который обеспечивает передачу звука с битрейтом аж в 990 кб/с с частотой дискретизации в 96 кГц — что, в общем-то, обеспечивает более качественное воспроизведение аудио, чем с CD-дисков. И если раньше этот кодек использовался сугубо в устройствах от Sony, то начиная с Android 8.0 он включен в проект AOSP, так что если под ваш смартфон есть прошивка на нем, и у вас есть наушники с поддержкой LDAC, то вы можете насладиться действительно Hi-Res-аудио по Bluetooth.

Итоги

А в итоге мы видим, что звук по Bluetooth развился настолько, что удовлетворит любым пожеланиям: для нетребовательных слушателей с простыми наушниками и музыкой в MP3 с битрейтом в 128 кб/с есть SBC. Для тех, кто привык слушать музыку из iTunes или же MP3 в 320 кб/с, есть AAC и aptX. Ну а для меломанов с музыкой в flac есть aptX HD и LDAC. Однако не забывайте — оба устройства должны поддерживать нужный вам кодек — иначе вы будете слушать flac с кодеком SBC, что явно вам не понравится. 

Модифицируем Bluetooth-стек для улучшения звука на наушниках без кодеков AAC, aptX и LDAC

Перед прочтением этой статьи рекомендуется ознакомиться с предыдущей статьёй: Аудио через Bluetooth: максимально подробно о профилях, кодеках и устройствах / in English

Некоторые пользователи беспроводных наушников отмечают низкое качество звука и недостаток высоких частот при использовании стандартного Bluetooth-кодека SBC, который поддерживают все аудиоустройства. Частой рекомендацией для улучшения звука является покупка устройств и наушников с поддержкой кодеков aptX и LDAC. Эти кодеки требуют лицензионных отчислений, поэтому устройства с их поддержкой стоят дороже.

Оказывается, низкое качество SBC обусловлено искусственными ограничениями Bluetooth-стеков и настроек наушников, и это ограничение можно обойти на любых существующих устройствах, путём программных изменений смартфона или компьютера.

Кодек SBC

У кодека SBC есть множество разных параметров, которые согласуются на этапе установки соединения. Среди них:
  • Количество и тип каналов: Joint Stereo, Stereo, Dual Channel, Mono;
  • Количество частотных полос: 4 или 8;
  • Количество блоков в пакете: 4, 8, 12, 16;
  • Алгоритм распределения битов при квантовании: Loudness, SNR;
  • Максимальное и минимальное значение пула битов, используемых при квантовании (bitpool): обычно, от 2 до 53.

Декодирующее устройство обязано поддерживать любое сочетание этих параметров. Кодирующее устройство может реализовывать не все.
Существующие Bluetooth-стеки, как правило, согласуют следующий профиль: Joint Stereo, 8 полос, 16 блоков, Loudness, bitpool 2..53. Этот профиль кодирует 44.1 кГц аудио с битрейтом 328 кбит/с.
Параметр bitpool напрямую влияет на битрейт в рамках одного профиля: чем он выше, тем выше битрейт, а следовательно и качество.
Однако параметр bitpool не привязан к конкретному профилю; влияние на битрейт также в значительной степени оказывает и другие параметры: тип каналов, количество частотных полос, количество блоков. Поднять битрейт можно косвенно, путем согласования нестандартных профилей, без изменения bitpool.


Формула подсчета битрейта SBC

Например, режим Dual Channel кодирует каналы раздельно, используя весь bitpool для каждого из каналов. Заставив устройство использовать Dual Channel вместо Joint Stereo, мы получим почти удвоенный битрейт при том же максимальном значении bitpool: 617 кбит/с.
По моему мнению, использование не привязанного к профилю значения bitpool на этапе согласования — недоработка стандарта A2DP, которая и привела к искусственному ограничению качества SBC. Разумней было бы согласовывать bitrate, а не bitpool.

Такие фиксированные значения Bitpool и Bitrate берут свое начало из таблицы с рекомендованными к использованию значениями для высококачественного аудио. Но рекомендация — не повод ограничиваться этими значениями.

Спецификация A2DP v1.2, которая была активна с 2007 по 2015 год, предписывает всем декодирующим устройствам корректно работать с битрейтами до 512 кбит/с:

The decoder of the SNK shall support all possible bitpool values that do not result in excess of the maximum bit rate. This profile limits the available maximum bit rate to 320kb/s for mono, and 512kb/s for two-channel modes.

В новой версии спецификации ограничение по битрейту отсутствует. Предполагается, что современные наушники, выпущенные после 2015 года и поддерживающие EDR, могут поддерживать битрейты до ≈730 кбит/с.

