Oherwydd y cynhyrchiad màs o ffonau smart heb jack sain 3.5 mm, mae clustffonau Bluetooth diwifr wedi dod yn brif ffordd i lawer wrando ar gerddoriaeth a chyfathrebu yn y modd clustffonau.
Nid yw gweithgynhyrchwyr dyfeisiau diwifr bob amser yn ysgrifennu manylebau cynnyrch manwl, ac mae erthyglau am sain Bluetooth ar y Rhyngrwyd yn groes, weithiau'n anghywir, nid ydynt yn siarad am yr holl nodweddion, ac yn aml yn copïo'r un wybodaeth nad yw'n cyfateb i realiti.
Gadewch i ni geisio deall y protocol, galluoedd staciau Bluetooth OS, clustffonau a siaradwyr, codecau Bluetooth ar gyfer cerddoriaeth a lleferydd, darganfod beth sy'n effeithio ar ansawdd sain a hwyrni a drosglwyddir, dysgu sut i gasglu a dadgodio gwybodaeth am godecs â chymorth a dyfais arall galluoedd.

TL; DR:

• SBC - codec arferol
• Mae gan y clustffonau eu cyfartalwr ac ôl-brosesu eu hunain ar gyfer pob codec ar wahân
• nid yw aptX cystal â'r hyn a hysbysebwyd
• Mae LDAC yn marchnata bullshit
• Mae ansawdd galwadau yn dal yn wael
• Gallwch chi fewnosod amgodyddion sain C yn eich porwr trwy eu crynhoi yn WebAssembly trwy emscripten, ac ni fyddant yn arafu llawer.

Cerddoriaeth trwy Bluetooth

Mae cydran swyddogaethol Bluetooth yn cael ei bennu gan broffiliau - manylebau swyddogaethau penodol. Mae ffrydio cerddoriaeth Bluetooth yn defnyddio proffil trosglwyddo sain A2DP un cyfeiriad o ansawdd uchel. Mabwysiadwyd y safon A2DP yn 2003 ac nid yw wedi newid yn sylweddol ers hynny.
O fewn y proffil, mae 1 codec gorfodol o gymhlethdod cyfrifiadol isel SBC, a grëwyd yn benodol ar gyfer Bluetooth, a 3 rhai ychwanegol wedi'u safoni. Mae hefyd yn bosibl defnyddio codecau heb eu dogfennu o'ch gweithrediad eich hun.

O fis Mehefin 2019 rydyn ni yn y comic xkcd gyda 14 codec A2DP:

• SBC ← safonedig yn A2DP, a gefnogir gan bob dyfais
• MPEG-1/2 Layer 1/2/3 ← safonedig yn A2DP: adnabyddus MP3, a ddefnyddir mewn teledu digidol MP2, ac yn anhysbys MP1
• MPEG-2/4 AAC ← safoni yn A2DP
• ATTRAC ← hen godec gan Sony, wedi'i safoni yn A2DP
• LDAC ← codec newydd gan Sony
• aptX ← codec o 1988
• aptXHD ← yr un peth ag aptX, dim ond gyda gwahanol opsiynau amgodio
• aptX Isel Latency ← codec hollol wahanol, dim gweithrediad meddalwedd
• aptX Addasol ← codec arall gan Qualcomm
• Ffrwd Gyflym ← codec ffug, addasiad SBC deugyfeiriadol
• HWA LHDC ← codec newydd gan Huawei
• Samsung HD ← a gefnogir gan 2 ddyfais
• Samsung Scalable ← a gefnogir gan 2 ddyfais
• Samsung UHQ-BT ← a gefnogir gan 3 ddyfais

Pam mae angen codecau arnom o gwbl, rydych chi'n gofyn, pan fydd gan Bluetooth EDR, sy'n eich galluogi i drosglwyddo data ar gyflymder o 2 a 3 Mbit yr eiliad, ac ar gyfer PCM dwy sianel 16-did anghywasgedig, mae 1.4 Mbit yr eiliad yn ddigon?

Trosglwyddo data trwy Bluetooth

Mae dau fath o drosglwyddo data yn Bluetooth: Cysylltiad Asynchronous Llai (ACL) ar gyfer trosglwyddo asyncronaidd heb sefydlu cysylltiad, a Synchronous Connection Oriented (SCO), ar gyfer trosglwyddo cydamserol gyda thrafod cysylltiad rhagarweiniol.
Gwneir trosglwyddiad gan ddefnyddio cynllun rhannu amser a dewis sianel drosglwyddo ar gyfer pob pecyn ar wahân (Amlder-Hop / Time-Division-Duplex, FH / TDD), y mae amser wedi'i rannu'n ysbeidiau 625-microsecond o'r enw slotiau. Mae un o'r dyfeisiau'n trosglwyddo mewn slotiau eilrif, a'r llall mewn slotiau odrif. Gall y pecyn a drosglwyddir feddiannu 1, 3 neu 5 slot, yn dibynnu ar faint y data a'r math penodol o drosglwyddiad, yn yr achos hwn, mae trosglwyddiad gan un ddyfais yn cael ei wneud mewn slotiau eilrif ac od tan ddiwedd y trosglwyddiad. Yn gyfan gwbl, gellir derbyn ac anfon hyd at 1600 o becynnau yr eiliad, os yw pob un ohonynt yn meddiannu 1 slot, a bod y ddau ddyfais yn trosglwyddo ac yn derbyn rhywbeth heb stopio.

2 a 3 Mbit yr eiliad ar gyfer EDR, sydd i'w gweld mewn cyhoeddiadau ac ar wefan Bluetooth, yw'r gyfradd trosglwyddo sianel uchaf o'r holl ddata i gyd (gan gynnwys penawdau technegol yr holl brotocolau y mae'n rhaid amgáu data ynddynt), i ddau gyfeiriad yr un pryd. Bydd cyflymder trosglwyddo data gwirioneddol yn amrywio'n fawr.

I drosglwyddo cerddoriaeth, defnyddir dull asyncronaidd, bron bob amser yn defnyddio pecynnau fel 2-DH5 a 3-DH5, sy'n cario uchafswm o ddata yn y modd EDR o 2 Mbit yr eiliad a 3 Mbit yr eiliad, yn y drefn honno, ac sy'n meddiannu 5 amser - rhannu slotiau.

Cynrychiolaeth sgematig o drosglwyddiad gan ddefnyddio 5 slot gan un ddyfais ac 1 slot gan un arall (DH5 / DH1):


Oherwydd egwyddor rhaniad amser y tonnau awyr, fe'n gorfodir i aros am slot amser 625-microsecond ar ôl trosglwyddo pecyn os nad yw'r ail ddyfais yn trosglwyddo unrhyw beth i ni neu'n trosglwyddo pecyn bach, a mwy o amser os yw'r ail ddyfais yn trosglwyddo mewn pecynnau mawr. Os oes mwy nag un ddyfais wedi'i chysylltu â'r ffôn (er enghraifft, clustffonau, oriorau a breichled ffitrwydd), yna rhennir yr amser trosglwyddo rhwng pob un ohonynt.

Mae'r angen i grynhoi sain mewn protocolau trafnidiaeth arbennig L2CAP ac AVDTP yn cymryd 16 beit o'r uchafswm posibl o lwyth tâl sain a drosglwyddir.

Math o becyn
Nifer y slotiau
Max. nifer y beit yn y pecyn
Max. nifer y beit o lwyth cyflog A2DP
Max. Cyfradd didau llwyth tâl A2DP

2-DH3
3
367
351
936 kbps

3-DH3
3
552
536
1429 kbps

2-DH5
5
679
663
1414 kbps

3-DH5
5
1021
1005
2143 kbps

Yn bendant nid yw 1414 a 1429 kbps yn ddigon i drosglwyddo sain anghywasgedig mewn amodau real, gyda'r ystod swnllyd 2.4 GHz a'r angen i drosglwyddo data gwasanaeth. Mae EDR 3 Mbit yr eiliad yn feichus ar bŵer trawsyrru a sŵn ar yr awyr, felly, hyd yn oed yn y modd 3-DH5, mae trosglwyddiad PCM cyfforddus yn amhosibl, bydd ymyriadau tymor byr bob amser, a bydd popeth ond yn gweithio o bellter o un. cwpl o fetrau.
Yn ymarferol, mae hyd yn oed ffrwd sain 990 kbit yr eiliad (LDAC 990 kbit yr eiliad) yn anodd ei drawsyrru.

