עקב הייצור ההמוני של סמארטפונים ללא שקע שמע 3.5 מ"מ, אוזניות בלוטות' אלחוטיות הפכו לדרך העיקרית עבור רבים להאזין למוזיקה ולתקשר במצב אוזניות.
יצרני מכשירים אלחוטיים לא תמיד כותבים מפרט מוצר מפורט, ומאמרים על אודיו בלוטות' באינטרנט סותרים, לפעמים לא נכונים, לא מדברים על כל התכונות, ולעתים קרובות מעתיקים את אותו מידע שאינו תואם את המציאות.
בואו ננסה להבין את הפרוטוקול, את היכולות של ערימות מערכת ההפעלה בלוטות', אוזניות ורמקולים, קודקים בלוטות' למוזיקה ודיבור, לגלות מה משפיע על איכות הצליל המועבר והשהייה, ללמוד כיצד לאסוף ולפענח מידע על רכיבי קודקים נתמכים ומכשירים אחרים יכולות.

TL; DR:

• SBC - Codec רגיל
• לאוזניות יש אקולייזר משלהן ועיבוד פוסט-עיבוד עבור כל codec בנפרד
• aptX אינו טוב כפי שפורסם
• LDAC משווקת שטויות
• איכות השיחה עדיין ירודה
• אתה יכול להטמיע מקודדי שמע C בדפדפן שלך על ידי הידור שלהם לתוך WebAssembly באמצעות emscripten, והם לא יאטו הרבה.

מוסיקה באמצעות בלוטות'

המרכיב הפונקציונלי של בלוטות' נקבע על ידי פרופילים - מפרטים של פונקציות ספציפיות. הזרמת מוזיקת ​​Bluetooth משתמשת בפרופיל שידור אודיו חד-כיווני באיכות גבוהה A2DP. תקן A2DP אומץ בשנת 2003 ולא השתנה משמעותית מאז.
בתוך הפרופיל, קודק חובה אחד SBC בעל מורכבות חישובית נמוכה, שנוצר במיוחד עבור Bluetooth, ושלושה נוספים סטנדרטיים. אפשר גם להשתמש ברכיבי קודקים לא מתועדים של יישום משלך.

החל מיוני 2019 אנחנו בקומיקס xkcd עם 14 קודקים A2DP:

• SBC ← סטנדרטי ב-A2DP, נתמך על ידי כל המכשירים
• MPEG-1/2 Layer 1/2/3 ← מתוקנן ב-A2DP: ידוע MP3, בשימוש בטלוויזיה דיגיטלית MP2, ולא ידוע MP1
• MPEG-2/4 AAC ← מתוקנן ב-A2DP
• אטרק ← Codec ישן מבית Sony, מתוקנן ב-A2DP
• LDAC ← Codec חדש מבית Sony
• aptX ← Codec משנת 1988
• aptXHD ← זהה ל-aptX, רק עם אפשרויות קידוד שונות
• aptX נמוך חביון ← codec שונה לחלוטין, ללא הטמעת תוכנה
• aptX מסתגל ← Codec נוסף מ-Qualcomm
• FastStream ← פסאודו-קודק, שינוי SBC דו-כיווני
• HWA LHDC ← Codec חדש מבית Huawei
• Samsung HD ← נתמך על ידי 2 מכשירים
• Samsung Scalable ← נתמך על ידי 2 מכשירים
• Samsung UHQ-BT ← נתמך על ידי 3 מכשירים

למה אנחנו צריכים בכלל קודקים, אתם שואלים, כשלבלוטות' יש EDR, שמאפשר להעביר נתונים במהירויות של 2 ו-3 Mbit/s, ולגבי 16-bit PCM דו-ערוצים לא דחוס מספיק 1.4 Mbit/s?

העברת נתונים באמצעות Bluetooth

ישנם שני סוגים של העברת נתונים ב-Bluetooth: חיבור אסינכרוני פחות (ACL) להעברה אסינכרונית ללא יצירת חיבור, וחיבור סינכרוני (SCO), להעברה סינכרונית עם משא ומתן מקדים על חיבור.
השידור מתבצע באמצעות סכימת חלוקת זמן ובחירת ערוץ שידור עבור כל חבילה בנפרד (Frequency-Hop/Time-Division-Duplex, FH/TDD), שעבורה הזמן מחולק למרווחים של 625 מיקרו-שניות הנקראים חריצים. אחד המכשירים משדר בחריצים עם מספר זוגי, השני בחריצים עם מספר אי זוגי. החבילה המשודרת יכולה לתפוס 1, 3 או 5 חריצים, תלוי בגודל הנתונים וסוג השידור שנקבע, במקרה זה, השידור על ידי מכשיר אחד מתבצע בחריצים זוגיים ואי-זוגיים עד לסיום השידור. בסך הכל, ניתן לקבל ולשלוח עד 1600 מנות בשנייה, אם כל אחת מהן תופסת משבצת 1, ושני המכשירים משדרים ומקבלים משהו ללא הפסקה.

2 ו-3 Mbit/s ל-EDR, אותם ניתן למצוא בהודעות ובאתר בלוטות', הם קצב העברת הערוצים המקסימלי של כל הנתונים בסך הכל (כולל כותרות טכניות של כל הפרוטוקולים בהם יש לכלול נתונים), בשני כיוונים בּוֹ זְמַנִית. מהירות העברת הנתונים בפועל תשתנה מאוד.

כדי לשדר מוזיקה, נעשה שימוש בשיטה אסינכרונית, כמעט תמיד באמצעות מנות כמו 2-DH5 ו-3-DH5, הנושאות כמות נתונים מקסימלית במצב EDR של 2 Mbit/s ו-3 Mbit/s, בהתאמה, ותופסות 5 זמן. - שיתוף משבצות.

ייצוג סכמטי של שידור באמצעות 5 חריצים על ידי מכשיר אחד וחריץ אחד על ידי אחר (DH1/DH5):


עקב עקרון חלוקת הזמן של גלי האוויר, אנו נאלצים להמתין משבצת זמן של 625 מיקרו שניות לאחר שידור חבילה אם המכשיר השני לא משדר לנו כלום או משדר חבילה קטנה, ועוד זמן אם המכשיר השני משדר. בחבילות גדולות. אם יותר ממכשיר אחד מחובר לטלפון (לדוגמה, אוזניות, שעונים וצמיד כושר), אזי זמן ההעברה מתחלק בין כולם.

הצורך לקלוט אודיו בפרוטוקולי הובלה מיוחדים L2CAP ו-AVDTP לוקח 16 בתים מהכמות המקסימלית האפשרית של מטען אודיו משודר.