По какой-то причине, у проверенных мной Bluetooth-стеков Linux (PulseAudio), Android, Blackberry и macOS есть искусственные ограничения максимального значения параметра bitpool, который напрямую влияет на максимальный битрейт. Но это — не самая большая проблема, почти все наушники тоже ограничивают максимальное значение bitpool числом 53.
Как я уже успел убедиться, большинство устройств отлично работает на модифицированном Bluetooth-стеке с битрейтом в 551 кбит/с, без прерываний и треска. Но такой битрейт никогда не будет согласован в обычных условиях, на обычных Bluetooth-стеках.

Модифицируем Bluetooth-стек

В любом Bluetooth-стеке, который совместим со стандартом A2DP, есть поддержка режима Dual Channel, но активировать её из интерфейса не представляется возможным.

Давайте добавим переключатель в интерфейс! Я сделал патчи для Android 8.1 и Android 9, которые добавляют полноценную поддержку Dual Channel в стек, добавляют режим в меню переключения режима в инструменты разработчика, и обрабатывают SBC с поддержкой Dual Channel так, будто это дополнительный кодек, вроде aptX, AAC или LDAC (Android называет это HD Audio), добавляя галочку в настройки Bluetooth-устройства. Вот как это выглядит:

Патч для Android 9
Патч для Android 8.1

При активации галочки, Bluetooth-аудио начинает передаваться с битрейтом 551 кбит/с, если наушники поддерживают соединение на скорости 3 мбит/с, или 452 кбит/с, если наушники поддерживают только 2 мбит/с.

Данный патч включён в следующие альтернативные прошивки:

  • LineageOS
  • Resurrection Remix
  • crDroid

Откуда взялись 551 и 452 кбит/с?

Технология разделения эфира в Bluetooth предназначена для эффективной передачи больших пакетов фиксированного размера. Передача данных происходит слотами, самое большое количество слотов, отправляемых за одну передачу — 5. Также есть режимы передачи, использующие 1 или 3 слот, но не 2 или 4. В 5 слотах можно передать до 679 байт на скорости соединения 2 мбит/с и до 1021 байт на скорости 3 мбит/с, а в 3 — 367 и 552 байта соответственно.

Если мы хотим передать меньше данных, чем 679 или 1021 байт, но больше, чем 367 или 552 байта, то передача всё равно займет 5 слотов, а данные будет передаваться за такое же время, что уменьшает эффективность передачи.

SBC в режиме Dual Channel, на 44100 Гц-аудио с параметрами Bitpool 38, 16 блоков во фрейме, 8 частотных диапазонов, кодирует аудио во фреймы размером 164 байт, с битрейтом 452 кбит\с.
Аудио должно быть инкапсулировано в протоколы передачи L2CAP и AVDTP, которые забирают 16 байт от полезной аудионагрузки.

Таким образом, в одну Bluetooth-передачу с 5 слотами удаётся вместить 4 аудиофрейма:

679 (EDR 2 mbit/s DH5) - 4 (L2CAP) - 12 (AVDTP/RTP) - 1 (заголовок SBC) - (164*4) = 6

Мы вместили 11.7 мс аудиоданных в отправляемый пакет, который будет передан за 3.75 мс, и у нас осталось 6 неиспользованных байт в посылке.
Если чуть поднять bitpool, 4 аудиофрейма уже не удастся упаковать в одну посылку. Придётся отправлять по 3 фрейма за раз, что снижает эффективность передачи, уменьшает количество передаваемого аудио за одну посылку, и быстрее приведёт к заиканиям аудио при плохих радиоусловиях.

Таким же образом был подобран битрейт 551 кбит/с для EDR 3 мбит/с: с Bitpool 47, 16 блоками во фрейме, 8 частотными диапазонами получается размер фрейма 200 байт, при битрейте 551 кбит/с. В одну посылку вмещается 5 фреймов или 14.6 мс музыки.

Алгоритм расчёта всех параметров SBC достаточно сложный, можно легко запутаться, если считать вручную, поэтому я сделал интерактивный калькулятор в помощь интересующимся: btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-bitrate-calculator

Зачем всё это нужно?

Вопреки расхожему мнению о качестве звука кодека aptX, на некоторых файлах он может давать результаты хуже, чем SBC со стандартным битрейтом в 328 кбит/с.

SBC динамически выделяет биты квантования для частотных полос, действуя по принципу «от нижних к верхним». Если весь битрейт использовался на нижние и средние частоты, верхние частоты «обрежутся» (вместо них будет тишина).
aptX квантует частотные полосы одним и тем же количеством бит постоянно, из-за чего у него постоянный битрейт: 352 кбит/с для 44.1 кГц, 384 кбит/с для 48 кГц, и он не может «перенести биты» на те частоты, которые больше всего в них нуждаются. В отличие от SBC, aptX не будет «обрезать» частоты, а будет добавлять в них шумы квантования, уменьшая динамический диапазон аудио, и иногда привносить характерные потрескивания. SBC же «съедает детали» — отбрасывает наиболее тихие участки.
В среднем, по сравнению с SBC 328k, aptX вносит меньше искажений в музыку с широким частотным диапазоном, но на музыке с узким диапазоном частот и широким динамическим диапазоном SBC 328k иногда выигрывает.