Gadewch i ni ddychwelyd i codecau.

SBC

Mae angen codec ar gyfer pob dyfais sy'n cefnogi safon A2DP. Y codec gorau a gwaethaf ar yr un pryd.

Amledd samplu
Dyfnder did
Bitrate
Cefnogaeth amgodio
Cefnogaeth dadgodio

16, 32, 44.1, 48 kHz
Bit 16
10-1500 kbps
Pob dyfais
Pob dyfais

Mae SBC yn godec syml a chyfrifiadurol gyflym, gyda model seicoacwstig cyntefig (dim ond masgio synau tawel a ddefnyddir), gan ddefnyddio modiwleiddio cod pwls addasol (APCM).
Mae manyleb A2DP yn argymell dau broffil i'w defnyddio: Ansawdd Canolog ac Ansawdd Uchel.


Mae gan y codec lawer o osodiadau sy'n eich galluogi i reoli'r oedi algorithmig, nifer y samplau mewn bloc, yr algorithm dosbarthu didau, ond bron ym mhobman defnyddir yr un paramedrau a argymhellir yn y fanyleb: Stereo ar y Cyd, 8 band amledd, 16 bloc yn ffrâm sain, dull dosbarthu didau Loudness.
Mae SBC yn cefnogi newid deinamig y paramedr Bitpool, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar y bitrate. Os yw'r tonnau awyr yn rhwystredig, pecynnau'n cael eu colli, neu mae dyfeisiau'n cael eu lleoli ar bellteroedd mawr, gall y ffynhonnell sain leihau'r Bitpool nes bod y cyfathrebu'n dychwelyd i normal.

Mae'r rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr clustffonau yn gosod y gwerth Bitpool uchaf i 53, sy'n cyfyngu'r bitrate i 328 kilobits yr eiliad wrth ddefnyddio'r proffil a argymhellir.
Hyd yn oed os yw'r gwneuthurwr clustffonau wedi gosod y gwerth Bitpool uchaf yn uwch na 53 (darganfyddir modelau o'r fath, er enghraifft: Beats Solo³, JBL Everest Elite 750NC, Apple AirPods, a geir hefyd ar rai derbynyddion ac unedau pen ceir), yna ni fydd y rhan fwyaf o OS yn caniatáu y defnydd o bitrates uwch oherwydd terfyn gwerth mewnol gosod mewn staciau Bluetooth.
Yn ogystal, mae rhai gweithgynhyrchwyr yn gosod y gwerth Bitpool uchaf yn isel ar gyfer rhai dyfeisiau. Er enghraifft, ar gyfer Bluedio T mae'n 39, ar gyfer Samsung Gear IconX mae'n 37, sy'n rhoi ansawdd sain gwael.

Cododd cyfyngiadau artiffisial ar ran datblygwyr staciau Bluetooth yn fwyaf tebygol oherwydd anghydnawsedd rhai dyfeisiau â gwerthoedd Bitpool mawr neu broffiliau annodweddiadol, hyd yn oed os oeddent yn adrodd am gefnogaeth iddynt, a phrofion annigonol yn ystod yr ardystiad. Roedd yn haws i awduron staciau Bluetooth gyfyngu eu hunain i gytuno ar y proffil a argymhellir, yn hytrach na chreu cronfeydd data o ddyfeisiadau anghywir (er eu bod bellach yn gwneud hyn ar gyfer swyddogaethau eraill sy'n gweithio'n anghywir).

Mae SBC yn dyrannu darnau meintioli yn ddeinamig i fandiau amledd ar sail isel-i-uchel, gyda phwysau gwahanol. Os defnyddiwyd yr holl bitrate ar gyfer yr amleddau isel a chanolig, bydd yr amleddau uchel yn cael eu “torri i ffwrdd” (bydd tawelwch yn lle hynny).

Enghraifft SBC 328 kbps. Ar y brig mae'r gwreiddiol, ar y gwaelod mae'r SBC, gan newid o bryd i'w gilydd rhwng traciau. Mae'r sain yn y ffeil fideo yn defnyddio'r codec cywasgu di-golled FLAC. Nid yw defnyddio FLAC mewn cynhwysydd mp4 wedi'i safoni'n swyddogol, felly nid yw'n sicr y bydd eich porwr yn ei chwarae, ond dylai weithio yn y fersiynau diweddaraf o Chrome bwrdd gwaith a Firefox. Os nad oes gennych sain, gallwch lawrlwytho'r ffeil a'i hagor mewn chwaraewr fideo llawn.
ZZ Top - Dyn Wedi'i Gwisgo'n Miniog

Mae'r sbectrogram yn dangos yr eiliad o newid: Mae SBC o bryd i'w gilydd yn torri synau tawel uwchlaw 17.5 kHz, ac nid yw'n dyrannu unrhyw ddarnau o gwbl ar gyfer y band uwchlaw 20 kHz. Mae'r sbectrogram llawn ar gael trwy glicio (1.7 MB).

Dydw i ddim yn clywed unrhyw wahaniaeth rhwng y gwreiddiol a SBC ar y trac hwn.

Gadewch i ni gymryd rhywbeth mwy newydd ac efelychu'r sain a fyddai'n cael ei sicrhau gan ddefnyddio clustffonau Samsung Gear IconX gyda Bitpool 37 (uchod - y signal gwreiddiol, isod - SBC 239 kbps, sain yn FLAC).
Hunan Maddeuant Difeddwl — Tyst

Rwy'n clywed clecian, llai o effaith stereo a sain "clunking" annymunol yn amlder uchel y lleisiau.

Er bod SBC yn godec hyblyg iawn, gellir ei ffurfweddu ar gyfer hwyrni isel, mae'n darparu ansawdd sain rhagorol ar gyfraddau didau uchel (452+ kbps) ac mae'n eithaf da i'r rhan fwyaf o bobl ar Ansawdd Uchel safonol (328 kbps), oherwydd y ffaith bod nid yw safon A2DP yn nodi proffiliau sefydlog (ond dim ond yn rhoi argymhellion), mae datblygwyr stack wedi gosod cyfyngiadau artiffisial ar Bitpool, nid yw paramedrau'r sain a drosglwyddir yn cael eu harddangos yn y rhyngwyneb defnyddiwr, ac mae gwneuthurwyr clustffonau yn rhydd i osod eu gosodiadau eu hunain a byth nodi gwerth Bitpool ym manylebau technegol y cynnyrch, daeth codec yn enwog am ei ansawdd sain isel, er nad yw hyn yn broblem gyda'r codec fel y cyfryw.
Mae paramedr Bitpool yn effeithio'n uniongyrchol ar y bitrate o fewn un proffil yn unig. Gall yr un gwerth Bitpool 53 roi cyfradd didau o 328 kbps gyda'r proffil Ansawdd Uchel a argymhellir, a 1212 kbps gyda bandiau amledd Dual Channel a 4, a dyna pam mae awduron yr OS, yn ogystal â chyfyngiadau ar Bitpool, wedi gosod terfyn ac ymlaen Bitrate. Fel yr wyf yn ei weld, cododd y sefyllfa hon oherwydd diffyg yn safon A2DP: roedd angen negodi'r bitrate, nid Bitpool.