סוג האריזה
מספר משבצות
מקסימום מספר בתים בחבילה
מקסימום מספר בתים של מטען A2DP
מקסימום קצב סיביות של מטען A2DP

2-DH3
3
367
351
936 קילוביט לשנייה

3-DH3
3
552
536
1429 קילוביט לשנייה

2-DH5
5
679
663
1414 קילוביט לשנייה

3-DH5
5
1021
1005
2143 קילוביט לשנייה

1414 ו-1429 kbps בהחלט לא מספיקים כדי להעביר אודיו לא דחוס בתנאים אמיתיים, עם טווח ה-2.4 GHz הרועש והצורך בהעברת נתוני שירות. EDR 3 Mbit/s דורש כוח שידור ורעש באוויר, לכן, גם במצב 3-DH5, שידור PCM נוח הוא בלתי אפשרי, תמיד יהיו הפרעות לטווח קצר, והכל יעבוד רק במרחק של כמה מטרים.
בפועל, אפילו זרם שמע של 990 kbit/s (LDAC 990 kbit/s) קשה לשדר.

בואו נחזור לקודקים.

SBC

דרוש Codec עבור כל המכשירים התומכים בתקן A2DP. ה-Codec הטוב והגרוע בו זמנית.

תדר דגימה
קיבולת
קצב סיביות
תמיכה בקידוד
תמיכה בפענוח

16, 32, 44.1, 48 קילו-הרץ
16 קצת
10-1500 kbps
כל המכשירים
כל המכשירים

SBC הוא codec פשוט ומהיר מבחינה חישובית, עם מודל פסיכו-אקוסטי פרימיטיבי (מופעל רק מיסוך של צלילים שקטים), באמצעות אפנון קוד דופק אדפטיבי (APCM).
מפרט A2DP ממליץ על שני פרופילים לשימוש: איכות בינונית ואיכות גבוהה.


לקודק הגדרות רבות המאפשרות לשלוט בהשהיה האלגוריתמית, במספר הדגימות בבלוק, באלגוריתם חלוקת הסיביות, אך כמעט בכל מקום משתמשים באותם פרמטרים המומלצים במפרט: Joint Stereo, 8 פסי תדר, 16 בלוקים ב מסגרת שמע, שיטת הפצת סיביות קולניות.
SBC תומך בשינוי דינמי של פרמטר Bitpool, אשר משפיע ישירות על קצב הסיביות. אם גלי האוויר סתומים, מנות אבדו או התקנים ממוקמים במרחקים גדולים, מקור השמע עשוי להפחית את ה-Bitpool עד שהתקשורת תחזור לקדמותה.

רוב יצרני האוזניות מגדירים את ערך ה-Bitpool המרבי ל-53, מה שמגביל את קצב הסיביות ל-328 קילו-ביט לשנייה בעת שימוש בפרופיל המומלץ.
גם אם יצרן האוזניות הגדיר את ערך ה-Bitpool המקסימלי מעל 53 (דגמים כאלה נמצאים, למשל: Beats Solo³, JBL Everest Elite 750NC, Apple AirPods, שנמצאים גם בחלק מהמקלטים ויחידות הראש לרכב), אז רוב מערכת ההפעלה לא תאפשר השימוש בקצבי סיביות מוגברים עקב מגבלת ערך פנימית ב-Bluetooth.
בנוסף, יצרנים מסוימים מגדירים את ערך Bitpool המרבי לנמוך עבור מכשירים מסוימים. לדוגמה, עבור Bluedio T זה 39, עבור Samsung Gear IconX זה 37, מה שנותן איכות סאונד ירודה.

הגבלות מלאכותיות מצד מפתחי ערימות בלוטות' נוצרו ככל הנראה עקב חוסר תאימות של כמה מכשירים עם ערכי Bitpool גדולים או פרופילים לא טיפוסיים, גם אם הם דיווחו על תמיכה בהם, ובדיקות לא מספקות במהלך ההסמכה. למחברי ערימות בלוטות' היה קל יותר להגביל את עצמם להסכמה על הפרופיל המומלץ, במקום ליצור מסדי נתונים של מכשירים שגויים (אם כי כעת הם עושים זאת עבור פונקציות אחרות שפועלות בצורה לא נכונה).

SBC מקצה באופן דינמי סיביות קוונטיזציה לרצועות תדרים על בסיס נמוך עד גבוה, עם משקלים שונים. אם נעשה שימוש בכל קצב הסיביות עבור התדרים הנמוכים והבינוניים, התדרים הגבוהים "יופסקו" (תהיה שקט במקום זאת).

דוגמה SBC 328 kbps. בחלק העליון נמצא המקור, בתחתית ה-SBC, מעת לעת עובר בין רצועות. האודיו בקובץ הווידאו משתמש בקודק הדחיסה ללא הפסדים של FLAC. השימוש ב-FLAC במיכל mp4 אינו סטנדרטי רשמית, כך שלא מובטח שהדפדפן שלך ישחק אותו, אבל זה אמור לעבוד בגרסאות האחרונות של Chrome ו-Firefox לשולחן העבודה. אם אין לך סאונד, תוכל להוריד את הקובץ ולפתוח אותו בנגן וידאו מלא.
ZZ Top - איש לבוש חד

הספקטרוגרם מראה את רגע המעבר: SBC מקצץ מעת לעת צלילים שקטים מעל 17.5 קילו-הרץ, ואינו מקצה סיביות כלל ללהקה שמעל 20 קילו-הרץ. הספקטרוגרמה המלאה זמינה בלחיצה (1.7 MB).

אני לא שומע שום הבדל בין המקור ל-SBC ברצועה הזו.

בואו ניקח משהו חדש יותר ונדמות את האודיו שיתקבל באמצעות אוזניות Samsung Gear IconX עם Bitpool 37 (למעלה - האות המקורי, למטה - SBC 239 kbps, אודיו ב-FLAC).
פינוק עצמי חסר דעת - עד

אני שומע פצפוצים, פחות אפקט סטריאו וצליל "קשקושים" לא נעים בתדרים הגבוהים של השירה.

למרות ש-SBC הוא רכיב קוד גמיש מאוד, ניתן להגדיר אותו לאחביון נמוך, מספק איכות שמע מעולה בקצבי סיביות גבוהים (452+ kbps) והוא די טוב עבור רוב האנשים באיכות גבוהה סטנדרטית (328 kbps), בשל העובדה כי תקן A2DP אינו מציין פרופילים קבועים (אלא נותן רק המלצות), מפתחי מחסנית הגדירו הגבלות מלאכותיות על Bitpool, הפרמטרים של האודיו המשודר אינם מוצגים בממשק המשתמש, ויצרני האוזניות חופשיים להגדיר את ההגדרות שלהם ולעולם לא ציינו את ערך ה-Bitpool במפרט הטכני של המוצר, ה-Codec התפרסם בזכות איכות הצליל הנמוכה שלו, למרות שזו לא בעיה עם ה-Codec כשלעצמו.
הפרמטר Bitpool משפיע ישירות על קצב הסיביות רק בתוך פרופיל אחד. אותו ערך Bitpool 53 יכול לתת גם קצב סיביות של 328 kbps עם פרופיל האיכות המומלץ, וגם 1212 kbps עם Dual Channel ו-4 פסי תדרים, וזו הסיבה שמחברי מערכת ההפעלה, בנוסף להגבלות על Bitpool, הגדירו מגבלה והפעלה קצב סיביות. כפי שאני רואה זאת, המצב הזה נוצר עקב פגם בתקן A2DP: היה צורך לנהל משא ומתן על קצב הסיביות, לא על Bitpool.

