Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Sula léann tú an t-alt seo, moltar duit an t-alt roimhe seo a léamh: Fuaim trí Bluetooth: sonraí uasta faoi phróifílí, codecs agus gléasanna

Tuairiscíonn roinnt úsáideoirí cluasán gan sreang droch-chaighdeán fuaime agus easpa minicíochtaí arda nuair a úsáideann siad an CODEC caighdeánach SBC Bluetooth, a fhaigheann tacaíocht ó gach feiste fuaime. Moladh coitianta chun fuaim a fheabhsú ná gléasanna agus cluasáin a cheannach a thacaíonn le codecs aptX agus LDAC. Éilíonn na codecs seo táillí ceadúnaithe, mar sin tá feistí a thacaíonn leo níos costasaí.

Tarlaíonn sé go bhfuil cáilíocht íseal SBC mar gheall ar theorainneacha saorga na gcruacha Bluetooth agus na socruithe cluasán, agus is féidir an teorannú seo a sheachbhóthar ar aon fheistí atá ann cheana féin trí athruithe bogearraí ar fhón cliste nó ríomhaire.

Codec SBC

Tá go leor paraiméadair éagsúla ag CODEC SBC a dhéantar a chaibidil le linn na céime socraithe nasc. Ina measc:

  • Líon agus cineál na gcainéal: Steirió Comhpháirteach, Steirió, Déchainéal, Mona;
  • Líon na mbandaí minicíochta: 4 nó 8;
  • Líon na mbloic sa phacáiste: 4, 8, 12, 16;
  • Algartam chun giotán a dháileadh le linn cainníochtaithe: Loudness, SNR;
  • Luach uasta agus íosta an chomhthiomsaithe giotán a úsáidtear le linn cainníochtaithe (bitpool): ó 2 go 53 de ghnáth.

Caithfidh an gléas díchódaithe tacú le haon teaglaim de na paraiméadair seo. Ní fhéadfaidh an t-ionchódóir gach rud a chur i bhfeidhm.
Is gnách go n-aontaíonn cruacha Bluetooth atá ann cheana féin ar an bpróifíl seo a leanas: Steirió Comhpháirteach, 8 banna, 16 bloic, Géire, linn giotáin 2..53. Ionchódaíonn an phróifíl seo 44.1 kHz fuaime ag ráta giotán de 328 kbps.
Bíonn tionchar díreach ag paraiméadar bitpool ar an ráta giotán laistigh de phróifíl amháin: dá airde é, is airde an ráta giotán, agus mar sin an caighdeán.
Mar sin féin, níl an paraiméadar bitpool ceangailte le próifíl ar leith; Tá tionchar mór ag paraiméadair eile ar an ráta giotán freisin: cineál na gcainéal, líon na mbandaí minicíochta, líon na mbloic. Is féidir leat an ráta giotán a mhéadú go hindíreach, trí aontú ar phróifílí neamhchaighdeánacha, gan an giotánpool a athrú.

Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Foirmle chun ráta giotán SBC a ríomh

Mar shampla, ionchódaíonn modh Dual Channel cainéil ar leithligh, ag baint úsáide as an giotáin iomlán do gach cainéal. Trí iallach a chur ar an bhfeiste Dual Cainéal a úsáid in ionad Comhsteirió, faigheann muid beagnach dhá oiread an ráta giotán agus an t-uasluach céanna giotáin: 617 kbps.
Is é mo thuairim go bhfuil úsáid luach bitpool nach bhfuil ceangailte le próifíl ag an gcéim idirbheartaíochta ina locht sa chaighdeán A2DP, rud a d'eascair teorannú saorga ar chaighdeán SBC. Dhéanfadh sé ciall níos mó giotán a idirbheartú seachas giotáin.

Eascraíonn na luachanna seasta Bitpool agus Giotán seo ó thábla le luachanna molta le húsáid le haghaidh fuaime ardcháilíochta. Ach ní cúis é moladh chun tú féin a theorannú do na luachanna seo.

Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Éilíonn an tsonraíocht A2DP v1.2, a bhí gníomhach ó 2007 go 2015, go n-oibreoidh gach feiste díchódaithe i gceart le giotán suas le 512 kbps:

Tacóidh díchódóir an SNK le gach luach comhthiomsaithe giotán féideartha nach sáraíonn an t-uasráta giotán dá bharr. Cuireann an phróifíl seo teorainn leis an uasráta giotán atá ar fáil go 320kb/s i gcás monai, agus 512kb/s do mhodhanna dhá chainéil.