Рассмотрим частный случай. Спектрограмма записи игры на фортепиано:

Основная энергия лежит в частотах от 0 до 4 кГц, и продолжается до 10 кГц.
Спектрограмма файла, сжатого в aptX, выглядит следующим образом:

А так выглядит SBC 328k.

Видно, что SBC 328k периодически полностью отключал диапазон выше 16 кГц, и расходовал весь доступный битрейт на диапазоны ниже этого значения. Однако, aptX внес больше искажений в слышимый человеческим ухом спектр частот, что можно видеть на вычтенной оригинальной спектрограмме из спектрограммы aptX (чем ярче, тем больше искажений):

В то время как SBC 328k меньше испортил сигнал в диапазоне от 0 до 10 кГц, а остальное — обрезал:

Битрейта 485k SBC хватило, чтобы сохранить весь диапазон частот, без отключения полос.

SBC 485k на этой композиции значительно опережает aptX в диапазоне 0-15 кГц, и с меньшей, но все же заметной разницей — в 15-22 кГц (чем темнее, тем меньше искажений):

Архив оригинального аудио, SBC и aptX.

Переключившись на высокобитрейтный SBC, вы получите звук, зачастую превосходящий aptX, на любых наушниках. На наушниках, поддерживающих подключение EDR 3 мбит/с, битрейт 551 кбит/с даёт звук, сравнимый с aptX HD.

А можно ещё больше?

В патче для Android также имеется опция для ещё большего повышения битрейта для устройств EDR 2 мбит/с. Можно повысить битрейт с 452 кбит/с до 595 кбит/с, ценой уменьшения стабильности передачи в сложных радиоусловиях.
Достаточно установить переменную persist.bluetooth.sbc_hd_higher_bitrate в значение 1:
# setprop persist.bluetooth.sbc_hd_higher_bitrate 1

Патч на экстремальный битрейт пока принят только в LineageOS 15.1, но не в 16.0.

Совместимость с устройствами

SBC Dual Channel поддерживается практически всеми наушниками, колонками и автомобильными головными устройствами. Это немудрено — стандарт предписывает его поддержку в любых декодирующих устройствах. Есть небольшое количество устройств, на которых этот режим вызывает проблемы, но это — единичные экземпляры.
Более подробно с совместимыми устройствами можно ознакомиться на 4pda или xda-developers.

Сравнение различий звука

Я сделал веб-сервис, кодирующий аудио в SBC (а также aptX и aptX HD) в реальном времени, прямо в браузере. С помощью него вы сможете сравнивать звук различных профилей SBC и другие кодеки, без фактической передачи аудио по Bluetooth, на любых проводных наушниках, колонках, и вашей любимой музыке, а также изменять параметры кодирования прямо во время воспроизведения аудио.
btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-encoder

Связь с разработчиками Android

Я писал многим разработчикам Bluetooth-стека из Google, с просьбой рассмотреть включение патчей в основную ветку Android — AOSP, но не получил ни одного ответа. Мои патчи в системе работы с патчами Gerrit для Android также остались без комментариев со стороны кого-либо причастного.
Я был бы рад, если бы мне посодействовали в связи с разработчиками из Google и внедрении SBC HD в Android. Патчcет в gerrit уже устарел (это одна из ранних ревизий), и я его обновлю, если разработчиков заинтересуют мои изменения (мне непросто его обновлять, у меня нет совместимых с Android Q устройств).

Заключение

Пользователи смартфонов с прошивками LineageOS, Resurrection Remix и crDroid могут довольствоваться улучшенным качеством звука уже сейчас, достаточно активировать опцию в настройках Bluetooth-устройства. Пользователи Linux также могут получить повышенный битрейт SBC, путём установки патча от Pali Rohár, который, помимо всего прочего, добавляет поддержку кодеков aptX, aptX HD и FastStream.

Обзор Bluetooth-ресивера Аудиомост и мысли о качестве передачи аудио по bluetooth в целом / Даджет corporate blog / Habr


Небольшое предисловие. Еще пару лет назад я начал поиски хорошего Bluetooth-ресивера. Идея мне казалось занятной: соединяешь устройство с AUX-входом любого аудио устройства, будь то музыкальный центр или ГУ авто. Далее, безо всяких проводов, слушаешь в своё удовольствие любую музыку с телефона. Удобно? Да!
Но как на счет качества? Не будет ли страдать качество аудио от таких «махинаций»? Подробнее под кат.