טבלת תמיכה עבור יכולות SBC במערכת הפעלה שונה:

Less
קצבי דגימה נתמכים
הגבלת מקסימום ביטפול
הגבלת מקסימום קצב סיביות
קצב סיביות טיפוסי
התאמה דינמית של Bitpool

Windows 10
44.1 кГц
53
512 קילוביט לשנייה
328 קילוביט לשנייה
✓*

לינוקס (BlueZ + PulseAudio)
16, 32, 44.1, 48 קילו-הרץ
64 (עבור חיבורים נכנסים), 53 (עבור חיבורים יוצאים)
אין גבול
328 קילוביט לשנייה
✓*

MacOS גבוהה סיירה
44.1 кГц
64, ברירת מחדל 53***
לא ידוע
328 קילוביט לשנייה
✗

אנדרואיד 4.4-9
44.1/48 קילו-הרץ**
53
328 קילוביט לשנייה
328 קילוביט לשנייה
✗

אנדרואיד 4.1-4.3.1
44.1, 48 קילו-הרץ**
53
229 קילוביט לשנייה
229 קילוביט לשנייה
✗

Blackberry OS 10
48 кГц
53
אין גבול
328 קילוביט לשנייה
✗

* Bitpool רק יורד, אבל לא עולה אוטומטית, אם תנאי ההעברה משתפרים. כדי לשחזר את Bitpool עליך להפסיק את ההשמעה, להמתין מספר שניות ולהתחיל שוב את האודיו.
** ערך ברירת המחדל תלוי בהגדרות המחסנית שצוינו בעת הידור הקושחה. באנדרואיד 8/8.1 התדר הוא רק 44.1 קילו-הרץ או 48 קילו-הרץ, תלוי בהגדרות במהלך ההידור, בגרסאות אחרות 44.1 קילו-הרץ ו-48 קילו-הרץ נתמכים בו-זמנית.
*** ניתן להגדיל את ערך Bitpool בתוכנית Bluetooth Explorer.

aptX ו-aptX HD

aptX הוא codec פשוט ומהיר חישובית, ללא פסיכואקוסטיקה, באמצעות אפנון קוד דופק דיפרנציאלי אדפטיבי (ADPCM). הופיע בסביבות 1988 (תאריך הגשה פָּטֶנט מתאריך פברואר 1988), לפני Bluetooth, הוא שימש בעיקר בציוד שמע אלחוטי מקצועי. כיום בבעלות קוואלקום, דורש רישוי ותמלוגים. נכון לשנת 2014: 6000 דולר חד פעמי ו-$1 למכשיר, עבור אצוות של עד 10000 מכשירים (מקורעמ '16).
aptX ו-aptX HD הם אותו codec, עם פרופילי קידוד שונים.

לקודק יש רק פרמטר אחד - בחירת תדירות הדגימה. יש, עם זאת, בחירה של מספר/מצב ערוצים, אבל בכל המכשירים המוכרים לי (70+ חתיכות) רק סטריאו נתמך.

codec
תדר דגימה
קיבולת
קצב סיביות
תמיכה בקידוד
תמיכה בפענוח

aptX
16, 32, 44.1, 48 קילו-הרץ
16 קצת
128 / 256 / 352 / 384 kbps (בהתאם לקצב הדגימה)
Windows 10 (מחשב ונייד), macOS, Android 4.4+/7*, Blackberry OS 10
מגוון רחב של התקני שמע (חומרה)

* גרסאות עד 7 דורשות שינוי בערימת ה-Bluetooth. ה-Codec נתמך רק אם יצרן מכשיר האנדרואיד העניק רישיון ל-Codec מ-Qualcomm (אם למערכת ההפעלה יש ספריות קידוד).

aptX מחלק אודיו ל-4 פסי תדרים ומכמת אותם עם אותו מספר ביטים כל הזמן: 8 ביטים עבור 0-5.5 קילו-הרץ, 4 ביטים עבור 5.5-11 קילו-הרץ, 2 ביטים עבור 11-16.5 קילו-הרץ, 2 ביטים עבור 16.5-22 קילו-הרץ ( נתונים עבור קצב דגימה 44.1 קילו-הרץ).

דוגמה לאודיו aptX (בחלק העליון - האות המקורי, בתחתית - aptX, ספקטרוגרמות של הערוצים השמאליים בלבד, צליל ב-FLAC):

השיאים נעשו קצת יותר אדומים, אבל לא יכולת לשמוע את ההבדל.

בשל ההתפלגות הקבועה של סיביות קוונטיזציה, ה-Codec לא יכול "להעביר את הביטים" לתדרים שהכי זקוקים להם. בניגוד ל-SBC, aptX לא "חתוך" תדרים, אלא יוסיף להם רעשי קוונטיזציה, ויפחית את הטווח הדינמי של האודיו.

אין להניח ששימוש, למשל, ב-2 סיביות לפס מפחית את הטווח הדינמי ל-12 dB: ADPCM מאפשר עד 96 dB של טווח דינמי גם כאשר משתמשים ב-2 סיביות קוונטיזציה, אך רק לאות מסויים.
ADPCM מאחסן את ההפרש המספרי בין המדגם הנוכחי למדגם הבא, במקום לאחסן את הערך המוחלט כמו ב-PCM. זה מאפשר לך להפחית את הדרישות למספר הביטים הדרושים לאחסון מידע זהה (ללא אובדן) או כמעט זהה (עם שגיאת עיגול קטנה יחסית). כדי להפחית שגיאות עיגול, משתמשים בטבלאות מקדמים.
בעת יצירת ה-Codec, המחברים חישבו מקדמי ADPCM על קבוצה של קבצי אודיו של מוזיקה. ככל שאות השמע קרוב יותר לסט המוזיקה שעליו נבנו הטבלאות, כך יוצר פחות שגיאות קוונטיזציה (רעש) aptX.

בגלל זה, בדיקות סינתטיות תמיד יניבו תוצאות גרועות יותר ממוזיקה. הכנתי דוגמה סינתטית מיוחדת בה aptX מציג תוצאות גרועות - גל סינוס בתדר של 12.4 קילו-הרץ (מעל - האות המקורי, למטה - aptX. אודיו ב-FLAC. מנמיכים את הווליום!):

גרף ספקטרום:


רעשים נשמעים בבירור.