Sa leagan nua den tsonraíocht níl aon teorainn leis an ráta giotán. Meastar gur féidir le cluasáin nua-aimseartha a scaoiltear tar éis 2015 a thacaíonn le EDR tacú le rátaí giotán suas le ≈730 kbps.

Ar chúis éigin, tá teorainneacha saorga ar uasluach an pharaiméadar bitpool ag na cruacha Linux (PulseAudio), Android, Blackberry agus macOS Bluetooth a ndearna mé tástáil orthu, rud a chuireann isteach go díreach ar an uasráta giotán. Ach ní hé seo an fhadhb is mó; teorainníonn beagnach gach cluasán an t-uasluach bitpool go 53 freisin.
Mar a chonaic mé cheana féin, oibríonn an chuid is mó de na feistí go foirfe ar stack Bluetooth modhnaithe le ráta giotán 551 kbps, gan bhriseadh nó crackles. Ach ní bheidh ráta giotán den sórt sin comhsheasmhach faoi ghnáthchoinníollacha, ar chruacha rialta Bluetooth.

Stack Bluetooth a mhodhnú

Tá tacaíocht ag aon stack Bluetooth atá ag luí leis an gcaighdeán A2DP do mhodh Dual Channel, ach ní féidir é a ghníomhachtú ón gcomhéadan.

Cuirimis scorán leis an gcomhéadan! Tá paistí déanta agam le haghaidh Android 8.1 agus Android 9 a chuireann tacaíocht iomlán Dual Channel leis an gcruach, a chuireann mód leis an roghchlár scoránaigh mód sna huirlisí dev, agus déileálann mé le SBCanna atá cumasaithe le Dual Channel amhail is gur CODEC breise iad mar aptX , AAC, nó LDAC (tugann Android an Fuaime HD seo air) trí sheicmharc a chur le socruithe an ghléis Bluetooth. Seo an chuma atá air:

Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Íoslódáil paiste do Android 9
Íoslódáil paiste do Android 8.1

Nuair a bhíonn an ticbhosca i ngníomh, tosaíonn Bluetooth fuaime a tharchur ag ráta giotán 551 kbps, má thacaíonn na cluasáin le luas nasctha 3 Mbit/s, nó 452 kbps, mura dtacaíonn na cluasáin ach le 2 Mbit/s.

Tá an paiste seo san áireamh sna firmwares malartacha seo a leanas:

  • LineageOS
  • Resurrection Remix
  • crDroid

Cén áit ar tháinig 551 agus 452 kbit/s?

Tá teicneolaíocht aerroinnte Bluetooth deartha chun paicéid mhóra seasta a tharchur go héifeachtach. Tarlaíonn aistriú sonraí i sliotán, is é an líon is mó sliotán a sheoltar in aon aistriú amháin ná 5. Tá modhanna aistrithe ann freisin a úsáideann 1 nó 3 sliotán, ach ní 2 nó 4. I 5 sliotán is féidir leat suas le 679 bytes a aistriú ag luas nasc. de 2 Mbit/s agus suas go dtí 1021 beart ar luas 3 Mbit/s, agus ag 3 - 367 agus 552 bytes, faoi seach.

Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Más mian linn níos lú sonraí a aistriú ná 679 nó 1021 bytes, ach níos mó ná 367 nó 552 bytes, glacfaidh an t-aistriú 5 sliotán fós agus aistreofar na sonraí san am céanna, rud a laghdaíonn an éifeachtúlacht aistrithe.

Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

SBC i mód Dual Channel, ag 44100 Hz fuaime le Bitpool 38 paraiméadair, 16 bloic in aghaidh an fhráma, 8 raonta minicíochta, ionchódaíonn fuaime i 164 frámaí beart, le ráta giotán de 452 kbps.
Ní mór an fhuaim a chuimsiú i bprótacail aistrithe L2CAP agus AVDTP, a thógann 16 beart ón bpálasta fuaime.

Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Mar sin, is féidir le tarchur Bluetooth amháin le 5 shliotán freastal ar 4 fhráma fuaime:

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

Cuirimid 11.7 ms de shonraí fuaime isteach sa phaicéad atá á sheoladh, a tharchuirfear i 3.75 ms, agus tá 6 beart neamhúsáidte fágtha againn sa phaicéad.
Má ardaíonn tú an bitpool beagán, ní bheidh sé indéanta 4 fhráma fuaime a phacáil in aon phacáiste amháin a thuilleadh. Beidh ort 3 fhráma a sheoladh ag an am, rud a laghdaíonn éifeachtúlacht tarchurtha, laghdaítear an méid fuaime a tharchuirtear in aghaidh an fhráma, agus go n-eascróidh stuttering fuaime níos tapúla i gcás droch-choinníollacha raidió.

Ar an mbealach céanna, roghnaíodh ráta giotán de 551 kbit/s le haghaidh EDR 3 Mbit/s: le Bitpool 47, 16 bloic in aghaidh an fhráma, 8 raonta minicíochta, is é méid an fhráma ná 200 beart, le ráta giotán 551 kbit/s. Tá 5 fhráma nó 14.6 ms ceoil i bpacáiste amháin.

Tá an t-algartam chun gach paraiméadair SBC a ríomh casta go leor, is féidir leat a bheith ar dhaoine eatarthu go héasca má tá tú ag comhaireamh de láimh, agus mar sin rinne mé áireamhán idirghníomhach chun cabhrú leo siúd a bhfuil suim acu ann: btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-bitrate-calculator

Cén fáth a bhfuil gá leis seo go léir?

Murab ionann agus an tuairim coitianta faoi chaighdeán fuaime an chódóra aptX, i roinnt comhad is féidir leis torthaí a tháirgeadh níos measa ná SBC le ráta giotán caighdeánach 328 kbps.

Leithdháileann an SBC giotán cainníochtaithe go dinimiciúil ar bhandaí minicíochta ar bhonn íseal go hard. Má úsáideadh an ráta giotán ar fad do na minicíochtaí ísle agus meánacha, déanfar na minicíochtaí arda a “ghearradh” (beidh ciúnas ann ina ionad sin).
Déanann aptX bannaí minicíochta a chainníochtú leis an líon céanna giotán an t-am ar fad, agus is é sin an fáth a bhfuil ráta seasmhach giotán aige: 352 kbps le haghaidh 44.1 kHz, 384 kbps le haghaidh 48 kHz, agus ní féidir leis “giotán-shift” a dhéanamh ar na minicíochtaí is mó a bhfuil gá acu leo . Murab ionann agus SBC, ní “ghearrfaidh” aptX minicíochtaí, ach cuirfidh sé torann cainníochtaithe leo, ag laghdú raon dinimiciúil na fuaime, agus uaireanta ag tabhairt isteach scoilteadh tréith. SBC “itheann sonraí” - caitheann sé na limistéir is ciúine.
Ar an meán, i gcomparáid leis an SBC 328k, tugann aptX isteach níos lú saobhadh i gceol le raon minicíochta leathan, ach i gceol le raon minicíochta caol agus raon leathan dinimiciúil, buaann an SBC 328k uaireanta.

Déanaimis machnamh ar chás speisialta. Speictream de thaifead seinm pianó:
Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Luíonn an príomhfhuinneamh i minicíochtaí ó 0 go 4 kHz, agus leanann sé suas go dtí 10 kHz.
Breathnaíonn an speictream comhaid atá comhbhrúite in aptX mar seo:
Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Agus is é seo an chuma atá ar SBC 328k.
Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Is féidir a fheiceáil gur mhúchadh an SBC 328k go tréimhsiúil go hiomlán an raon os cionn 16 kHz, agus gur chaith sé an ráta giotán ar fad a bhí ar fáil ar raonta faoi bhun an luacha seo. Mar sin féin, thug aptX níos mó saobhadh isteach sa speictream minicíochta atá inchloiste don chluas daonna, mar atá le feiceáil sa speictream bunaidh dealaithe ón speictream aptX (an gile, is ea is mó saobhadh):
Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Cé gur mhill an SBC 328k an comhartha níos lú sa raon ó 0 go 10 kHz, agus ghearr sé an chuid eile:
Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Ba leor an ráta giotán 485k den SBC chun an raon minicíochta iomlán a chaomhnú, gan bannaí a dhíchumasú.
Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Tá an SBC 485k go mór chun tosaigh ar aptX ar an rian seo sa raon 0-15 kHz, le difríocht níos lú ach fós le feiceáil de 15-22 kHz (an dorchadas is lú an saobhadh):
Déanaimid an chairn Bluetooth a mhodhnú chun fuaim ar chluasáin a fheabhsú gan codecs AAC, aptX agus LDAC

Cartlann na fuaime bunaidh, SBC agus aptX.