  • Музыка и звонки с мобильного телефона в аудиосистеме автомобиля
  • Двунаправленное шумоподавление
  • Поддержка Мультипоинт (два устройства\телефона одновременно)
  • Поддержка декодера apt-X позволяет транслировать музыку в CD качестве
  • Автосоединение с телефоном при включении двигателя (подаче питания на ресивер)
  • Озвучивание состояний ресивера по-английски, например «Paring», «Your phone is connected» и «Battery low»
  • Благодаря магнитной базе — легко снимается
  • Совместимо с любым bluetooth устройством поддерживающим A2DP
  • Автономная работа — до 26 дней в режиме ожидания и до 10 часов в режиме разговора
  • Стандартные 3.5 мм аудио выход и micro USB порт питания позволяют использовать собственные кабели любых производителей (однако в комплекте они тоже есть)

Комплект поставки:
  • Bluetooth-ресивер
  • ЗУ для автомобильной розетки (ток ограничен 500 mA)
  • Кабель microUSB — USB
  • Кабель mini jack — mini jack (AUX)
  • Кабель удлинитель mini jack ( штырь-гнездо)
  • Инструкция

Зарядник крупным планом

Скажу честно, как истинный гик — инструкцию отложил в дальний ящик. Разобраться в одной кнопке и одном переключателе проблем не возникло.

Рассмотрим крупным планом

Оценим габариты устройства на фоне типичного Nexus 5 и синей шариковой ручки


Допустим, у вас в головном устройстве автомобиля нет Bluetooth. И как следствие, нет возможности включить музыку без проводов или принять входящий звонок. Но, обычно, в машине есть как минимум AUX вход. Тут нам и пригодится сей девайс.
Устройство по праву можно назвать Аудиомостом. Сопрягаем ресивер с телефоном и можно слушать музыку и отвечать на звонки.
Так же, можно подключить к музыкальному центру или портативным колонкам не имеющим bluetooth.
Итак, вскрыв коробку, осмотревшись, было решено затестировать ресивер по главному сценарию — использование в машине. Устройство имеет собственный аккумулятор на 270 мАч, что должно обеспечить до 27 дней режима ожидания, 8 и 10 часов проигрывания музыки и разговоров соответственно. Недурно. Особенно режим ожидания.
В любом случае лучше запитать его от комплектного (или любого другого своего) адаптера. Далее, соединяем кабелем с AUX разъемом автомобиля и… тада-м — вы счастливый обладатель bluetooth в машине.

Для сопряжения необходимо включить ресивер тумблером и удержать продолжительное время мультифункциональную кнопку (как и во многих других подобных устройствах и гарнитурах). Далее, осуществляем поиск через телефон, находим «Avantree cara», сопрягаем. Ресивер определяется как гарнитура, а значит не только вывод музыки, но и разговоры. Всё просто, думаю нет смысла объяснять как это делается.

Собственно, настройка закончена, можно радоваться музыке без проводов.


Тут следует руководствоваться несколькими мыслями. Располагаем так, чтобы:
  1. минимизировать длину болтающихся проводов (при невозможности лени прокладки под обшивкой
  2. было удобно протянуть провода под обшивкой
  3. было как можно ближе к голове (мы же будем разговаривать)

После «протяжки» коммуникации клеим магнитную базу на предусмотренный производителем двухсторонний скотч.
Ресивер и его магнитный держательОтсоединенная магнитная база, вид на смежные стороны

Отсоединенная магнитная база, вид на смежные стороны

Задняя сторона магнитной базы с двухсторонним скотчем

Конструкция в сборе


Как это получилось подключить у меня (прошу прощения за грязный коврик)
Заняло это у меня минут 20. Но тут стоит исходить из конфигурации вашего автомобиля. У кого AUX и розетка находятся ближе к торпедо — тому можно пустить и «по воздуху».
Идея прослушивания музыки без проводов у меня возникла давно. Хотелось её воплотить не только в машине, но и на домашней аудиосистеме.

Belkin F8Z492


Однажды покупал Belkin F8Z492.

Однако, его характеристик Bluetooth v2.1 с A2DP оказалось недостаточно.
Я проводил слепой (ну а какой еще должен быть тест звука?) тест на родственниках. Включая поочередно звук то через bluetooth, то через AUX. Разница настолько колоссальна как между радио и mp3. Нет, фоновых шумов, кончено, было мало. Звук был, мягко говоря, ужасным. Низкий частот было крайне мало, высоких тоже. Звук был с очень характерным металлическим оттенком. Хотя, надо заметить, что фоновых шумов почти не было.
В тот же день сдал устройство назад в магазин, и крайне разочаровался в проигрывании музыки по bluetooth в целом.

Noname USB Receiver Adapter 3.5mm


Однажды, гуляя по просторам geektimes прочитал обзор про портативные колонки. Благодаря ему и комментариям, я наткнулся на бюджетный 4.0 ресивер. После предыдущего опыта тратить особо денег не хотелось, но тут 3-4$ сыграли свою роль.

Проведя очередной тест с домашней аудиосистемой я понял, что качество тут совсем иное. Тут уже не было того отчетливого металлического оттенка как в Belkin, но зато появились фоновые шумы. Да, для портативных самодельных колонок звук вполне себе даже ничего. Но не более.
Позднее, вскрыв корпус, прочитав маркировку чипа и найдя даташит увидел, что внутри RDA5851S и его BT 2.1
+ EDR.