עם זאת, אם אתה יוצר גל סינוס עם משרעת קטנה יותר כך שהוא שקט יותר, הרעש גם יהפוך לשקט יותר, מה שמצביע על טווח דינמי רחב:

כדי לשמוע את ההבדל בין רצועת המוזיקה המקורית לרצועת המוזיקה הדחוסה, ניתן להפוך את אחד האותות ולהוסיף את הרצועות ערוץ אחר ערוץ. גישה זו, באופן כללי, לא נכונה, ולא תיתן תוצאות שפויות עם קודקים מורכבים יותר, אבל ספציפית עבור ADPCM היא מתאימה למדי.
ההבדל בין מקורי ל-aptX
הפרש הריבוע הממוצע של האותות הוא ברמה של -37.4 dB, וזה לא הרבה עבור מוזיקה דחוסה כזו.

aptXHD

aptX HD אינו codec עצמאי - הוא פרופיל קידוד משופר של aptX codec. השינויים השפיעו על מספר הביטים שהוקצו לטווחי תדרים קידוד: 10 סיביות עבור 0-5.5 קילו-הרץ, 6 ביטים עבור 5.5-11 קילו-הרץ, 4 ביטים עבור 11-16.5 קילו-הרץ, 4 ביטים עבור 16.5-22 קילו-הרץ (ספרות עבור 44.1 קילו-הרץ) .

codec
תדר דגימה
קיבולת
קצב סיביות
תמיכה בקידוד
תמיכה בפענוח

aptXHD
16, 32, 44.1, 48 קילו-הרץ
24 ביטים
192 / 384 / 529 / 576 kbps (בהתאם לקצב הדגימה)
אנדרואיד 8+*
חלק מהתקני שמע (חומרה)

* גרסאות עד 7 דורשות שינוי בערימת ה-Bluetooth. ה-Codec נתמך רק אם יצרן מכשיר האנדרואיד העניק רישיון ל-Codec מ-Qualcomm (אם למערכת ההפעלה יש ספריות קידוד).

פחות נפוץ מ-aptX: כנראה דורש רישוי נפרד מ-Qualcomm, ודמי רישוי נפרדים.

בואו נחזור על הדוגמה עם גל סינוס ב-12.4 קילו-הרץ:


הרבה יותר טוב מ-aptX, אבל עדיין קצת רועש.

aptX נמוך חביון

Codec מבית קוואלקום שאין לו שום דבר במשותף עם aptX ו-aptX HD סטנדרטיים, אם לשפוט לפי המידע המוגבל מאנשים המעורבים בפיתוח שלו. עוצב עבור שידור אודיו אינטראקטיבי עם אחזור נמוך (סרטים, משחקים), שבו לא ניתן לכוונן את השהיית השמע על ידי תוכנה. אין מימושי תוכנה ידועים של מקודדים ומפענחים; הם נתמכים אך ורק על ידי משדרים, מקלטים, אוזניות ורמקולים, אך לא על ידי סמארטפונים ומחשבים.

תדר דגימה
קצב סיביות
תמיכה בקידוד
תמיכה בפענוח

44.1 кГц
276/420 kbps
כמה משדרים (חומרה)
חלק מהתקני שמע (חומרה)

AAC

AAC, או Advanced Audio Coding, הוא Codec מורכב מבחינה חישובית עם מודל פסיכו-אקוסטי רציני. בשימוש נרחב עבור אודיו באינטרנט, במקום השני בפופולריות אחרי MP3. דורש רישוי ותמלוגים: $15000 חד פעמי (או $1000 עבור חברות עם פחות מ-15 עובדים) + $0.98 עבור 500000 המכשירים הראשונים (מקור).
ה-Codec סטנדרטי במסגרת מפרטי MPEG-2 ו-MPEG-4, ובניגוד לתפיסה המוטעית הרווחת, הוא אינו שייך לאפל.

תדר דגימה
קצב סיביות
תמיכה בקידוד
תמיכה בפענוח

8 - 96 קילו-הרץ
8 - 576 kbps (עבור סטריאו), 256 - 320 kbps (אופייני עבור Bluetooth)
macOS, Android 7+*, iOS
מגוון רחב של התקני שמע (חומרה)

* רק במכשירים שהיצרנים שלהם שילמו דמי רישוי

iOS ו-macOS משתמשים במקודד AAC הטוב ביותר הנוכחי של אפל כדי לספק את איכות השמע הגבוהה ביותר האפשרית. אנדרואיד משתמשת במקודד Fraunhofer FDK AAC באיכות השנייה, אך עשויה להשתמש בחומרות שונות המובנות בפלטפורמה (SoC) עם איכות קידוד לא ידועה. על פי בדיקות אחרונות באתר SoundGuys, איכות קידוד AAC של טלפונים שונים של אנדרואיד משתנה מאוד:

לרוב התקני השמע האלחוטיים יש קצב סיביות מקסימלי של 320 kbps עבור AAC, חלקם תומכים רק ב-256 kbps. קצבי סיביות אחרים נדירים ביותר.
AAC מספק איכות מעולה בקצבי סיביות של 320 ו-256 kbps, אך כפוף ל אובדן קידוד רציף של תוכן שכבר דחוסעם זאת, קשה לשמוע הבדלים עם המקור ב-iOS בקצב סיביות של 256 kbps אפילו עם מספר קידודים עוקבים; עם קידוד בודד, למשל, MP3 320 kbps עד AAC 256 kbps, ניתן להזניח הפסדים.
בדומה לקודקים אחרים של Bluetooth, כל מוזיקה מפוענחת תחילה ולאחר מכן מקודדת על ידי ה-Codec. בעת האזנה למוזיקה בפורמט AAC, היא מפענחת תחילה על ידי מערכת ההפעלה, ולאחר מכן מקודדת ל-AAC שוב לשידור באמצעות Bluetooth. זה הכרחי לערבוב זרמי אודיו מרובים, כגון מוזיקה והתראות על הודעות חדשות. iOS אינו יוצא דופן. באינטרנט ניתן למצוא הצהרות רבות שב-iOS מוזיקה בפורמט AAC אינה מועברת בעת שידור באמצעות בלוטות', מה שלא נכון.

MP1/2/3

ה-Codec של משפחת MPEG-1/2 Part 3 מורכבים מה-MP3 המוכר והנפוץ, ה-MP2 הפחות נפוץ (בשימוש בעיקר בטלוויזיה דיגיטלית ורדיו), וה-MP1 הלא ידוע לחלוטין.

ה-Codec MP1 ו-MP2 הישנים אינם נתמכים כלל: לא הצלחתי למצוא שום אוזניות או ערימת בלוטות' שיקודד או יפענח אותם.
פענוח MP3 נתמך על ידי חלק מהאוזניות, אך קידוד אינו נתמך בשום ערימה של מערכת הפעלה מודרנית. נראה שהמחסנית BlueSoleil של צד שלישי עבור Windows יכולה לקודד ל-MP3 אם תשנה את קובץ התצורה באופן ידני, אבל מבחינתי התקנתו מובילה ל-BSoD ב-Windows 10. מסקנה - למעשה לא ניתן להשתמש ב-Codec עבור אודיו בלוטות'.
בעבר, בשנים 2006-2008, לפני התפשטות תקן A2DP במכשירים, אנשים האזינו למוזיקה MP3 באוזניות Nokia BH-501 דרך תוכנית MSI BluePlayer, שהייתה זמינה ב-Symbian ו-Windows Mobile. באותה תקופה, ארכיטקטורת מערכת ההפעלה של סמארטפונים אפשרה גישה לפונקציות רבות ברמה נמוכה, וב-Windows Mobile אפילו ניתן היה להתקין ערימות בלוטות' של צד שלישי.