Tabl cefnogaeth ar gyfer galluoedd SBC mewn gwahanol OS:

OS
Cyfraddau samplu â chymorth
Cyfyngu ar y mwyaf. Bitpool
Cyfyngu ar y mwyaf. Bitrate
Cyfradd Did nodweddiadol
Addasiad deinamig Bitpool

Ffenestri 10
44.1 kHz
53
512 kbps
328 kbps
✓*

Linux (BlueZ + PulseAudio)
16, 32, 44.1, 48 kHz
64 (ar gyfer cysylltiadau sy'n dod i mewn), 53 (ar gyfer cysylltiadau sy'n mynd allan)
Dim terfyn
328 kbps
✓*

macOS Uchel Sierra
44.1 kHz
64, rhagosodedig 53 ***
Anhysbys
328 kbps
✗

Android 4.4-9
44.1/48 kHz**
53
328 kbps
328 kbps
✗

Android 4.1-4.3.1
44.1, 48 kHz**
53
229 kbps
229 kbps
✗

Blackberry OS 10
48 kHz
53
Dim terfyn
328 kbps
✗

* Mae Bitpool yn gostwng yn unig, ond nid yw'n cynyddu'n awtomatig, os bydd amodau trosglwyddo yn gwella. I adfer Bitpool mae angen i chi roi'r gorau i chwarae, aros ychydig eiliadau a dechrau'r sain eto.
** Mae'r gwerth diofyn yn dibynnu ar y gosodiadau pentwr a nodir wrth lunio'r firmware. Yn Android 8/8.1 dim ond naill ai 44.1 kHz neu 48 kHz yw'r amledd, yn dibynnu ar y gosodiadau wrth lunio, cefnogir 44.1 kHz a 48 kHz ar yr un pryd mewn fersiynau eraill.
*** Gellir cynyddu gwerth Bitpool yn y rhaglen Bluetooth Explorer.

aptX ac aptX HD

Mae aptX yn godec syml a chyfrifiadurol cyflym, heb seicoacwsteg, gan ddefnyddio modiwleiddio cod pwls gwahaniaethol addasol (ADPCM). Ymddangos tua 1988 (dyddiad ffeilio patent dyddiedig Chwefror 1988), cyn Bluetooth, fe'i defnyddiwyd yn bennaf mewn offer sain diwifr proffesiynol. Yn eiddo i Qualcomm ar hyn o bryd, mae angen trwyddedu a breindaliadau. O 2014 ymlaen: $6000 un-amser a ≈$1 y ddyfais, ar gyfer sypiau o hyd at 10000 o ddyfeisiau (ffynhonnell, t. 16).
aptX ac aptX HD yw'r un codec, gyda phroffiliau amgodio gwahanol.

Dim ond un paramedr sydd gan y codec - dewis yr amlder samplu. Fodd bynnag, mae dewis o ran nifer/modd y sianeli, ond ym mhob dyfais sy'n hysbys i mi (70+ darn) dim ond Stereo a gefnogir.

Codec
Amledd samplu
Dyfnder did
Bitrate
Cefnogaeth amgodio
Cefnogaeth dadgodio

aptX
16, 32, 44.1, 48 kHz
Bit 16
128 / 256 / 352 / 384 kbps (yn dibynnu ar y gyfradd samplu)
Windows 10 (bwrdd gwaith a symudol), macOS, Android 4.4 +/7*, Blackberry OS 10
Ystod eang o ddyfeisiau sain (caledwedd)

* Mae fersiynau hyd at 7 angen addasu'r pentwr Bluetooth. Dim ond os yw gwneuthurwr dyfais Android wedi trwyddedu'r codec gan Qualcomm (os oes gan yr OS lyfrgelloedd amgodio) y cefnogir y codec.

Mae aptX yn rhannu sain yn 4 band amledd ac yn eu meintioli gyda'r un nifer o ddarnau yn gyson: 8 did ar gyfer 0-5.5 kHz, 4 did ar gyfer 5.5-11 kHz, 2 did ar gyfer 11-16.5 kHz, 2 did ar gyfer 16.5-22 kHz ( ffigurau ar gyfer cyfradd samplu 44.1 kHz).

Enghraifft o sain aptX (ar y brig - y signal gwreiddiol, ar y gwaelod - aptX, sbectrogramau o'r sianeli chwith yn unig, sain yn FLAC):

Aeth yr uchafbwyntiau ychydig yn goch, ond ni allech glywed y gwahaniaeth.

Oherwydd dosbarthiad sefydlog didau meintioli, ni all y codec “symud y darnau” i'r amleddau sydd eu hangen fwyaf. Yn wahanol i SBC, ni fydd aptX yn “torri” amleddau, ond bydd yn ychwanegu sŵn meintioli atynt, gan leihau ystod ddeinamig y sain.

Ni ddylid cymryd yn ganiataol bod defnyddio, er enghraifft, 2 ddid fesul band yn lleihau'r ystod ddeinamig i 12 dB: mae ADPCM yn caniatáu hyd at 96 dB o ystod ddeinamig hyd yn oed wrth ddefnyddio 2 ddid meintioli, ond dim ond ar gyfer signal penodol.
Mae ADPCM yn storio'r gwahaniaeth rhifiadol rhwng y sampl gyfredol a'r sampl nesaf, yn lle storio'r gwerth absoliwt fel yn PCM. Mae hyn yn caniatáu ichi leihau'r gofynion ar gyfer nifer y darnau sydd eu hangen i storio'r un wybodaeth (heb ei golli) neu bron yr un peth (gyda gwall talgrynnu cymharol fach). Er mwyn lleihau gwallau talgrynnu, defnyddir tablau cyfernod.
Wrth greu'r codec, cyfrifodd yr awduron gyfernodau ADPCM ar set o ffeiliau sain cerddoriaeth. Po agosaf yw'r signal sain i'r set o gerddoriaeth yr adeiladwyd y tablau arni, y lleiaf o wallau meintioli (sŵn) y mae aptX yn eu creu.

Oherwydd hyn, bydd profion synthetig bob amser yn cynhyrchu canlyniadau gwaeth na cherddoriaeth. Gwneuthum enghraifft synthetig arbennig lle mae aptX yn dangos canlyniadau gwael - ton sin ag amledd o 12.4 kHz (uchod - y signal gwreiddiol, isod - aptX. Sain yn FLAC. Gostyngwch y cyfaint!):

Graff sbectrwm:


Mae sŵn yn amlwg i'w glywed.

Fodd bynnag, os byddwch yn cynhyrchu ton sin ag osgled llai fel ei bod yn dawelach, bydd y sŵn hefyd yn dod yn dawelach, gan nodi ystod ddeinamig eang:

I glywed y gwahaniaeth rhwng y trac cerddoriaeth wreiddiol a'r un cywasgedig, gallwch wrthdroi un o'r signalau ac ychwanegu'r traciau sianel fesul sianel. Mae'r dull hwn, yn gyffredinol, yn anghywir, ac ni fyddai'n rhoi canlyniadau call gyda codecau mwy cymhleth, ond yn benodol ar gyfer ADPCM mae'n eithaf addas.
Gwahaniaeth rhwng y gwreiddiol ac aptX
Mae gwahaniaeth sgwâr cymedrig gwraidd y signalau ar lefel -37.4 dB, nad yw'n llawer ar gyfer cerddoriaeth gywasgedig o'r fath.

aptXHD

Nid yw aptX HD yn godec annibynnol - mae'n broffil amgodio gwell o'r codec aptX. Effeithiodd y newidiadau ar nifer y didau a ddyrannwyd ar gyfer ystodau amlder amgodio: 10 did ar gyfer 0-5.5 kHz, 6 did ar gyfer 5.5-11 kHz, 4 did ar gyfer 11-16.5 kHz, 4 did ar gyfer 16.5-22 kHz (digidau ar gyfer 44.1 kHz) .