Немного предыстории. Читая гиктаймс, я заметил новую для себя компанию Даджет. А именно, что люди берут устройства для себя и делают обзор. Нашел программу сотрудничества, обсудил условия с Даджет, и вот спустя неделю у меня появилось то самое устройство из первой части материала.
Скажу честно, по тем временам сам бы я не купил себе устройство передачи, так как имею негативные впечатления (на примере двух устройств ниже).
Но тут явно заявлено в спецификациях bluetooth V4.0 c профилями HFP, HSP, A2DP, AVRCP и поддержкой декодеров: apt-X, SBC, MP3, AAC.
Дам «блютусу» еще один шанс. подумал я.


Тестирование проходило очень сложно. Потому что звук действительно оказался очень хорош. На слух было сложно найти разницу между AUX и bluetooth. Я старался быстро переключать вид соединения. Взывал к мнению независимых людей (которые не видят какой источник в данный момент используется). Даже снимал спектрограммы, чтобы основываться не на «ой, кажется хуже», а на объективных данных.

Провел эксперимент. Записывал линейным входом ноутбука аудиосигнал. (Использовал линейный вход вместо музыкального центра)

  • Оригинального трека
  • Трека через AUX
  • Трек через bluetooth 2.1 (Noname USB Receiver Adapter 3.5mm)
  • Трек через bluetooth 4.0 (Аудиомост от Даджет)

Сравнение
Анализ спектрограммы

Видно что спектрограмма 4.0 мало отличается от Original и Line, с той лишь разницей, что первая немного «подрубает» частоты выше 20000 Гц.
В то время как 2.1 явно обрубает их на 12000 Гц.
Это значит, что звук из 2.1 будет звучать больше похожим на радио.Для желающих сравнить более детально выкладываю скриншоты в большем разрешенииРесивер 2.1

Подопытный ресивер 4.0

AUX

Оригинальный файл


Реальные впечатления

В реальности же, звук Аудиомоста неплох, очень даже неплох. Да, есть впечатления чуть-чуть как-то меняются высокие частоты. но они становятся то ли звонче, то ли просто детализируются иначе. Ведь ЦАП в ресивере отличается от ЦАПа телефона. Но эту разницу в высоких очень сложно услышать. Что точно бросается в глаза на «басовитых» композициях, так это ослабления басов. Они не исчезают, не коверкаются, они просто становятся тише. Однако, это заметно только на действительно «качающих» треках.
Я закрепил устройство в районе ключа замка зажигания. Самое удобное место в рамках моей машины.
Проводил тесты звонков сидя в припаркованной машине, с закрытыми окнами.
Шумоподавление действительно работает вполне себе. Поболтал с товарищем минут 20. Он сказал, что слышно меня достаточно хорошо.
Далее, проверил тот же самый сценарий, но уже на ходу. Было немножко приоткрыто окно. Разговор пришлось завершить, т.к. собеседник жаловался на плохое качество звука.
Так как «плохо слышно» это очень субъективно, то позднее я поменялся местами, посадил человека в свою машину, а сам разговаривал по телефону. Так вот, звук оказался достаточно тихим. Более чем, я слышал свой голос дублируемый динамиками машины как эхо.
Попросил человека говорить ближе к ресиверу — картины сильно это не изменило. В плоть до того, что говорили почти в сам ресивер.

Использовать ресивер для прослушивания музыки в машине или дома (аудио систему) вполне комфортно. Качество звука оценю на твердую 4 из 5, где эталон — прямая передача через AUX.
Это поможет немного «прокачать» аудиосистему вашего авто, сделать более удобным прослушивание музыки.

Как устройство для разговоров оцениваю устройство на 3-. Поговорить вполне можно, но недолго. Это выручит вас за рулем, но комфортной конференции, увы, не устроить. Как по мне, то лучше пользоваться наушной гарнитурой или, поговорить через телефон.

Устройством пользоваться сам однозначно буду, но, скорее всего, только для передачи музыки. Как в машине, так и дома.

Хочу выразить большую благодарность компании Даджет за предоставленное на обзор устройство.
Если вам приглянулся ресивер, то можно ознакомиться с ним тут.

И последнее – по доброй традиции код на скидку в 10% для читателей Geektimes

GEEKT-AM

disclaimer: Обзор писал с чистой совестью и не кривя душой 🙂

Снижает ли Bluetooth Audio качество звука

Хотя технология Bluetooth предлагает простой способ прослушивания беспроводного звука через динамики и наушники, некоторые люди возражают против Bluetooth, потому что с точки зрения точности воспроизведения звука лучше выбрать одну из беспроводных технологий на основе Wi-Fi, например AirPlay, DLNA, Play-Fi или Sonos. Хотя это понимание в целом верно, использование Bluetooth – это больше, чем кажется на первый взгляд.