הפטנט האחרון של ה-Codec MP3 פג, השימוש ב-Codec אינו מחייב דמי רישוי מאז 23 באפריל 2017.

אם הפטנט הארוך ביותר שהוזכר בהפניות הנ"ל נלקח כמדד, אזי טכנולוגיית ה-MP3 הפכה ללא פטנט בארה"ב ב-16 באפריל 2017 כאשר פג תוקפו של פטנט אמריקאי 6,009,399, המוחזק על ידי Technicolor ומנוהל על ידי.

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

תדר דגימה
קצב סיביות
תמיכה בקידוד
תמיכה בפענוח

16 - 48 קילו-הרץ
8 - 320 קילוביט לשנייה
לא נתמך בשום מקום
חלק מהתקני שמע (חומרה)

LDAC

Codec "Hi-Res" חדש ומקודם באופן פעיל מבית Sony, התומך בקצבי דגימה של עד 96 קילו-הרץ וקצב סיביות של 24 סיביות, עם קצבי סיביות של עד 990 קילו-ביט לשנייה. הוא מפורסם כ-codec אודיופיל, כתחליף לקודקים Bluetooth קיימים. יש לו פונקציה של התאמת קצב סיביות אדפטיבית, בהתאם לתנאי שידור הרדיו.

מקודד LDAC (libldac) כלולה בחבילת אנדרואיד הרגילה, כך שהקידוד נתמך בכל סמארטפון אנדרואיד החל מגרסה 8 של מערכת ההפעלה. אין מפענחי תוכנה זמינים באופן חופשי, מפרט ה-Codec אינו זמין לציבור הרחב, אולם, במבט ראשון במקודד, המבנה הפנימי של ה-Codec דומה ל- ATRAC9 - ה-codec של סוני בשימוש ב-PlayStation 4 וב-Vita: שניהם עובדים בתחום התדר, משתמשים בהמרת קוסינוס בדידה (MDCT) ודחיסה באמצעות אלגוריתם האפמן.

תמיכת LDAC ניתנת כמעט אך ורק על ידי אוזניות של סוני. היכולת לפענח LDAC נמצאת לפעמים באוזניות וב-DAC של יצרנים אחרים, אך לעיתים רחוקות מאוד.

תדר דגימה
קצב סיביות
תמיכה בקידוד
תמיכה בפענוח

44.1 - 96 קילו-הרץ
303/606/909 kbit/s (עבור 44.1 ו-88.2 קילו-הרץ), 330/660/990 קילו-הרץ (עבור 48 ו-96 קילו-הרץ)
Android 8 +
כמה אוזניות של סוני וכמה מכשירים מיצרנים אחרים (חומרה)

שיווק LDAC כ-Codec Hi-Res פוגע במרכיב הטכני שלו: זה טיפשי להוציא קצב סיביות על שידור תדרים בלתי נשמעים לאוזן האנושית והגדלת עומק הסיביות, בעוד שלא מספיק לשדר באיכות CD (44.1/16) ללא אובדן . למרבה המזל, ל-Codec יש שני מצבי הפעלה: שידור שמע CD והעברת שמע Hi-Res. במקרה הראשון, רק 44.1 קילוהרץ/16 ביטים משודרים באוויר.

מכיוון שמפענח LDAC תוכנה אינו זמין באופן חופשי, אי אפשר לבדוק את ה-Codec ללא התקנים נוספים המפענחים LDAC. על פי תוצאות בדיקת ה-LDAC ב-DAC עם תמיכתו, שמהנדסי SoundGuys.com חיברו באמצעות פלט דיגיטלי והקליטו את צליל הפלט על אותות בדיקה, LDAC 660 ו-990 kbps במצב באיכות CD מספקים אות-ל- יחס הרעש מעט טוב יותר מזה של aptX HD.

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

LDAC תומך גם בקצבי סיביות דינמיים מחוץ לפרופילים מבוססים - מ-138 kbps ל-990 kbps, אבל עד כמה שאני יכול לדעת, אנדרואיד משתמשת רק בפרופילים הסטנדרטיים 303/606/909 ו-330/660/990 kbps.

קודקים אחרים

רכיבי קודקים A2DP אחרים אינם נמצאים בשימוש נרחב. התמיכה שלהם נעדרת כמעט לחלוטין או זמינה רק בדגמים מסוימים של אוזניות וסמארטפונים.
ה-Codec ATRAC המתוקנן ב-A2DP מעולם לא שימש כ-Codec Bluetooth אפילו על ידי סוני עצמם, Samsung HD, Samsung Scalable ו-Samsung UHQ-BT תמיכה מוגבלת מאוד בהתקני שידור וקבלה, ו-HWA LHDC חדש מדי ונתמך רק בשלושה (?) מכשירים.

תמיכה ב-Codec עבור התקני שמע

לא כל היצרנים מפרסמים מידע מדויק על הקודקים הנתמכים על ידי אוזניות, רמקולים, מקלטים או משדרים אלחוטיים מסוימים. לפעמים קורה שתמיכה בקודק מסויים היא רק לשידור, אבל לא לקליטה (רלוונטי למשדרים-מקלטים משולבים), אם כי היצרן פשוט מצהיר על "תמיכה", ללא הערות (אני מניח שרישוי נפרד של מקודדים ומפענחים של חלק קודקים אשמים בכך). במכשירים הזולים ביותר, ייתכן שלא תמצא את התמיכה המוצהרת ב-aptX כלל.

לרוע המזל, הממשקים של רוב מערכות ההפעלה אינם מציגים את ה-codec המשמש בשום מקום. מידע על זה זמין רק באנדרואיד, החל מגרסה 8, ו-macOS. עם זאת, אפילו במערכות הפעלה אלה, יוצגו רק אותם רכיבי codec שנתמכים על ידי הטלפון/מחשב והאוזניות.

כיצד תוכל לגלות באילו רכיבי codec המכשיר שלך תומך? הקלט ונתח זרימת תנועה עם פרמטרי משא ומתן A2DP!
ניתן לעשות זאת ב-Linux, macOS ואנדרואיד. בלינוקס אתה יכול להשתמש ב-Wireshark או hcidump, ב-macOS אתה יכול להשתמש ב-Bluetooth Explorer, וב-Android אתה יכול להשתמש בפונקציית שמירת ה-HCI dump Bluetooth הרגילה, הזמינה בכלי המפתחים. תקבלו dump בפורמט btsnoop, אותו ניתן לטעון אל מנתח Wireshark.
שים לב: dump נכון ניתן להשיג רק על ידי חיבור מהטלפון/מחשב לאוזניות/רמקולים (לא משנה כמה זה נשמע מצחיק)! האוזניות יכולות ליצור חיבור עם הטלפון באופן עצמאי, ובמקרה זה הן יבקשו רשימת קודקים מהטלפון, ולא להיפך. כדי להבטיח שהדמפ הנכון מוקלט, תחילה בטל את הצמדת המכשיר ולאחר מכן התאם את הטלפון שלך לאוזניות תוך כדי הקלטת ה-dump.