Trí athrú go SBC ardráta, gheobhaidh tú fuaim a bhuaileann AptX go minic ar aon chluasán. Ar chluasáin a thacaíonn le nascacht 3 Mbps EDR, táirgeann ráta giotán 551 kbps fuaim inchomparáide le aptX HD.

An féidir leat níos mó a dhéanamh?

Áiríonn an paiste Android rogha freisin chun an ráta giotán do ghléasanna 2 Mbps EDR a mhéadú tuilleadh. Is féidir leat an ráta giotán a mhéadú ó 452 kbit/s go 595 kbit/s, ar chostas cobhsaíocht tarchurtha a laghdú i gcoinníollacha raidió deacra.
Is leor an athróg persist.bluetooth.sbc_hd_higher_bitrate a shocrú go 1:

# setprop persist.bluetooth.sbc_hd_higher_bitrate 1

Níor glacadh leis an bpaiste mhórráta giotán go dtí seo ach amháin i LineageOS 15.1, ach ní i 16.0.

Comhoiriúnacht Gléas

Tacaíonn beagnach gach ceann de na cluasáin, na gcainteoirí agus na gceann aonaid carr le SBC Dual Channel. Ní haon ionadh é seo - éilíonn an caighdeán a thacaíocht in aon fheistí díchódaithe. Tá líon beag gléasanna ar a bhfuil an modh seo ina chúis le fadhbanna, ach is cásanna scoite iad seo.
Is féidir tuilleadh sonraí faoi ghléasanna comhoiriúnacha a fháil ag W4bsitXNUMX-dns.comxda-developers.

Comparáid idir difríochtaí fuaime

Rinne mé seirbhís gréasáin a ionchódaíonn fuaime chuig SBC (chomh maith le aptX agus aptX HD) i bhfíor-am, díreach sa bhrabhsálaí. Leis, is féidir leat fuaim próifílí SBC éagsúla agus codecs eile a chur i gcomparáid, gan fuaime a tharchur i ndáiríre trí Bluetooth, ar aon chluasáin sreangaithe, cainteoirí, agus do cheol is fearr leat, agus freisin paraiméadair ionchódaithe a athrú go díreach agus tú ag imirt fuaime.
btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-ionchódóir

Déan teagmháil le Forbróirí Android

Scríobh mé chuig go leor forbróirí cruachta Bluetooth ag Google ag iarraidh orthu smaoineamh ar phaistí a áireamh sa phríomhbhrainse Android - AOSP, ach ní bhfuair siad freagra amháin. Mo paistí isteach Gerrit córas paiste le haghaidh Android saor in aisce fós gan trácht ó aon duine a bhí páirteach.
Bheinn sásta dá bhfaighfinn roinnt cabhrach chun dul i dteagmháil leis na forbróirí ag Google agus SBC HD a thabhairt go Android. Tá an paiste i gerrit as dáta cheana féin (tá sé seo ar cheann de na hathbhreithnithe luath), agus déanfaidh mé é a nuashonrú má tá suim ag na forbróirí i mo chuid athruithe (níl sé éasca dom é a nuashonrú, níl feistí agam atá comhoiriúnach le Android Q ).

Conclúid

Is féidir le húsáideoirí smartphones le LineageOS, Resurrection Remix agus firmware crDroid taitneamh a bhaint as caighdeán fuaime feabhsaithe faoi láthair, gan ach an rogha a ghníomhachtú i socruithe an fheiste Bluetooth. Is féidir le húsáideoirí Linux giotán SBC méadaithe a fháil freisin trí shuiteáil paiste ó Pali Rohar, a chuireann, i measc rudaí eile, tacaíocht le haghaidh codecs aptX, aptX HD agus FastStream.

Foinse: will.com

Add a comment