Немного о технологии Bluetooth

Bluetooth изначально не был создан для аудио развлечений, а для подключения телефонных гарнитур и громкой связи. Он также был разработан с очень узкой полосой пропускания, что вынуждает применять сжатие данных к аудиосигналу. Хотя этот формат может прекрасно подойти для телефонных разговоров, он не идеален для воспроизведения музыки. Кроме того, Bluetooth может применять это сжатие поверх уже существующего сжатия данных, например, из цифровых аудиофайлов или источников, передаваемых через интернет.

Стандарт Bluetooth 5.0 – новый уровень беспроводной связи

Но следует помнить одну важную вещь: система Bluetooth не должна применять это дополнительное сжатие. Вот почему:

Все устройства Bluetooth должны поддерживать кодирование поддиапазонов низкой сложности. Однако, устройства Bluetooth также могут поддерживать дополнительные кодеки, которые можно найти в спецификации профиля расширенного распространения звука Bluetooth. Перечисленные дополнительные кодеки: MPEG 1 & 2 Audio, MPEG 3 & 4, ATRAC и aptX.

ATRAC – это кодек, который использовался в продуктах Sony, особенно в формате цифровой записи MiniDisc.

На самом деле, знакомый всем формат MP3 – это MPEG-1 Layer 3, поэтому MP3 подпадает под спецификацию как дополнительный кодек.

Дополнительные кодеки Bluetooth

Официальный стандарт Bluetooth в разделе 4.2.2 гласит: «Устройство может также поддерживать Дополнительные кодеки, чтобы максимизировать удобство использования. Когда и SRC, и SNK поддерживают один и тот же Дополнительный кодек, этот кодек может использоваться вместо Обязательного кодека».

В этом документе SRC относится к устройству-источнику, а SNK относится к устройству-получателю (или приемнику). Таким образом, источником будет ваш смартфон, планшет или компьютер, а приемником – ваш динамик Bluetooth, наушники или приемник.

По своей конструкции Bluetooth не обязательно добавляет дополнительное сжатие данных к материалу, который уже сжат. Если и устройство источника, и приемник поддерживают кодек, используемый для кодирования исходного аудиосигнала, звук может передаваться и приниматься без изменений. Таким образом, если вы слушаете файлы MP3 или AAC, которые вы сохранили на своем смартфоне, планшете или компьютере, Bluetooth не должен ухудшать качество звука, если оба устройства поддерживают этот формат.

Это правило также применяется к интернет-радио и потоковым музыкальным сервисам, которые закодированы в формате MP3 или AAC, что охватывает большую часть того, что доступно сегодня. Однако некоторые музыкальные сервисы экспериментируют с другими форматами, например, Spotify использует кодек Ogg Vorbis.

Согласно Bluetooth SIG, организации, которая лицензирует Bluetooth, сжатие пока остается нормой. В основном, это связано с тем, что телефон должен передавать не только музыку, но также звонки и другие уведомления, связанные с вызовами. Тем не менее, нет никаких причин, по которым производитель не мог бы переключиться с сжатия SBC на MP3 или AAC, если это поддерживает приемное устройство Bluetooth. Таким образом, к уведомлениям будет применено сжатие, но исходные файлы MP3 или AAC будут передаваться без изменений.

Что насчет aptX

Качество стереозвука, передаваемого через Bluetooth, улучшалось с течением времени. Текущий кодек aptX, который подаётся как обновление до обязательного кодека SBC, обеспечивает качество звука, похожее на CD, по беспроводной связи Bluetooth.

Просто помните, что оба устройства – источник и приемник Bluetooth – должны поддерживать кодек aptX, чтобы получить выгоду. Но если вы воспроизводите материалы в формате MP3 или AAC, изготовителю, возможно, лучше использовать собственный формат исходного аудиофайла без дополнительного перекодирования через aptX или SBC.

Bluetooth стандарта 5.0 – новый режим сбережения энергии

Большинство аудиоустройств Bluetooth создаются не компаниями, сотрудники которых носят свой бренд «на груди», а производителем оригинального дизайна, о котором вы никогда не слышали. И приемник Bluetooth, используемый в аудио-продукте, вероятно, был сделан не ODM, а ещё одним производителем. Чем сложнее цифровой продукт, и чем больше инженеров работает над ним, тем больше вероятность того, что никто не знает всего о том, что на самом деле происходит внутри устройства. Один формат можно легко перекодироваться в другой, и вы никогда не узнаете этого, потому что почти ни одно Bluetooth-приемное устройство не скажет вам, каков входящий формат.