השתמש במסנן התצוגה הבא כדי לסנן תנועה לא רלוונטית:

btavdtp.signal_id

כתוצאה מכך, אתה אמור לראות משהו דומה לזה:

אתה יכול ללחוץ על כל פריט בפקודה GetCapabilities כדי להציג את המאפיינים המפורטים של ה-codec.

Wireshark אינו מכיר את כל מזהי ה-Codec, כך שחלק מה-Codec יצטרכו להיות מפענח באופן ידני, תוך התבוננות בטבלת המזהים שלהלן:

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

כדי לא לנתח dump ידנית, הכנתי שירות שינתח הכל אוטומטית: btcodecs.valdikss.org.ru

השוואה בין קודקים. איזה codec עדיף?

לכל codec יש יתרונות וחסרונות משלו.
aptX ו-aptX HD משתמשים בפרופילים מקודדים קשה שלא ניתן לשנות מבלי לשנות את המקודד והמפענח. לא יצרן הטלפון ולא יצרן האוזניות יכולים לשנות את גורמי הקידוד של קצב הסיביות או aptX. הבעלים של ה-codec, Qualcomm, מספק מקודד התייחסות בצורה של ספרייה. עובדות אלו הן הכוח של aptX - אתה יודע מראש איזו איכות סאונד תקבל, בלי שום "אבל".

ל-SBC, לעומת זאת, יש פרמטרים רבים הניתנים להגדרה, קצב סיביות דינמי (המקודד יכול להפחית את פרמטר ה-bitpool אם גלי האוויר תפוסים), ואין לו פרופילים מקודדים, רק "איכות בינונית" ו"איכות גבוהה" המומלצים שהיו נוסף למפרט A2DP בשנת 2003. "איכות גבוהה" כבר לא כל כך גבוהה בסטנדרטים של היום, ורוב ערימות ה-Bluetooth לא מאפשרות לך להשתמש בפרמטרים טוב יותר מהפרופיל "איכות גבוהה", אם כי אין מגבלות טכניות לכך.
ל-Bluetooth SIG אין מקודד SBC ייחוס כספרייה, והיצרנים מיישמים אותו בעצמם.
אלו החולשות של SBC – אף פעם לא ברור מראש לאיזו איכות צליל לצפות ממכשיר מסוים. SBC יכול להפיק גם אודיו נמוך וגם באיכות גבוהה מאוד, אבל זה האחרון אינו ניתן להשגה מבלי להשבית או לעקוף את המגבלות המלאכותיות של ערימות Bluetooth.

המצב עם AAC אינו חד משמעי: מצד אחד, תיאורטית ה-Codec אמור לייצר איכות שלא ניתן להבחין בה מהמקור, אבל בפועל, אם לשפוט לפי הבדיקות של מעבדת SoundGuys במכשירי אנדרואיד שונים, זה לא מאושר. ככל הנראה, התקלה נעוצה במקודדי שמע חומרה באיכות נמוכה המובנים בערכות שבבים שונות של הטלפון. הגיוני להשתמש ב-AAC רק במכשירי אפל, וב-Android כדי להגביל אותו ל-aptX ו-LDAC.

חומרה התומכת ב-codec חלופית נוטה להיות באיכות גבוהה יותר, פשוט כי עבור מכשירים זולים מאוד ואיכותיים, אין זה הגיוני לשלם דמי רישוי כדי להשתמש ב-codec אלה. בבדיקות שלי, SBC נשמע טוב מאוד בציוד איכותי.

הכנתי שירות אינטרנט שמקודד אודיו ל-SBC, aptX ו-aptX HD בזמן אמת, ישירות בדפדפן. בעזרתו, אתה יכול לבדוק את הקודקים האודיו האלה מבלי לשדר שמע באמצעות בלוטות', בכל אוזניות חוטיות, רמקולים והמוזיקה האהובה עליך, וגם לשנות פרמטרי קידוד ישירות תוך כדי השמעת אודיו:
btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-encoder
השירות משתמש בספריות הקידוד של SBC מפרויקט BlueZ וב-libopenaptx מ-ffmpeg, אשר מורכבות לתוך WebAssembly ו-JavaScript מ-C, דרך emscripten, כדי להפעיל את הדפדפן. מי יכול לחלום על עתיד כזה!

הנה איך זה נראה:

שימו לב כיצד רמת הרעש משתנה לאחר 20 קילו-הרץ עבור קודקים שונים. קובץ ה-MP3 המקורי אינו מכיל תדרים מעל 20 קילו-הרץ.

נסה להחליף רכיבי codec ולראות אם אתה שומע את ההבדל בין המקור, SBC 53 Joint Stereo (הפרופיל הסטנדרטי והנפוץ ביותר), לבין aptX/aptX HD.

אני יכול לשמוע את ההבדל בין קודקים באוזניות!

אנשים שלא שומעים את ההבדל בין קודקים במהלך בדיקה באמצעות שירות אינטרנט טוענים שהם שומעים אותו כשהם מאזינים למוזיקה באוזניות אלחוטיות. אבוי, זו לא בדיחה או אפקט פלצבו: ההבדל באמת נשמע, אבל הוא לא נגרם מהבדלים קודקים.

הרוב המכריע של שבבי השמע של בלוטות' המשמשים במכשירי קליטה אלחוטיים מצוידים במעבד אותות דיגיטלי (DSP), המיישם אקולייזר, קומנדר, מרחיב סטריאו ודברים אחרים שנועדו לשפר (או לשנות) את הסאונד. יצרנים של ציוד Bluetooth יכולים להגדיר DSP עבור כל codec בנפרד, ובמעבר בין קודקים, המאזין יחשוב שהם שומעים הבדל בפעולת הקודקים, כאשר במציאות הם מאזינים להגדרות DSP שונות.

DSP Kalimba צינור עיבוד אודיו בשבבים המיוצרים על ידי CSR/Qualcomm

הפעל פונקציות DSP שונות עבור כל codec ופלט בנפרד

חלק ממכשירי הפרימיום מגיעים עם תוכנה המאפשרת לך להתאים אישית את הגדרות ה-DSP, אבל רוב האוזניות הזולות יותר לא, ומשתמשים לא יכולים לכבות את עיבוד האודיו לאחר עיבוד באופן ידני.

תכונות פונקציונליות של מכשירים

לגרסה המודרנית של תקן A2DP יש פונקציית "בקרת עוצמת קול מוחלטת". - בקרת עוצמת הקול של המכשיר באמצעות פקודות מיוחדות של פרוטוקול AVRCP, המווסת את הרווח של שלב הפלט, במקום להפחית באופן תוכנתי את עוצמת הקול של זרם האודיו. אם כאשר אתה משנה את עוצמת הקול באוזניות שלך, השינוי לא מסתנכרן עם עוצמת הקול בטלפון שלך, אז האוזניות או הטלפון שלך לא תומכים בתכונה זו. במקרה זה, הגיוני תמיד להאזין למוזיקה עם עוצמת קול מקסימלית בטלפון, התאמת עוצמת הקול בפועל באמצעות כפתורי האוזניות - במקרה זה, יחס האות לרעש יהיה טוב יותר ואיכות השמע חייב להיות גבוה יותר.
במציאות, יש מצבים עצובים. באוזניות RealForce OverDrive D1 שלי ל-SBC מופעל קומנדר חזק, והגברת הווליום מובילה לעלייה ברמת הצלילים השקטים, בעוד שעוצמת הצלילים החזקים אינה משתנה (האות נדחס). בגלל זה, אתה צריך להגדיר את עוצמת הקול במחשב לחצי, ובמקרה זה אין כמעט אפקט דחיסה.
לפי התצפיות שלי, כל האוזניות עם רכיבי קודקים נוספים תומכות בפונקציית בקרת עוצמת הקול המוחלטת, ככל הנראה זו אחת הדרישות לאישור קודקים.

חלק מהאוזניות תומכות חיבור שני מכשירים בו זמנית. זה מאפשר לך, למשל, להאזין למוזיקה מהמחשב ולקבל שיחות מהטלפון שלך. עם זאת, עליך להיות מודע לכך שבמצב זה קודקים חלופיים מושבתים ורק SBC משמש.

AVDTP 1.3 פונקציית Delay Reporting מאפשרת לאוזניות לתקשר את ההשהיה למכשיר המשדר שבו מושמע הצליל בפועל. זה מאפשר לך להתאים את הסנכרון של אודיו עם וידאו בזמן צפייה בקבצי וידאו: אם יש בעיות בשידור רדיו, האודיו לא יפגר אחרי הסרטון, אלא להיפך, הסרטון יואט על ידי נגן הווידאו עד אודיו ווידאו מסונכרנים שוב.
הפונקציה נתמכת על ידי אוזניות רבות, אנדרואיד 9+ ולינוקס עם PulseAudio 12.0+. אני לא מודע לתמיכה בתכונה זו בפלטפורמות אחרות.

תקשורת דו כיוונית באמצעות בלוטות'. שידור קולי.

עבור שידור קולי בבלוטות' משתמשים ב-Synchronous Connection Oriented (SCO) - שידור סינכרוני עם משא ומתן מקדים על החיבור. המצב מאפשר להעביר קול וקול לפי הסדר, במהירויות שליחה וקבלה סימטריות, ללא המתנה לאישור שידור ושליחה חוזרת של מנות. זה מקטין את העיכוב הכולל של שידור השמע בערוץ הרדיו, אך מטיל הגבלות חמורות על כמות הנתונים המועברים ליחידת זמן, ומשפיע לרעה על האיכות.
כאשר נעשה שימוש במצב זה, גם הקול וגם האודיו מועברים באותה איכות.
לרוע המזל, נכון לשנת 2019, איכות הקול ב-Bluetooth עדיין ירודה, ולא ברור מדוע ה-Bluetooth SIG לא עושה דבר בנידון.

CVSD

ה-Codec הקול הבסיסי CVSD תוקן בשנת 2002, והוא נתמך על ידי כל מכשירי התקשורת הדו-כיוונית של Bluetooth. הוא מספק שידור שמע בתדר דגימה של 8 קילו-הרץ, התואם את האיכות של טלפוניה קווית קונבנציונלית.

דוגמה להקלטה ב-codec זה.

mSBC

ה-codec הנוסף mSBC תוקן ב-2009, וב-2010 כבר הופיעו שבבים המשתמשים בו לשידור קולי. mSBC נתמך באופן נרחב על ידי מכשירים שונים.
לא מדובר ב-Codec עצמאי, אלא ב-SBC רגיל מתקן A2DP, עם פרופיל קידוד קבוע: 16 קילו-הרץ, מונו, ביטפול 26.

דוגמה להקלטה ב-codec זה.

לא מבריק, אבל הרבה יותר טוב מ-CVSD, אבל עדיין מעצבן להשתמש בו לתקשורת מקוונת, במיוחד כשאתה משתמש באוזניות כדי לתקשר בתוך המשחק – גם האודיו של המשחק ישודר בקצב דגימה של 16 קילו-הרץ.

חברת FastStreamCSR החליטה לפתח את הרעיון של שימוש ב-SBC. כדי לעקוף את המגבלות של פרוטוקול SCO ולהשתמש בקצבי סיביות גבוהים יותר, CSR הלכו בדרך אחרת - הם הציגו תמיכה באודיו SBC דו-כיווני לתקן שידור אודיו חד-כיווני A2DP, פרופילי קידוד סטנדרטיים, וקראו לזה "FastStream".

FastStream משדר אודיו סטריאו ב-44.1 או 48 קילו-הרץ עם קצב סיביות של 212 קילו-ביט לרמקולים, ומונו, 16 קילו-הרץ, עם קצב סיביות של 72 קילו-הרץ משמש להעברת אודיו מהמיקרופון (קצת יותר טוב מ-mSBC). פרמטרים כאלה מתאימים הרבה יותר לתקשורת במשחקים מקוונים - צליל המשחק ובני השיח יהיו באיכות גבוהה.

דוגמה להקלטה ב-codec זה (+ צליל מהמיקרופון, זהה ל-mSBC).

החברה הגיעה עם קב מעניין, אך בשל העובדה שהוא סותר את תקן A2DP, הוא נתמך רק בחלק מהמשדרים של החברה (שעובדים ככרטיס שמע USB, לא כמכשיר בלוטות'), אך הוא לא לקבל תמיכה בערימות בלוטות', למרות שמספר האוזניות עם תמיכה ב-FastStream לא כל כך קטן.

כרגע, תמיכה ב-FastStream במערכת ההפעלה היא בלבד כתיקון עבור Linux PulseAudio מהמפתחת פאלי רוהאר, שאינה נכללת בסניף הראשי של התוכנית.

aptX נמוך חביון

להפתעתכם הרבה, aptX Low Latency תומך גם באודיו דו-כיווני, תוך יישום אותו עיקרון כמו FastStream.
לא ניתן להשתמש בתכונה זו של ה-Codec בשום מקום - אין תמיכה בפענוח Low Latency באף מערכת הפעלה או בכל מחסנית בלוטות' המוכרת לי.

בלוטות' 5, קלאסי ואנרגיה נמוכה

היה הרבה בלבול סביב מפרטי Bluetooth וגרסאות עקב נוכחותם של שני תקנים לא תואמים תחת אותו מותג, שניהם נמצאים בשימוש נרחב למטרות שונות.

ישנם שני פרוטוקולי Bluetooth שונים שאינם תואמים: Bluetooth Classic ו-Bluetooth Low Energy (LE, הידוע גם בשם Bluetooth Smart). ישנו גם פרוטוקול שלישי, Bluetooth High Speed, אך הוא אינו נפוץ ואינו נמצא בשימוש במכשירים ביתיים.

החל מ-Bluetooth 4.0, שינויים במפרט נגעו בעיקר ל-Bluetooth Low Energy, והגרסה הקלאסית קיבלה שיפורים קלים בלבד.

רשימת השינויים בין Bluetooth 4.2 ל-Bluetooth 5:

9 שינויים מגרסה 4.2 ל-5.0

9.1 תכונות חדשות

מספר תכונות חדשות מוצגות במהדורת Bluetooth Core Specification 5.0. תחומי השיפור העיקריים הם:
• מסכת זמינות חריצים (SAM)
• 2 Msym/s PHY עבור LE
•LE Long Range
• פרסום במחזור עבודה גבוה ללא חיבור
• הרחבות פרסום של LE
• אלגוריתם בחירת ערוץ LE #2
9.1.1 תכונות שנוספו ב-CSA5 - משולבים ב-v5.0
• הספק פלט גבוה יותר

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

רק שינוי אחד השפיע על הגרסה הקלאסית במסגרת מפרט Bluetooth 5: הם הוסיפו תמיכה בטכנולוגיית Slot Availability Mask (SAM), שנועדה לשפר את הפרדת שידורי הרדיו. כל שאר השינויים משפיעים רק על Bluetooth LE (וגם כוח פלט גבוה יותר).

כל התקני שמע משתמשים רק ב-Bluetooth Classic. אי אפשר לחבר אוזניות ורמקולים באמצעות Bluetooth Low Energy: אין תקן להעברת שמע באמצעות LE. תקן A2DP, המשמש להעברת אודיו באיכות גבוהה, פועל רק באמצעות Bluetooth Classic, ואין אנלוגי ב-LE.

מסקנה – רכישת מכשירי שמע עם בלוטות' 5 רק בגלל הגרסה החדשה של הפרוטוקול היא חסרת טעם. בלוטות' 4.0/4.1/4.2 בהקשר של שידור אודיו יעבוד בדיוק אותו הדבר.
אם ההכרזה על אוזניות חדשות מזכירה טווח פעולה כפול וצריכת חשמל מופחתת הודות ל-Bluetooth 5, אז אתה צריך לדעת שהם או לא מבינים זאת בעצמם או מטעים אותך. לא פלא, כי אפילו יצרני שבבי בלוטות' בהכרזות שלהם מבולבלים לגבי ההבדלים בין הגרסה החדשה של התקן, וכמה שבבי בלוטות' 5 תומכים בגרסה החמישית רק עבור LE, ומשתמשים ב-4.2 עבור Classic.

עיכוב שידור אודיו

כמות ההשהיה (ההשהיה) באודיו תלויה בגורמים רבים: גודל המאגר בערימת האודיו, בערימת ה-Bluetooth ובמכשיר ההשמעה האלחוטי עצמו, וההשהיה האלגוריתמית של ה-codec.

זמן ההשהיה של רכיבי codec פשוטים כמו SBC, aptX ו-aptX HD הוא קטן מאוד, 3-6 ms, שניתן להזניח, אך רכיבי קודקים מורכבים כמו AAC ו-LDAC יכולים לגרום לפיגור ניכר. זמן האחזור האלגוריתמי של AAC עבור 44.1 קילו-הרץ הוא 60 אלפיות השנייה. LDAC - כ-30 אלפיות השנייה (מבוסס על ניתוח גס של קוד המקור. יכול להיות שאני טועה, אבל לא הרבה.)

ההשהיה המתקבלת תלויה מאוד בהתקן ההשמעה, ערכת השבבים והמאגר שלו. במהלך בדיקות, קיבלתי פריסה של 150 עד 250 אלפיות השנייה במכשירים שונים (עם ה-codec SBC). אם נניח שהתקנים התומכים ב-codec נוספים aptX, AAC ו-LDAC משתמשים ברכיבים איכותיים ובגודל מאגר קטן, נקבל את ההשהיות האופייניות הבאות:

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

הרשו לי להזכיר לכם: aptX Low Latency אינו נתמך במערכות הפעלה, ולכן ניתן להשיג חביון נמוך יותר רק עם משדר+מקלט או שילוב משדר+אוזניות/רמקול, וכל המכשירים חייבים לתמוך ב-codec זה.

בעיות בהתקן Bluetooth, אישורים ולוגו

איך להבדיל בין מכשיר שמע איכותי למלאכה זולה? במראה, קודם כל!

עבור אוזניות, רמקולים ומקלטים סיניים זולים:

1. המילה "Bluetooth" חסרה על הקופסה ועל המכשיר, "Wireless" ו-"BT" משמשים לרוב
2. לוגו בלוטות' חסר על הקופסה או המכשיר
3. אין LED מהבהב כחול

היעדר אלמנטים אלו מעיד על כך שהמכשיר לא אושר, מה שאומר שהוא עשוי להיות באיכות נמוכה ובעייתי. לדוגמה, אוזניות Bluedio אינן מאושרות Bluetooth ואינן עומדות במלואן במפרט A2DP. הם לא היו עוברים הסמכה.

בואו ניקח בחשבון כמה מכשירים ותיבות מהם:

כל אלה הם מכשירים לא מאושרים. ההוראות עשויות להכיל לוגו ושם טכנולוגיית בלוטות', אך הדבר החשוב ביותר הוא שהן נמצאות על הקופסה ו/או על המכשיר עצמו.

אם האוזניות או הרמקול שלך אומרות "Ze bluetooth dewise is connected בהצלחה", זה גם לא מעיד על איכותן:

מסקנה

האם בלוטות' יכול להחליף לחלוטין אוזניות חוטיות ואוזניות? זה מסוגל, אבל במחיר של איכות שיחה ירודה, זמן השהיית אודיו מוגבר שיכול לעצבן במשחקים ושלל קודקים קנייניים שדורשים דמי רישוי ומגדילים את העלות הסופית של סמארטפונים וגם של אוזניות.

השיווק של קודקים אלטרנטיביים חזק מאוד: aptX ו-LDAC מוצגים כתחליף המיוחל ל-SBC "המיושן והרע", שהוא לא כמעט גרוע כמו שאנשים חושבים שהוא.

כפי שהתברר, ניתן לעקוף את המגבלות המלאכותיות של ערימות בלוטות' בקצב הסיביות של SBC, כך שה-SBC לא יהיה נחות מ-aptX HD. לקחתי את היוזמה לידיים שלי והכנתי תיקון לקושחה של LineageOS: אנו משנים את ערימת ה-Bluetooth כדי לשפר את הסאונד באוזניות ללא AAC, aptX ו-LDAC codec

מידע נוסף ניתן למצוא באתרי האינטרנט סאונד חבר'ה и SoundExpert.

בונוס: מקודד התייחסות SBC, מידע על זרם סיביות A2DP וקובצי בדיקה. קובץ זה פורסם בעבר בפומבי באתר Bluetooth, אך כעת זמין רק לחברי Bluetooth SIG.

מקור: www.habr.com