Codec
Amledd samplu
Dyfnder did
Bitrate
Cefnogaeth amgodio
Cefnogaeth dadgodio

aptXHD
16, 32, 44.1, 48 kHz
24 did
192 / 384 / 529 / 576 kbps (yn dibynnu ar y gyfradd samplu)
Android 8+*
Rhai dyfeisiau sain (caledwedd)

* Mae fersiynau hyd at 7 angen addasu'r pentwr Bluetooth. Dim ond os yw gwneuthurwr dyfais Android wedi trwyddedu'r codec gan Qualcomm (os oes gan yr OS lyfrgelloedd amgodio) y cefnogir y codec.

Llai cyffredin nag aptX: mae'n debyg bod angen trwyddedu ar wahân i Qualcomm, a ffioedd trwydded ar wahân.

Gadewch i ni ailadrodd yr enghraifft gyda thon sin ar 12.4 kHz:


Llawer gwell nag aptX, ond ychydig yn swnllyd o hyd.

aptX Isel Latency

Codec gan Qualcomm nad oes ganddo unrhyw beth yn gyffredin ag aptX ac aptX HD safonol, a barnu yn ôl y wybodaeth gyfyngedig gan bobl sy'n ymwneud â'i ddatblygiad. Wedi'i gynllunio ar gyfer trawsyrru sain latency isel rhyngweithiol (ffilmiau, gemau), lle na all yr oedi sain gael ei addasu gan feddalwedd. Nid oes unrhyw weithrediadau meddalwedd hysbys o amgodyddion a datgodyddion; cânt eu cefnogi yn gyfan gwbl gan drosglwyddyddion, derbynyddion, clustffonau a seinyddion, ond nid gan ffonau clyfar a chyfrifiaduron.

Amledd samplu
Bitrate
Cefnogaeth amgodio
Cefnogaeth dadgodio

44.1 kHz
276/420 kbps
Rhai trosglwyddyddion (caledwedd)
Rhai dyfeisiau sain (caledwedd)

AAC

Mae AAC, neu Codio Sain Uwch, yn godec cyfrifiadurol cymhleth gyda model seicoacwstig difrifol. Defnyddir yn helaeth ar gyfer sain ar y Rhyngrwyd, yn ail mewn poblogrwydd ar ôl MP3. Angen trwyddedu a breindaliadau: $15000 un-amser (neu $1000 ar gyfer cwmnïau â llai na 15 o weithwyr) + $0.98 ar gyfer y 500000 dyfais gyntaf (ffynhonnell).
Mae'r codec wedi'i safoni o fewn manylebau MPEG-2 a MPEG-4, ac yn groes i gamsyniad cyffredin, nid yw'n perthyn i Apple.

Amledd samplu
Bitrate
Cefnogaeth amgodio
Cefnogaeth dadgodio

8 - 96 kHz
8 - 576 kbps (ar gyfer stereo), 256 - 320 kbps (nodweddiadol ar gyfer Bluetooth)
macOS, Android 7+*, iOS
Ystod eang o ddyfeisiau sain (caledwedd)

* dim ond ar ddyfeisiau y mae eu gweithgynhyrchwyr wedi talu ffioedd trwyddedu

Mae iOS a macOS yn defnyddio amgodiwr AAC gorau cyfredol Apple i ddarparu'r ansawdd sain uchaf posibl. Mae Android yn defnyddio'r amgodiwr Fraunhofer FDK AAC o ansawdd ail-uchaf, ond gall ddefnyddio caledwedd amrywiol sydd wedi'i ymgorffori yn y platfform (SoC) gydag ansawdd amgodio anhysbys. Yn ôl profion diweddar ar wefan SoundGuys, mae ansawdd amgodio AAC gwahanol ffonau Android yn amrywio'n fawr:

Mae gan y rhan fwyaf o ddyfeisiau sain diwifr uchafswm cyfradd didau o 320 kbps ar gyfer AAC, ac mae rhai yn cefnogi 256 kbps yn unig. Mae bitrates eraill yn hynod o brin.
Mae AAC yn darparu ansawdd rhagorol ar bitrates 320 a 256 kbps, ond mae'n ddarostyngedig i colli amgodio dilyniannol o gynnwys sydd eisoes wedi'i gywasgu, fodd bynnag, mae'n anodd clywed unrhyw wahaniaethau gyda'r gwreiddiol ar iOS ar gyfradd did o 256 kbps hyd yn oed gyda sawl amgodiad dilyniannol; gydag amgodio sengl, er enghraifft, MP3 320 kbps i AAC 256 kbps, gellir esgeuluso colledion.
Yn yr un modd â chodecs Bluetooth eraill, caiff unrhyw gerddoriaeth ei datgodio yn gyntaf ac yna ei hamgodio gan y codec. Wrth wrando ar gerddoriaeth mewn fformat AAC, caiff ei ddadgodio yn gyntaf gan yr OS, yna ei amgodio i AAC eto i'w drosglwyddo trwy Bluetooth. Mae hyn yn angenrheidiol ar gyfer cymysgu ffrydiau sain lluosog, megis cerddoriaeth a hysbysiadau neges newydd. Nid yw iOS yn eithriad. Ar y Rhyngrwyd gallwch ddod o hyd i lawer o ddatganiadau nad yw cerddoriaeth iOS mewn fformat AAC yn cael ei drawsgodio wrth ei drosglwyddo trwy Bluetooth, ac nid yw hynny'n wir.

MP1/2/3

Mae codecau teulu MPEG-1/2 Rhan 3 yn cynnwys yr MP3 adnabyddus a ddefnyddir yn eang, y MP2 llai cyffredin (a ddefnyddir yn bennaf mewn teledu digidol a radio), a'r MP1 cwbl anhysbys.

Nid yw'r hen godecs MP1 a MP2 yn cael eu cefnogi o gwbl: ni allwn ddod o hyd i unrhyw glustffonau na stack Bluetooth a fyddai'n eu hamgodio neu eu dadgodio.
Cefnogir dadgodio MP3 gan rai clustffonau, ond ni chefnogir amgodio ar unrhyw stac system weithredu fodern. Mae'n ymddangos y gall y pentwr BlueSoleil trydydd parti ar gyfer Windows amgodio i MP3 os byddwch chi'n newid y ffeil ffurfweddu â llaw, ond i mi mae ei osod yn arwain at BSoD ar Windows 10. Casgliad - ni ellir defnyddio'r codec mewn gwirionedd ar gyfer sain Bluetooth.
Yn flaenorol, yn 2006-2008, cyn lledaeniad y safon A2DP mewn dyfeisiau, roedd pobl yn gwrando ar gerddoriaeth MP3 ar glustffonau Nokia BH-501 trwy raglen MSI BluePlayer, a oedd ar gael ar Symbian a Windows Mobile. Bryd hynny, roedd pensaernïaeth yr AO o ffonau clyfar yn caniatáu mynediad i lawer o swyddogaethau lefel isel, ac ar Windows Mobile roedd hyd yn oed yn bosibl gosod staciau Bluetooth trydydd parti.

Mae patent olaf y codec MP3 wedi dod i ben, nid oes angen ffioedd trwyddedu ar gyfer defnyddio'r codec ers Ebrill 23, 2017.

Os cymerir y patent hiraf a grybwyllir yn y cyfeiriadau uchod fel mesur, yna daeth y dechnoleg MP3 yn ddi-batent yn yr Unol Daleithiau ar Ebrill 16, 2017 pan ddaeth Patent yr Unol Daleithiau 6,009,399, a ddelir gan Technicolor ac a weinyddir ganddo, i ben.

Ffynhonnell: www.iis.fraunhofer.de/en/ff/amm/prod/audiocodec/audiocodecs/mp3.html

Amledd samplu
Bitrate
Cefnogaeth amgodio
Cefnogaeth dadgodio

16 - 48 kHz
8 - 320 kbps
Heb ei gefnogi yn unman
Rhai dyfeisiau sain (caledwedd)

LDAC

Codec “Hi-Res” newydd a hyrwyddir yn weithredol gan Sony, yn cefnogi cyfraddau samplu hyd at 96 kHz a bitrate 24-did, gyda bitrates hyd at 990 kbps. Mae'n cael ei hysbysebu fel codec audiophile, yn lle'r codecau Bluetooth presennol. Mae ganddo'r swyddogaeth o addasu bitrate addasol, yn dibynnu ar amodau darlledu radio.

amgodiwr LDAC (libldac) wedi'i gynnwys yn y pecyn Android safonol, felly cefnogir amgodio ar unrhyw ffôn clyfar Android gan ddechrau gyda fersiwn OS 8. Nid oes unrhyw ddatgodyddion meddalwedd sydd ar gael yn rhwydd, nid yw'r fanyleb codec ar gael i'r cyhoedd, fodd bynnag, ar yr olwg gyntaf ar yr amgodiwr, mae strwythur mewnol y codec yn debyg i ATRAC9 - Codec Sony a ddefnyddir yn y PlayStation 4 a Vita: mae'r ddau yn gweithio yn y parth amlder, yn defnyddio trawsnewidiad cosin arwahanol wedi'i addasu (MDCT) a chywasgu gan ddefnyddio algorithm Huffman.

Mae cymorth LDAC yn cael ei ddarparu bron yn gyfan gwbl gan glustffonau gan Sony. Weithiau ceir y gallu i ddadgodio LDAC ar glustffonau a DACs gan weithgynhyrchwyr eraill, ond anaml iawn.

Amledd samplu
Bitrate
Cefnogaeth amgodio
Cefnogaeth dadgodio

44.1 - 96 kHz
303/606/909 kbit yr eiliad (ar gyfer 44.1 a 88.2 kHz), 330/660/990 kbit yr eiliad (ar gyfer 48 a 96 kHz)
Android 8 +
Rhai clustffonau Sony a rhai dyfeisiau gan weithgynhyrchwyr eraill (caledwedd)

Mae marchnata LDAC fel codec Hi-Res yn niweidio ei gydran dechnegol: mae'n wirion gwario cyfradd didau ar drosglwyddo amleddau anghlywadwy i'r glust ddynol a chynyddu dyfnder y did, tra nad yw'n ddigon i drosglwyddo ansawdd CD (44.1/16) heb golli . Yn ffodus, mae gan y codec ddau ddull gweithredu: trawsyrru sain CD a thrawsyriant sain Hi-Res. Yn yr achos cyntaf, dim ond 44.1 kHz/16 did sy'n cael eu trosglwyddo dros yr aer.

Gan nad yw datgodiwr LDAC meddalwedd ar gael am ddim, mae'n amhosibl profi'r codec heb ddyfeisiadau ychwanegol sy'n dadgodio LDAC. Yn ôl canlyniadau'r prawf LDAC ar DAC gyda'i gefnogaeth, a gysylltodd peirianwyr SoundGuys.com trwy allbwn digidol a recordio'r sain allbwn ar signalau prawf, mae LDAC 660 a 990 kbps yn y modd ansawdd CD yn darparu signal-i- cymhareb sŵn ychydig yn well nag un aptX HD.

Ffynhonnell: www.soundguys.com/ldac-ultimate-bluetooth-guide-20026

Mae LDAC hefyd yn cefnogi bitrates deinamig y tu allan i broffiliau sefydledig - o 138 kbps i 990 kbps, ond cyn belled ag y gallaf ddweud, dim ond y proffiliau safonedig 303/606/909 a 330/660/990 kbps y mae Android yn eu defnyddio.

codecs eraill

Nid yw codecau A2DP eraill yn cael eu defnyddio'n eang. Mae eu cefnogaeth naill ai bron yn gwbl absennol neu ar gael ar rai modelau o glustffonau a ffonau smart yn unig.
Nid yw'r codec ATRAC wedi'i safoni yn A2DP erioed wedi'i ddefnyddio fel codec Bluetooth hyd yn oed gan Sony eu hunain, mae gan godecs Samsung HD, Samsung Scalable a Samsung UHQ-BT gefnogaeth gyfyngedig iawn rhag dyfeisiau trosglwyddo a derbyn, ac mae HWA LHDC yn rhy newydd a dim ond tri a gefnogir. (?) dyfeisiau.

Cefnogaeth codec ar gyfer dyfeisiau sain

Nid yw pob gwneuthurwr yn cyhoeddi gwybodaeth gywir am y codecau a gefnogir gan glustffonau di-wifr penodol, siaradwyr, derbynyddion neu drosglwyddyddion. Weithiau mae'n digwydd bod cefnogaeth ar gyfer codec penodol ar gyfer trosglwyddo yn unig, ond nid ar gyfer derbyn (sy'n berthnasol i drosglwyddyddion-derbynyddion cyfun), er bod y gwneuthurwr yn syml yn datgan “cefnogaeth”, heb nodiadau (rwy'n cymryd bod trwyddedu amgodyddion a datgodwyr rhai ar wahân). codecs sydd ar fai am hyn ). Yn y dyfeisiau rhataf, efallai na fyddwch yn dod o hyd i'r gefnogaeth aptX datganedig o gwbl.

Yn anffodus, nid yw rhyngwynebau'r rhan fwyaf o systemau gweithredu yn arddangos y codec a ddefnyddir yn unrhyw le. Dim ond yn Android y mae gwybodaeth am hyn ar gael, gan ddechrau o fersiwn 8, a macOS. Fodd bynnag, hyd yn oed yn yr OSau hyn, dim ond y codecau hynny a gefnogir gan y ffôn / cyfrifiadur a'r clustffonau fydd yn cael eu harddangos.

Sut allwch chi ddarganfod pa godecs y mae eich dyfais yn eu cefnogi? Cofnodi a dadansoddi dymp traffig gyda pharamedrau trafod A2DP!
Gellir gwneud hyn ar Linux, macOS ac Android. Ar Linux gallwch ddefnyddio Wireshark neu hcidump, ar macOS gallwch ddefnyddio Bluetooth Explorer, ac ar Android gallwch ddefnyddio'r swyddogaeth arbed dympio safonol Bluetooth HCI, sydd ar gael yn yr offer datblygwr. Byddwch yn derbyn dymp ar ffurf btsnoop, y gellir ei lwytho i mewn i'r dadansoddwr Wireshark.
Talu sylw: dim ond trwy gysylltu o'ch ffôn/cyfrifiadur i glustffonau/siaradwyr (ni waeth pa mor ddoniol y mae'n swnio) y gellir cael gwarediad cywir! Gall y clustffonau sefydlu cysylltiad â'r ffôn yn annibynnol, ac os felly byddant yn gofyn am restr o godecs o'r ffôn, ac nid i'r gwrthwyneb. Er mwyn sicrhau bod y dymp cywir yn cael ei gofnodi, dad-bârwch y ddyfais yn gyntaf ac yna parwch eich ffôn gyda'r clustffonau wrth recordio'r domen.

Defnyddiwch yr hidlydd arddangos canlynol i hidlo traffig amherthnasol:

btavdtp.signal_id

O ganlyniad, dylech weld rhywbeth tebyg i hyn:

Gallwch glicio ar bob eitem yn y gorchymyn GetCapabilities i weld nodweddion manwl y codec.

Nid yw Wireshark yn gwybod pob dynodwr codec, felly bydd yn rhaid dadgryptio rhai codecau â llaw, gan edrych ar y tabl dynodwyr isod:

Mandatory:
0x00 - SBC

Optional:
0x01 - MPEG-1,2 (aka MP3)
0x02 - MPEG-2,4 (aka AAC)
0x04 - ATRAC

Vendor specific:
0xFF 0x004F 0x01   - aptX
0xFF 0x00D7 0x24   - aptX HD
0xFF 0x000A 0x02   - aptX Low Latency
0xFF 0x00D7 0x02   - aptX Low Latency
0xFF 0x000A 0x01   - FastStream
0xFF 0x012D 0xAA   - LDAC
0xFF 0x0075 0x0102 - Samsung HD
0xFF 0x0075 0x0103 - Samsung Scalable Codec
0xFF 0x053A 0x484C - Savitech LHDC

0xFF 0x000A 0x0104 - The CSR True Wireless Stereo v3 Codec ID for AAC
0xFF 0x000A 0x0105 - The CSR True Wireless Stereo v3 Codec ID for MP3
0xFF 0x000A 0x0106 - The CSR True Wireless Stereo v3 Codec ID for aptX

Er mwyn peidio â dadansoddi tomenni â llaw, fe wnes i wasanaeth a fydd yn dadansoddi popeth yn awtomatig: btcodecs.valdikss.org.ru

Cymhariaeth o godecs. Pa codec sy'n well?

Mae gan bob codec ei fanteision a'i anfanteision ei hun.
Mae aptX ac aptX HD yn defnyddio proffiliau â chod caled na ellir eu newid heb addasu'r amgodiwr a'r datgodiwr. Ni all gwneuthurwr y ffôn na'r gwneuthurwr clustffonau newid y ffactorau amgodio bitrate neu aptX. Mae perchennog y codec, Qualcomm, yn darparu amgodiwr cyfeirio ar ffurf llyfrgell. Y ffeithiau hyn yw cryfder aptX - rydych chi'n gwybod ymlaen llaw pa ansawdd sain a gewch, heb unrhyw “buts”.

Mewn cyferbyniad, mae gan SBC lawer o baramedrau ffurfweddadwy, cyfradd didau deinamig (gall yr amgodiwr leihau'r paramedr bitpool os yw'r tonnau awyr yn brysur), ac nid oes ganddo broffiliau cod caled, dim ond yr “ansawdd canolig” ac “ansawdd uchel” a argymhellir. ychwanegu at y fanyleb A2DP yn 2003 flwyddyn. Nid yw “ansawdd uchel” bellach mor uchel â safonau heddiw, ac nid yw'r mwyafrif o staciau Bluetooth yn caniatáu ichi ddefnyddio paramedrau'n well na'r proffil “ansawdd uchel”, er nad oes unrhyw gyfyngiadau technegol ar gyfer hyn.
Nid oes gan Bluetooth SIG amgodiwr SBC cyfeirio fel llyfrgell, ac mae gweithgynhyrchwyr yn ei weithredu eu hunain.
Dyma wendidau SBC - nid yw byth yn glir ymlaen llaw pa ansawdd sain i'w ddisgwyl gan ddyfais benodol. Gall SBC gynhyrchu sain o ansawdd isel ac uchel iawn, ond mae'r olaf yn anghyraeddadwy heb analluogi neu osgoi cyfyngiadau artiffisial staciau Bluetooth.

Mae'r sefyllfa gydag AAC yn amwys: ar y naill law, yn ddamcaniaethol, dylai'r codec gynhyrchu ansawdd na ellir ei wahaniaethu oddi wrth y gwreiddiol, ond yn ymarferol, a barnu yn ôl profion labordy SoundGuys ar wahanol ddyfeisiau Android, nid yw hyn wedi'i gadarnhau. Yn fwyaf tebygol, mae'r bai yn gorwedd gydag amgodyddion sain caledwedd o ansawdd isel sydd wedi'u hymgorffori mewn amrywiol chipsets ffôn. Mae'n gwneud synnwyr defnyddio AAC ar ddyfeisiau Apple yn unig, ac ar Android i'w gyfyngu i aptX a LDAC.

Mae caledwedd sy'n cefnogi codecau amgen yn tueddu i fod o ansawdd uwch, yn syml oherwydd ar gyfer dyfeisiau rhad iawn, o ansawdd isel, nid yw'n gwneud synnwyr i dalu ffioedd trwyddedu i ddefnyddio'r codecau hynny. Yn fy mhrofion, mae SBC yn swnio'n dda iawn ar offer o ansawdd.

Gwneuthum wasanaeth gwe sy'n amgodio sain i SBC, aptX ac aptX HD mewn amser real, reit yn y porwr. Ag ef, gallwch chi brofi'r codecau sain hyn heb drosglwyddo sain trwy Bluetooth mewn gwirionedd, ar unrhyw glustffonau â gwifrau, siaradwyr, a'ch hoff gerddoriaeth, a hefyd newid paramedrau amgodio yn uniongyrchol wrth chwarae sain:
btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-encoder
Mae'r gwasanaeth yn defnyddio llyfrgelloedd codio SBC o'r prosiect BlueZ a libopenaptx o ffmpeg, sy'n cael eu crynhoi i WebAssembly a JavaScript o C, trwy emscripten, i'w rhedeg yn y porwr. Pwy allai freuddwydio am ddyfodol o'r fath!

Dyma sut olwg sydd arno:

Sylwch sut mae lefel y sŵn yn newid ar ôl 20 kHz ar gyfer gwahanol godecs. Nid yw'r ffeil MP3 wreiddiol yn cynnwys amleddau uwch na 20 kHz.

Ceisiwch newid codecau i weld a ydych chi'n clywed y gwahaniaeth rhwng y gwreiddiol, SBC 53 Joint Stereo (y proffil safonol a mwyaf cyffredin), ac aptX/aptX HD.

Gallaf glywed y gwahaniaeth rhwng codecau mewn clustffonau!

Mae pobl nad ydynt yn clywed y gwahaniaeth rhwng codecs yn ystod profion trwy wasanaeth gwe yn honni eu bod yn ei glywed wrth wrando ar gerddoriaeth ar glustffonau di-wifr. Ysywaeth, nid jôc neu effaith plasebo yw hwn: mae'r gwahaniaeth yn wirioneddol glywadwy, ond nid yw'n cael ei achosi gan wahaniaethau codecau.

Mae mwyafrif helaeth y chipsets sain Bluetooth a ddefnyddir mewn dyfeisiau derbyn diwifr yn cynnwys Prosesydd Signal Digidol (DSP), sy'n gweithredu cyfartalwr, compander, ehangwr stereo, a phethau eraill sydd wedi'u cynllunio i wella (neu newid) y sain. Gall gweithgynhyrchwyr offer Bluetooth ffurfweddu DSP ar gyfer pob codec ar wahân, ac wrth newid rhwng codecau, bydd y gwrandäwr yn meddwl eu bod yn clywed gwahaniaeth yng ngweithrediad y codecau, pan fyddant mewn gwirionedd yn gwrando ar wahanol leoliadau DSP.

Piblinell prosesu sain DSP Kalimba mewn sglodion a weithgynhyrchir gan CSR / Qualcomm

Ysgogi gwahanol swyddogaethau DSP ar gyfer pob codec ac allbwn ar wahân

Daw rhai dyfeisiau premiwm gyda meddalwedd sy'n eich galluogi i addasu gosodiadau DSP, ond nid yw'r rhan fwyaf o glustffonau rhatach yn gwneud hynny, ac ni all defnyddwyr ddiffodd ôl-brosesu sain â llaw.

Nodweddion swyddogaethol dyfeisiau

Mae gan y fersiwn modern o'r safon A2DP swyddogaeth "rheoli cyfaint absoliwt". - rheoli cyfaint dyfais gan ddefnyddio gorchmynion arbennig y protocol AVRCP, sy'n rheoleiddio cynnydd y cam allbwn, yn lle lleihau cyfaint y ffrwd sain yn rhaglennol. Os nad yw'r newid yn cydamseru â'r sain ar eich ffôn pan fyddwch chi'n newid y sain ar eich clustffonau, yna nid yw'ch clustffonau na'ch ffôn yn cefnogi'r nodwedd hon. Yn yr achos hwn, mae'n gwneud synnwyr gwrando ar gerddoriaeth bob amser gyda'r cyfaint uchaf ar y ffôn, gan addasu'r cyfaint gwirioneddol gyda'r botymau clustffon - yn yr achos hwn, bydd y gymhareb signal-i-sŵn yn well ac ansawdd sain Rhaid bod uwch.
Mewn gwirionedd, mae yna sefyllfaoedd trist. Ar fy nghlustffonau RealForce OverDrive D1 ar gyfer SBC, mae compander cryf yn cael ei droi ymlaen, ac mae cynyddu'r gyfaint yn arwain at gynnydd yn lefel y synau tawel, tra nad yw cyfaint y synau uchel yn newid (mae'r signal wedi'i gywasgu). Oherwydd hyn, mae'n rhaid i chi osod y cyfaint ar y cyfrifiadur i tua hanner, ac os felly nid oes bron unrhyw effaith cywasgu.
Yn ôl fy arsylwadau, mae pob clustffon gyda chodecs ychwanegol yn cefnogi'r swyddogaeth rheoli cyfaint absoliwt, mae'n debyg mai dyma un o'r gofynion ar gyfer ardystio codec.

Mae rhai clustffonau yn cefnogi cysylltu dwy ddyfais ar yr un pryd. Mae hyn yn caniatáu ichi, er enghraifft, wrando ar gerddoriaeth o'ch cyfrifiadur a derbyn galwadau o'ch ffôn. Fodd bynnag, dylech fod yn ymwybodol bod codecau amgen yn y modd hwn yn anabl a dim ond SBC a ddefnyddir.

AVDTP 1.3 Swyddogaeth Adrodd Oedi yn caniatáu i'r clustffonau gyfathrebu'r oedi i'r ddyfais trawsyrru lle mae sain yn cael ei chwarae mewn gwirionedd. Mae hyn yn caniatáu ichi addasu cydamseriad sain â fideo wrth wylio ffeiliau fideo: os oes problemau gyda thrawsyriant radio, ni fydd y sain yn llusgo y tu ôl i'r fideo, ond i'r gwrthwyneb, bydd y fideo yn cael ei arafu gan y chwaraewr fideo tan y sain a fideo yn cael eu cysoni eto.
Cefnogir y swyddogaeth gan lawer o glustffonau, Android 9+ a Linux gyda PulseAudio 12.0+. Nid wyf yn ymwybodol o gefnogaeth i'r nodwedd hon ar lwyfannau eraill.

Cyfathrebu deugyfeiriadol trwy Bluetooth. Trosglwyddo llais.

Ar gyfer trosglwyddo llais yn Bluetooth, defnyddir Synchronous Connection Oriented (SCO) - trosglwyddiad cydamserol gyda thrafod rhagarweiniol ar y cysylltiad. Mae'r modd yn caniatáu ichi drosglwyddo sain a llais yn llym mewn trefn, gyda chyflymder anfon a derbyn cymesur, heb aros am gadarnhad o drosglwyddo ac ail-anfon pecynnau. Mae hyn yn lleihau'r oedi cyffredinol o drosglwyddo sain dros y sianel radio, ond yn gosod cyfyngiadau difrifol ar faint o ddata a drosglwyddir fesul uned o amser, ac yn effeithio'n negyddol ar yr ansawdd.
Pan ddefnyddir y modd hwn, trosglwyddir llais a sain gyda'r un ansawdd.
Yn anffodus, o 2019, mae ansawdd llais dros Bluetooth yn dal yn wael, ac nid yw'n glir pam nad yw'r GDA Bluetooth yn gwneud unrhyw beth yn ei gylch.

CVSD

Cafodd y codec lleferydd CVSD sylfaenol ei safoni yn 2002, ac fe'i cefnogir gan bob dyfais cyfathrebu Bluetooth deugyfeiriadol. Mae'n darparu trosglwyddiad sain gydag amledd samplu o 8 kHz, sy'n cyfateb i ansawdd teleffoni gwifrau confensiynol.

Enghraifft o recordiad yn y codec hwn.

mSBC

Cafodd y codec mSBC ychwanegol ei safoni yn 2009, ac yn 2010 roedd sglodion yn ei ddefnyddio ar gyfer trosglwyddo llais eisoes yn ymddangos. Mae mSBC yn cael ei gefnogi'n eang gan wahanol ddyfeisiau.
Nid codec annibynnol mo hwn, ond SBC rheolaidd o'r safon A2DP, gyda phroffil amgodio sefydlog: 16 kHz, mono, bitpool 26.

Enghraifft o recordiad yn y codec hwn.

Ddim yn wych, ond yn llawer gwell na CVSD, ond mae'n dal yn flin i'w ddefnyddio ar gyfer cyfathrebu ar-lein, yn enwedig pan fyddwch chi'n defnyddio clustffonau i gyfathrebu yn y gêm - bydd sain y gêm hefyd yn cael ei drosglwyddo ar gyfradd samplu o 16 kHz.

Penderfynodd cwmni FastStreamCSR ddatblygu'r syniad o breuso SBC. Er mwyn mynd o gwmpas cyfyngiadau'r protocol SCO a defnyddio bitrates uwch, aeth CSR ar lwybr gwahanol - fe wnaethant gyflwyno cefnogaeth ar gyfer sain SBC dwy ffordd i safon trosglwyddo sain A2DP unffordd, proffiliau amgodio safonol, a'i alw'n "FastStream".

Mae FastStream yn trosglwyddo sain stereo ar 44.1 neu 48 kHz gyda chyfradd didau o 212 kbps i'r siaradwyr, a defnyddir mono, 16 kHz, gyda chyfradd did o 72 kbps i drosglwyddo sain o'r meicroffon (ychydig yn well na mSBC). Mae paramedrau o'r fath yn llawer mwy addas ar gyfer cyfathrebu mewn gemau ar-lein - bydd sain y gêm a'r interlocutors o ansawdd uchel.

Enghraifft o recordiad yn y codec hwn (+ sain o'r meicroffon, yr un peth â mSBC).

Lluniodd y cwmni fagwr diddorol, ond oherwydd y ffaith ei fod yn gwrth-ddweud safon A2DP, dim ond mewn rhai o drosglwyddyddion y cwmni y caiff ei gefnogi (sy'n gweithio fel cerdyn sain USB, nid dyfais Bluetooth), ond nid yw'n cael ei gefnogi. derbyn cefnogaeth mewn staciau Bluetooth, er nad yw nifer y clustffonau gyda chefnogaeth FastStream mor fach.

Ar hyn o bryd, mae cefnogaeth FastStream yn yr OS yn unig fel clwt ar gyfer Linux PulseAudio gan y datblygwr Pali Rohár, nad yw wedi'i gynnwys ym mhrif gangen y rhaglen.

aptX Isel Latency

Er mawr syndod i chi, mae aptX Low Latency hefyd yn cefnogi sain deugyfeiriadol, gan weithredu'r un egwyddor â FastStream.
Nid yw'n bosibl defnyddio'r nodwedd hon o'r codec yn unrhyw le - nid oes cefnogaeth i ddatgodio Latency Isel mewn unrhyw OS nac mewn unrhyw stack Bluetooth sy'n hysbys i mi.

Bluetooth 5, Clasurol ac Ynni Isel

Bu llawer o ddryswch ynghylch manylebau a fersiynau Bluetooth oherwydd presenoldeb dwy safon anghydnaws o dan yr un brand, a defnyddir y ddau ohonynt yn eang at wahanol ddibenion.

Mae dau brotocol Bluetooth gwahanol, anghydnaws: Bluetooth Classic a Bluetooth Low Energy (LE, a elwir hefyd yn Bluetooth Smart). Mae yna hefyd drydydd protocol, Cyflymder Uchel Bluetooth, ond nid yw'n eang ac nid yw'n cael ei ddefnyddio mewn dyfeisiau cartref.

Gan ddechrau gyda Bluetooth 4.0, roedd newidiadau yn y fanyleb yn ymwneud yn bennaf ag Ynni Isel Bluetooth, a dim ond mân welliannau a gafodd y fersiwn Classic.

Rhestr o newidiadau rhwng Bluetooth 4.2 a Bluetooth 5:

9 NEWIDIADAU O f4.2 I 5.0

9.1 NODWEDDION NEWYDD

Mae sawl nodwedd newydd yn cael eu cyflwyno yn y Datganiad Craidd Bluetooth Manyleb 5.0. Y prif feysydd i’w gwella yw:
• Mwgwd Argaeledd Slot (SAM)
• 2 Msym/s PHY ar gyfer LE
•LE Ystod Hir
• Hysbysebu Beiciau Di-Gysylltadwy Dyletswydd Uchel
• Estyniadau Hysbysebu LE
• Algorithm Dewis Sianel LE #2
9.1.1 Nodweddion a ychwanegwyd yn CSA5 - Wedi'u hintegreiddio yn v5.0
• Pŵer Allbwn Uwch

Ffynhonnell: www.bluetooth.org/docman/handlers/DownloadDoc.ashx?doc_id=421043 (tudalen 291)

Dim ond un newid a effeithiodd ar y fersiwn Clasurol o fewn fframwaith y fanyleb Bluetooth 5: fe wnaethant ychwanegu cefnogaeth ar gyfer technoleg Masg Argaeledd Slot (SAM), a gynlluniwyd i wella gwahaniad darlledu radio. Mae pob newid arall yn effeithio ar Bluetooth LE yn unig (a Pŵer Allbwn Uwch hefyd).

Mae pob Mae dyfeisiau sain yn defnyddio Bluetooth Classic yn unig. Mae'n amhosibl cysylltu clustffonau a siaradwyr trwy Bluetooth Low Energy: nid oes safon ar gyfer trosglwyddo sain gan ddefnyddio LE. Mae'r safon A2DP, a ddefnyddir ar gyfer trosglwyddo sain o ansawdd uchel, yn gweithio trwy Bluetooth Classic yn unig, ac nid oes analog yn LE.

Casgliad - mae prynu dyfeisiau sain gyda Bluetooth 5 yn unig oherwydd y fersiwn newydd o'r protocol yn ddibwrpas. Bydd Bluetooth 4.0/4.1/4.2 yng nghyd-destun trosglwyddo sain yn gweithio'n union yr un fath.
Os yw cyhoeddiad clustffonau newydd yn sôn am ystod gweithredu dyblu a llai o ddefnydd pŵer diolch i Bluetooth 5, yna dylech wybod nad ydyn nhw naill ai'n ei ddeall eu hunain neu'n eich camarwain. Does dim rhyfedd, oherwydd bod hyd yn oed gweithgynhyrchwyr sglodion Bluetooth yn eu cyhoeddiadau yn ddryslyd ynghylch y gwahaniaethau rhwng y fersiwn newydd o'r safon, ac mae rhai sglodion Bluetooth 5 yn cefnogi'r pumed fersiwn yn unig ar gyfer LE, ac yn defnyddio 4.2 ar gyfer Classic.

Oedi trosglwyddo sain

Mae maint yr oedi (oedi) mewn sain yn dibynnu ar lawer o ffactorau: maint y byffer yn y pentwr sain, yn y pentwr Bluetooth ac yn y ddyfais chwarae diwifr ei hun, ac oedi algorithmig y codec.

Mae hwyrni codecau syml fel SBC, aptX ac aptX HD yn fach iawn, 3-6 ms, y gellir eu hesgeuluso, ond gall codecau cymhleth fel AAC a LDAC achosi oedi amlwg. Yr hwyrni algorithmig AAC ar gyfer 44.1 kHz yw 60 ms. LDAC - tua 30 ms (yn seiliedig ar ddadansoddiad bras o'r cod ffynhonnell. Gallwn fod yn anghywir, ond dim llawer.)

Mae'r hwyrni canlyniadol yn dibynnu'n fawr ar y ddyfais chwarae, ei chipset a'i byffer. Yn ystod profion, cefais ledaeniad o 150 i 250 ms ar wahanol ddyfeisiau (gyda'r codec SBC). Os tybiwn fod dyfeisiau sy'n cefnogi codecau ychwanegol aptX, AAC a LDAC yn defnyddio cydrannau o ansawdd uchel a maint byffer bach, rydym yn cael y cuddfannau nodweddiadol canlynol:

SBC: 150-250ms
aptX: 130-180 ms
AAC: 190-240 ms
LDAC: 160-210 ms

Gadewch imi eich atgoffa: ni chefnogir aptX Isel Latency mewn systemau gweithredu, a dyna pam mai dim ond gyda chyfuniad trosglwyddydd + derbynnydd neu drosglwyddydd + clustffonau / siaradwr y gellir cael hwyrni is, a rhaid i bob dyfais gefnogi'r codec hwn.

Materion dyfais Bluetooth, ardystio a logo

Sut i wahaniaethu rhwng dyfais sain o ansawdd uchel a chrefft rhad? O ran ymddangosiad, yn gyntaf oll!

Ar gyfer clustffonau, siaradwyr a derbynyddion Tsieineaidd rhad:

1. Mae'r gair "Bluetooth" ar goll ar y blwch a'r ddyfais, "Wireless" a "BT" a ddefnyddir amlaf
2. Logo Bluetooth ar goll ar y blwch neu ddyfais
3. Dim LED glas sy'n fflachio

Mae absenoldeb yr elfennau hyn yn dangos nad yw'r ddyfais wedi'i hardystio, sy'n golygu y gallai fod o ansawdd isel ac yn peri problemau. Er enghraifft, nid yw clustffonau Bluedio wedi'u hardystio gan Bluetooth ac nid ydynt yn cydymffurfio'n llawn â manyleb A2DP. Ni fyddent wedi pasio ardystiad.

Gadewch i ni ystyried nifer o ddyfeisiau a blychau oddi wrthynt:

Mae'r rhain i gyd yn ddyfeisiau heb eu hardystio. Gall y cyfarwyddiadau gynnwys logo ac enw'r dechnoleg Bluetooth, ond y peth pwysicaf yw eu bod ar y blwch a / neu'r ddyfais ei hun.

Os yw'ch clustffonau neu'ch siaradwr yn dweud "Mae Ze bluetooth dewise wedi'i gysylltu'n llwyddiannus", nid yw hyn ychwaith yn nodi eu hansawdd:

Casgliad

A all Bluetooth ddisodli clustffonau a chlustffonau â gwifrau yn llwyr? Mae'n alluog, ond ar gost ansawdd galwadau gwael, mwy o hwyrni sain a all fod yn annifyr mewn gemau, a llu o godecs perchnogol sy'n gofyn am ffioedd trwyddedu ac sy'n cynyddu cost derfynol ffonau smart a chlustffonau.

Mae marchnata codecau amgen yn gryf iawn: cyflwynir aptX a LDAC yn lle'r SBC “hen ffasiwn a drwg” hir-ddisgwyliedig, nad yw bron cynddrwg ag y mae pobl yn meddwl ydyw.

Fel y digwyddodd, gellir osgoi cyfyngiadau artiffisial staciau Bluetooth ar y bitrate SBC, fel na fydd y SBC yn israddol i aptX HD. Cymerais y fenter yn fy nwylo fy hun a gwneud clwt ar gyfer y firmware LineageOS: Rydym yn addasu'r pentwr Bluetooth i wella sain ar glustffonau heb godecs AAC, aptX a LDAC

Ceir rhagor o wybodaeth ar y gwefannau SainGuys и SainArbenigwr.

Bonws: Amgodiwr cyfeirio SBC, gwybodaeth llif did A2DP a ffeiliau prawf. Roedd y ffeil hon yn arfer cael ei phostio'n gyhoeddus ar wefan Bluetooth, ond dim ond i aelodau'r GDA Bluetooth y mae ar gael bellach.

Ffynhonnell: hab.com