CSR, компания, которая владеет кодеком aptX, утверждает, что аудиосигнал с поддержкой aptX доставляется прозрачно по каналу Bluetooth. Хотя aptX является типом сжатия, он должен работать так, чтобы не сильно влиять на точность воспроизведения звука по сравнению с другими методами сжатия. Кодек aptX использует специальную технику снижения битовой скорости, которая воспроизводит всю частоту звука, позволяя данным беспрепятственно проходить через «канал» Bluetooth. Скорость передачи данных эквивалентна скорости передачи музыкального CD (16 бит / 44 кГц), поэтому компания приравнивает aptX по звучанию к CD.

Факторы за пределами кодеков

Каждый шаг в аудио цепочке влияет на вывод звука. Кодеки и стандарты беспроводной связи должны работать с аппаратным обеспечением, которое может быть разработано или не разработано для обеспечения высококачественного вывода.

Кодек aptX не может компенсировать низкое качество наушников, колонок, аудиофайлов и источников, а также слабые возможности цифро-аналоговых преобразователей устройства. Необходимо учитывать среду прослушивания. Любое увеличение точности воспроизведения Bluetooth с помощью aptX может быть скрыто шумом, таким как работающая техника, система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, движение транспортных средств или разговоры поблизости.

Имея это в виду, стоит выбирать динамики Bluetooth на основе функций, а наушники – на основе комфорта, а не совместимости с кодеками.

В целом, Bluetooth не обязательно ухудшает качество звука. Производители устройств должны использовать Bluetooth таким образом, чтобы снизить качество звука как можно меньше – или, желательно, оставить без изменений. Затем вы должны учитывать, что тонкие различия между аудиокодеками трудно услышать даже в действительно хорошей системе. В большинстве случаев Bluetooth не окажет существенного влияния на качество звука аудиоустройства. Но, если вы хотите устранить все сомнения, вы всегда можете наслаждаться музыкой, подключив источник с помощью аудиокабеля.

Как передать звук без проводов? Обзор Ugreen CM108 — Bluetooth-приемника/передатчика с поддержкой AptX Low Latency

Гаджет Ugreen CM108 способен решить любую задачу касательно передачи звука по bluetooth, так как является устройством универсальным и может работает в 2 режимах — приемника и передатчика. Причин, по которым может потребоваться передача звука «по воздуху», может быть много, приведу лишь несколько примеров.

В режиме приемника вы можете дать вторую жизнь старой акустике, к которой по беспроводному соединению станет возможным подключение смартфона, планшета, tv бокса, компьютера и так далее.

Можно сделать из проводных наушников — беспроводные (вечером смотрите фильмы на высокой громкости, не мешая окружающим отдыхать).

Можно воспроизводить музыку в автомобиле со своего смартфона на старенькой магнитоле.

Ну а в режиме передатчика можно добавить функцию bluetooth в любые устройства, которые изначально его не поддерживают. Выводите звук на свои колонки или bluetooth наушники с телевизора, компьютера или игровой приставки. В общем, устройство без преувеличения многогранное. И что важно — поддерживает кодек AptX, который может обеспечить более высокое качество звука, нежели стандартный SBC.

Характеристики и комплектация

Небольшая коробочка с изображением устройства на лицевой части. Есть пометка о поддержке AptX. В последнее время кодек стал популярным и получил широкое распространение благодаря растущему количеству поддерживающих его устройств. Он позволяет получить качество, близкое к Audio CD и ощутимо лучше стандартного SBC, который безжалостно срезает детали при сжатии. Тем не менее, даже AptX не является панацеей. Для истинных ценителей музыки нет ничего лучшего, нежели передача звука по кабелю, да еще и в lossless формате, вроде FLAC. Это устройство скорее для простых слушателей, которые смеются над «бескислородной медью», «широкой сценой» и просто слушают музыку в MP3. 

На обратной стороне указаны технические характеристики.

Для удобства я перевел их на русский язык:

Модель Ugreen CM108
Версия Bluetooth 4.2
Bluetooth протокол AVRCP/ A2DP
Дальность передачи до 10 метров
Диапазон частот 2.402 GHz-2.480 GHz
Поддержка кодеков AAC / SBC / aptX
Вход (выход) mini-jack (3.5 мм)
Выходная мощность 22 мВт RL = 16 Ohm 
Коэффициент нелинейных искажений <0,1%
Соотношение сигнал/шум >90 dB
Аккумулятор 3.7V/200 mAh (в режиме RX  до 10 часов, в режиме TX до 12 часов)
Время зарядки 2.5 часа
Питание micro USB 5V
Размер 54 mm x 54 mm x 13.2 mm

Узнать цену в официальном магазине Магазине Ugreen Official Store на aliexpress. На момент написания обзора она составляла $21,56

Видеоверсия обзора

 

В комплекте: приемник\передатчик Ugreen CM108, micro USB кабель для питания и зарядки, аудио кабель mini-jack 3.5mm — 3.5mm, кабель 3,5mm — 2RCA, инструкция. Так же в подарок положили стяжку для кабеля на липучке.

Все комплектующие высокого качества и изготовлены самой компанией Ugreen. Бренд специализируется на изготовлении различных кабелей, зарядных устройств, компьютерных и аудио-видео аксессуаров. Последний год активно стараются завоевать европейский рынок, поэтому делают на совесть. 

Инструкция переведена на множество языков, но русского нет. В принципе настройка и подключение не отличаются от аналогичных устройств, поэтому разобраться не сложно. Если возникнут вопросы, то можно обратиться к англоязычной версии мануала.

Простой, симпатичный дизайн в виде шайбы с единственной кнопкой по центру. Корпус из пластика с приятным на ощупь, прорезиненным soft-touch покрытием.

Слева ползунок, переключающий режимы. TX — от слова transmitter, то есть передатчик; RX — от слова receiver, то есть приемник.

Разъем mini-jack для подключения аудиокабеля и micro usb для зарядки расположены на задней стенке.

В основании есть небольшая резиновая накладка. Она обеспечивает лучшее сцепление с поверхностью и не дает устройству скользить по полке от низких частот. Это актуально, если акустика расположена рядом. 

Размер миниатюрный, поэтому кроме стационарного размещения, устройство подразумевает портативное использование.

Лично я 95% времени его использую совместно с накладными наушниками, выводя звук с TV приставки. Это позволяет смотреть мне фильмы на нужной громкости, чтобы полностью погрузиться в атмосферу на экране и при этом не мешать спать ребенку. Еще 5% использования приходятся на передачу звука с телевизора на большие колонки. Смотреть футбол с звуком как на стадионе — гораздо приятней 😉 Но конечно, у вас могут быть совершенно другие сценарии.

Как вы могли заметить на фото выше, кнопка имеет подсветку по периметру. При поиске — мигает красным и синим, в работе — синим, при низком заряде — красным.

Интересно заглянуть внутрь? Раскрываем корпус, который крепится на защелках, и видим аккуратную черную плату.

По центру расположена кнопка, вокруг нее 4 светодиода. Справа от кнопки — чип CSR8670. Описание и даташит на официальном сайте qualcomm.

Драйвер для стереонаушников, усилитель на 25mW — PAM 8908. 

Двунаправленный однополюсный / двухпозиционный (SPDT) CMOS-аналоговый коммутатор SGM3717. 

Вытащив плату, можно рассмотреть аккумулятор на 200 mAh.

Присутствует непонятный чип с маркировкой Ugreen 001. Скорее всего он связан с питанием. 

Теперь расскажу о основных моментах в работе.

Подключение стандартное. Зажимаете на несколько секунд кнопку, и когда начнет мигать, включаете поиск bluetooth и подключаетесь к устройству Ugreen 40763E. В режиме передатчика можно передавать звук одновременно на 2 устройства. Подключаете первое устройство, потом делаете двойное нажатие на кнопке и снова включается поиск. Подключаете второе устройство и вуаля! Звук идет одновременно на оба устройства. Это могут быть 2 пары наушников или 2 пары колонок. Лично я подключал пару колонок и бумбокс одновременно и получал интересный surround эффект. В режиме передатчика используется AptX Low Latency с меньшей задержкой, в режиме приемника — обычный AptX. Но фактически разница там совсем минимальная: у AptX LL <40 мс, у обычного AptX <170 мс. Лично я разницы не слышу. Задержки нет ни там, ни там. В фильмах рты у персонажей открываются синхронно со звуком 🙂 

По качеству звука могу сказать следующее. При использовании кодека AptX, звучание на уровне MP3 с качеством 320 kbps, при использовании SBC — несколько хуже.

По звуку не отличается от встроенных ресиверов с современной акустики. К примеру, у меня есть стерео колонки Sven MC 20 (2 x 45 Вт) с встроенным bluetooth. Я попеременно воспроизводил звук напрямую через bluetooth колонок Sven и через Ugreen. Разницы никакой не услышал вообще.

По поводу максимального расстояния для передачи звука. Заявлено, что оно не превышает 10 метров, но фактически, в режиме передатчика устройство покрывает всю мою квартиру. Даже на кухне, отделенной от комнаты с девайсом двумя стенами, звук не прерывается и остается четким. В режиме приемника дела обстоят хуже — через стену уже начинает заикаться, но в пределах 10 обещанных метров (без препятствий) — все четко. 

И пару слов о автономности. Зарядив до упора аккумулятор, я измерил, сколько устройство работает в реальных условиях. В режиме ресивера устройство проработало 10 часов 42 минуты, в режиме передатчика — почти 13 часов, что даже больше, чем обещает производитель. 

Подводя итоги могу отметить, что устройство полностью соответствует заявленным характеристикам и я могу смело рекомендовать его тем, кому необходим подобный ресивер\трансмиттер. Ugreen CM108 оставляет впечатление качественного продукта и за время использования каких-либо минусов выявлено не было.

Узнать цену и приобрести можно в официальном магазине Магазине Ugreen Official Store 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *