हामी AAC, aptX र LDAC कोडेक्स बिना हेडफोनहरूमा ध्वनि सुधार गर्न ब्लुटुथ स्ट्याक परिमार्जन गर्छौं।

यो लेख पढ्नु अघि, तपाइँ अघिल्लो लेख पढ्न सिफारिस गरिन्छ: ब्लुटुथ मार्फत अडियो: प्रोफाइल, कोडेक र उपकरणहरू बारे अधिकतम विवरण

केहि वायरलेस हेडफोन प्रयोगकर्ताहरूले मानक SBC ब्लुटुथ कोडेक, जुन सबै अडियो उपकरणहरूद्वारा समर्थित छ, प्रयोग गर्दा खराब ध्वनि गुणस्तर र उच्च फ्रिक्वेन्सीको कमी रिपोर्ट गर्छन्। AptX र LDAC कोडेक्सलाई समर्थन गर्ने यन्त्रहरू र हेडफोनहरू खरिद गर्ने ध्वनि सुधार गर्नको लागि सामान्य सिफारिस हो। यी कोडेकहरूलाई इजाजतपत्र शुल्क चाहिन्छ, त्यसैले तिनीहरूलाई समर्थन गर्ने यन्त्रहरू महँगो हुन्छन्।

यो बाहिर निस्कन्छ कि SBC को कम गुणस्तर ब्लुटुथ स्ट्याक र हेडफोन सेटिङहरूको कृत्रिम सीमाहरूको कारण हो, र यो सीमा स्मार्टफोन वा कम्प्युटरमा सफ्टवेयर परिवर्तनहरू मार्फत कुनै पनि अवस्थित उपकरणहरूमा बाइपास गर्न सकिन्छ।

कोडेक SBC

SBC कोडेकसँग धेरै फरक प्यारामिटरहरू छन् जुन जडान सेटअप चरणको समयमा कुराकानी गरिन्छ। उनीहरु मध्ये:

• च्यानलहरूको संख्या र प्रकार: संयुक्त स्टेरियो, स्टेरियो, डुअल च्यानल, मोनो;
• फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरूको संख्या: 4 वा 8;
• प्याकेजमा ब्लकहरूको संख्या: 4, 8, 12, 16;
• परिमाणीकरणको समयमा बिट वितरणको लागि एल्गोरिथ्म: लाउडनेस, SNR;
• परिमाणीकरण (बिटपूल) को समयमा प्रयोग गरिएको बिट्सको पूलको अधिकतम र न्यूनतम मान: सामान्यतया 2 देखि 53 सम्म।

डिकोडिङ उपकरणले यी प्यारामिटरहरूको कुनै पनि संयोजनलाई समर्थन गर्नुपर्छ। एन्कोडरले सबै कुरा कार्यान्वयन नगर्न सक्छ।
अवस्थित ब्लुटुथ स्ट्याकहरू सामान्यतया निम्न प्रोफाइलमा सहमत हुन्छन्: संयुक्त स्टेरियो, 8 ब्यान्ड, 16 ब्लकहरू, लाउडनेस, बिटपूल 2..53। यो प्रोफाइलले 44.1 kbps को बिटरेटमा 328 kHz अडियो इन्कोड गर्छ।
बिटपुल प्यारामिटरले एक प्रोफाइल भित्रको बिटरेटलाई सीधै असर गर्छ: यो जति उच्च हुन्छ, बिटरेट जति उच्च हुन्छ, र त्यसकारण गुणस्तर।
यद्यपि, बिटपूल प्यारामिटर एक विशिष्ट प्रोफाइलमा बाँधिएको छैन; बिटरेट पनि अन्य प्यारामिटरहरू द्वारा धेरै हदसम्म प्रभावित हुन्छ: च्यानलहरूको प्रकार, फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरूको संख्या, ब्लकहरूको संख्या। तपाईं बिटपुल परिवर्तन नगरी गैर-मानक प्रोफाइलहरूमा सहमत भएर अप्रत्यक्ष रूपमा बिटरेट बढाउन सक्नुहुन्छ।

SBC बिटरेट गणनाको लागि सूत्र

उदाहरणका लागि, डुअल च्यानल मोडले प्रत्येक च्यानलको लागि सम्पूर्ण बिटपुल प्रयोग गरी च्यानलहरूलाई अलग-अलग सङ्केतन गर्दछ। यन्त्रलाई संयुक्त स्टेरियोको सट्टा दोहोरो च्यानल प्रयोग गर्न बाध्य पारेर, हामीले उही अधिकतम बिटपुल मान: 617 kbps सँग लगभग दोब्बर बिटरेट पाउँछौं।
मेरो विचारमा, वार्ताको चरणमा प्रोफाइलमा बाँधिएको बिटपूल मानको प्रयोग A2DP मानकमा एक त्रुटि हो, जसले SBC गुणस्तरको कृत्रिम सीमा निम्त्यायो। बिटपुल भन्दा बिटरेट वार्ता गर्न यो अधिक अर्थपूर्ण हुनेछ।

यी निश्चित बिटपूल र बिटरेट मानहरू उच्च-गुणस्तरको अडियोको लागि प्रयोगको लागि सिफारिस गरिएका मानहरूसँग तालिकाबाट उत्पन्न हुन्छन्। तर एउटा सिफारिस आफैलाई यी मानहरूमा सीमित गर्ने कारण होइन।

A2DP v1.2 निर्दिष्टीकरण, जुन 2007 देखि 2015 सम्म सक्रिय थियो, सबै डिकोडिङ उपकरणहरूलाई 512 kbps सम्मको बिटरेटहरूसँग सही रूपमा काम गर्न आवश्यक छ:

SNK को डिकोडरले सबै सम्भावित बिटपूल मानहरूलाई समर्थन गर्दछ जुन अधिकतम बिट दर भन्दा बढि नतिजामा हुँदैन। यो प्रोफाइलले उपलब्ध अधिकतम बिट दरलाई मोनोका लागि ३२० केबी/सेकेन्ड र दुई-च्यानल मोडहरूको लागि ५१२ केबी/सेकेन्डमा सीमित गर्दछ।

स्पेसिफिकेशनको नयाँ संस्करणमा बिटरेटमा कुनै सीमा छैन। यो अनुमान गरिएको छ कि 2015 पछि जारी गरिएको आधुनिक हेडफोनहरूले EDR लाई समर्थन गर्दछ ≈730 kbps सम्म बिट दरहरू समर्थन गर्न सक्छ।

केही कारणका लागि, मैले परीक्षण गरेको Linux (PulseAudio), Android, Blackberry र macOS ब्लुटुथ स्ट्याकहरूमा बिटपूल प्यारामिटरको अधिकतम मानमा कृत्रिम सीमा छ, जसले अधिकतम बिटरेटलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ। तर यो सबैभन्दा ठूलो समस्या होइन; लगभग सबै हेडफोनहरूले अधिकतम बिटपूल मान 53 मा सीमित गर्दछ।
मैले पहिले नै देखेको छु, धेरै जसो उपकरणहरूले 551 kbps को बिटरेटको साथ परिमार्जित ब्लुटुथ स्ट्याकमा पूर्ण रूपमा काम गर्दछ, बिना कुनै अवरोध वा क्र्याकल्स। तर यस्तो बिटरेट सामान्य अवस्थामा, नियमित ब्लुटुथ स्ट्याकहरूमा कहिल्यै एकरूप हुँदैन।

ब्लुटुथ स्ट्याक परिमार्जन गर्दै

A2DP मानकसँग मिल्दो कुनै पनि ब्लुटुथ स्ट्याकमा डुअल च्यानल मोडको लागि समर्थन छ, तर यसलाई इन्टरफेसबाट सक्रिय गर्न सम्भव छैन।

इन्टरफेसमा टगल थपौं! मैले एन्ड्रोइड 8.1 र एन्ड्रोइड 9 को लागि प्याचहरू बनाएको छु जसले स्ट्याकमा पूर्ण डुअल च्यानल समर्थन थप्छ, dev उपकरणहरूमा मोड टगल मेनुमा मोड थप्छ, र डुअल च्यानल-सक्षम SBC लाई तिनीहरू aptX जस्तै अतिरिक्त कोडेक जस्तै व्यवहार गर्दछ। , AAC, वा LDAC (Android ले यसलाई HD अडियो कल गर्छ) ब्लुटुथ उपकरण सेटिङहरूमा चेकमार्क थपेर। यो के जस्तो देखिन्छ:

एन्ड्रोइड 9 को लागि प्याच
एन्ड्रोइड 8.1 को लागि प्याच

जब चेकबक्स सक्रिय हुन्छ, ब्लुटुथ अडियो बिटरेटमा प्रसारित हुन थाल्छ २551 केबीपीएस, यदि हेडफोनले 3 Mbit/s को जडान गति समर्थन गर्दछ, वा २452 केबीपीएस, यदि हेडफोनले मात्र 2 Mbit/s समर्थन गर्दछ।

यो प्याच निम्न वैकल्पिक फर्मवेयरहरूमा समावेश गरिएको छ:

• LineageOS
• पुनरुत्थान रीमिक्स
• crDroid

551 र 452 kbit/s कहाँबाट आयो?

ब्लुटुथ एयर-सेयरिङ टेक्नोलोजी कुशलतापूर्वक ठूला निश्चित आकार प्याकेटहरू प्रसारण गर्न डिजाइन गरिएको छ। डाटा स्थानान्तरण स्लटहरूमा हुन्छ, एक स्थानान्तरणमा पठाइएका स्लटहरूको सबैभन्दा ठूलो संख्या 5 हो। त्यहाँ 1 वा 3 स्लटहरू प्रयोग गर्ने स्थानान्तरण मोडहरू पनि छन्, तर 2 वा 4 होइन। 5 स्लटहरूमा तपाईंले जडान गतिमा 679 बाइटहरू सम्म स्थानान्तरण गर्न सक्नुहुन्छ। 2 Mbit/s को र 1021 Mbit/s को गतिमा 3 बाइट सम्म, र 3 - 367 र 552 बाइटमा, क्रमशः।

यदि हामी 679 वा 1021 बाइट्स भन्दा कम डाटा स्थानान्तरण गर्न चाहन्छौं, तर 367 वा 552 बाइट्स भन्दा बढी, स्थानान्तरणले अझै 5 स्लट लिनेछ र डाटा एकै समयमा स्थानान्तरण हुनेछ, जसले स्थानान्तरण दक्षता कम गर्दछ।

SBC डुअल च्यानल मोडमा, Bitpool 44100 प्यारामिटरहरू सहित 38 Hz अडियोमा, 16 ब्लक प्रति फ्रेम, 8 फ्रिक्वेन्सी दायराहरू, 164 kbps को बिटरेटको साथ, 452 बाइट फ्रेमहरूमा अडियो इन्कोड गर्दछ।
अडियो L2CAP र AVDTP स्थानान्तरण प्रोटोकलहरूमा इन्क्याप्सुलेटेड हुनुपर्छ, जसले अडियो पेलोडबाट 16 बाइटहरू लिन्छ।

यसरी, 5 स्लटहरू भएको एउटा ब्लुटुथ प्रसारणले 4 अडियो फ्रेमहरू समायोजन गर्न सक्छ:

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

हामीले पठाइएको प्याकेटमा 11.7 ms अडियो डेटा फिट गर्छौं, जुन 3.75 ms मा प्रसारित हुनेछ, र हामीसँग प्याकेटमा 6 प्रयोग नगरिएका बाइटहरू बाँकी छन्।
यदि तपाईंले बिटपूललाई ​​अलिकति बढाउनुभयो भने, 4 अडियो फ्रेमहरूलाई एउटा प्याकेजमा प्याक गर्न सम्भव हुने छैन। तपाईंले एक पटकमा ३ वटा फ्रेमहरू पठाउनु पर्नेछ, जसले प्रसारण दक्षता घटाउँछ, प्रति फ्रेममा प्रसारण हुने अडियोको मात्रा घटाउँछ, र खराब रेडियो अवस्थाहरूमा अझ छिटो अडियो स्टटरिङ निम्त्याउँछ।

त्यसै गरी, EDR 551 Mbit/s को लागि 3 kbit/s को बिटरेट चयन गरिएको थियो: Bitpool 47 सँग, 16 ब्लक प्रति फ्रेम, 8 फ्रिक्वेन्सी दायराहरू, फ्रेम साइज 200 बाइट्स हो, 551 kbit/s को बिटरेटको साथ। एउटा प्याकेजमा 5 फ्रेम वा 14.6 ms संगीत हुन्छ।

सबै SBC प्यारामिटरहरू गणना गर्नको लागि एल्गोरिथ्म एकदम जटिल छ, यदि तपाईंले म्यानुअल रूपमा गणना गर्नुभयो भने तपाईं सजिलै भ्रममा पर्न सक्नुहुन्छ, त्यसैले मैले रुचि राख्नेहरूलाई मद्दत गर्न एक अन्तरक्रियात्मक क्याल्कुलेटर बनाएको छु: btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-bitrate-calculator

यो सबै किन आवश्यक छ?

AptX कोडेकको ध्वनि गुणस्तरको बारेमा लोकप्रिय विश्वासको विपरीत, केही फाइलहरूमा यसले 328 kbps को मानक बिटरेटको साथ SBC भन्दा खराब परिणामहरू उत्पादन गर्न सक्छ।

SBC गतिशील रूपमा कम-देखि-उच्च आधारमा फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरूमा क्वान्टाइजेशन बिटहरू आवंटित गर्दछ। यदि सबै बिटरेट कम र मध्य फ्रिक्वेन्सीहरूको लागि प्रयोग गरिएको थियो भने, उच्च फ्रिक्वेन्सीहरू "कट अफ" हुनेछन् (त्यहाँ मौन हुनेछ)।
aptX ले फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरूलाई सधैं उही संख्यामा बिट्सको मात्रामा परिमाणित गर्दछ, त्यसैले यसको स्थिर बिटरेट हुन्छ: 352 kHz को लागि 44.1 kbps, 384 ​​kHz को लागि 48 kbps, र यसले ती फ्रिक्वेन्सीहरूमा "बिट-शिफ्ट" गर्न सक्दैन जसलाई उनीहरूलाई धेरै आवश्यक पर्दछ। । SBC को विपरीत, aptX ले फ्रिक्वेन्सीहरू "कट" गर्दैन, तर तिनीहरूमा क्वान्टाइजेसन आवाज थप्नेछ, अडियोको गतिशील दायरा घटाउनेछ, र कहिलेकाहीँ विशेषता क्र्याकिङ परिचय गराउँछ। SBC "विवरणहरू खान्छ" - शान्त क्षेत्रहरू खारेज गर्दछ।
औसतमा, SBC 328k को तुलनामा, aptX ले फराकिलो फ्रिक्वेन्सी दायराको साथ संगीतमा कम विकृति प्रस्तुत गर्दछ, तर सङ्गीत फ्रिक्वेन्सी दायरा र फराकिलो गतिशील दायरा भएको संगीतमा, SBC 328k कहिलेकाहीँ जित्छ।

एक विशेष मामला विचार गरौं। पियानो बजाउने रेकर्डिङको स्पेक्ट्रोग्राम:

मुख्य ऊर्जा 0 देखि 4 kHz सम्म फ्रिक्वेन्सीहरूमा हुन्छ, र 10 kHz सम्म जारी रहन्छ।
AptX मा कम्प्रेस गरिएको फाइलको स्पेक्ट्रोग्राम यस्तो देखिन्छ:

र यो SBC 328k जस्तो देखिन्छ।

यो देख्न सकिन्छ कि SBC 328k ले आवधिक रूपमा 16 kHz माथिको दायरा पूर्ण रूपमा बन्द गर्यो, र यो मान मुनिका दायराहरूमा उपलब्ध सबै बिटरेटहरू खर्च गर्यो। जे होस्, aptX ले मानव कानमा सुन्न सकिने फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रममा थप विरूपण ल्यायो, जसरी aptX स्पेक्ट्रोग्राम (जति उज्यालो, बढी विकृति) बाट घटाइएको मूल स्पेक्ट्रोग्राममा देख्न सकिन्छ:

जबकि SBC 328k ले 0 देखि 10 kHz को दायरामा सिग्नल कम बिगार्यो, र बाँकी काट्यो:

SBC को 485k बिटरेट ब्यान्ड असक्षम नगरी सम्पूर्ण फ्रिक्वेन्सी दायरा सुरक्षित गर्न पर्याप्त थियो।

SBC 485k यस ट्र्याकमा 0-15 kHz को दायरामा aptX भन्दा धेरै अगाडि छ, र सानो, तर अझै पनि उल्लेखनीय भिन्नता - 15-22 kHz मा (गाढा, कम विकृति):

मूल अडियो, SBC र aptX को अभिलेख.

उच्च बिटरेट SBC मा स्विच गरेर, तपाईंले अडियो प्राप्त गर्नुहुनेछ जुन प्राय: कुनै पनि हेडफोनमा aptX लाई हराउँछ। 3 Mbps EDR जडानलाई समर्थन गर्ने हेडफोनहरूमा, 551 kbps को बिटरेटले aptX HD सँग तुलनायोग्य ध्वनि उत्पादन गर्दछ।

के तपाईं अझै धेरै गर्न सक्नुहुन्छ?

एन्ड्रोइड प्याचमा २ Mbps EDR यन्त्रहरूको बिटरेट बढाउने विकल्प पनि समावेश छ। कठिन रेडियो अवस्थाहरूमा प्रसारण स्थिरता घटाउने लागतमा तपाईले बिटरेट 2 kbit/s बाट 452 kbit/s मा बढाउन सक्नुहुन्छ।
यो persist.bluetooth.sbc_hd_higher_bitrate चर 1 मा सेट गर्न पर्याप्त छ:

# setprop persist.bluetooth.sbc_hd_higher_bitrate 1

चरम बिटरेट प्याच अहिलेसम्म LineageOS 15.1 मा मात्र अपनाएको छ, तर 16.0 मा होइन।

उपकरण अनुकूलता

SBC डुअल च्यानल लगभग सबै हेडफोन, स्पिकर र कार हेड एकाइहरु द्वारा समर्थित छ। यो कुनै अचम्मको कुरा होइन - मानकलाई कुनै पनि डिकोडिङ उपकरणहरूमा यसको समर्थन चाहिन्छ। त्यहाँ केही यन्त्रहरू छन् जसमा यो मोडले समस्याहरू निम्त्याउँछ, तर यी पृथक उदाहरणहरू हुन्।
मिल्दो उपकरणहरूको बारेमा थप विवरणहरू फेला पार्न सकिन्छ 4pda वा Xda-विकासकर्ताहरूले.

ध्वनि भिन्नताहरूको तुलना

मैले एउटा वेब सेवा बनाएको छु जसले SBC (साथै aptX र aptX HD) लाई वास्तविक समयमा, ब्राउजरमा अडियो इन्कोड गर्दछ। यसको साथ, तपाईले विभिन्न SBC प्रोफाइल र अन्य कोडेकहरूको ध्वनि तुलना गर्न सक्नुहुन्छ, वास्तवमा ब्लुटुथ मार्फत अडियो प्रसारण नगरी कुनै पनि तारयुक्त हेडफोन, स्पिकर र तपाइँको मनपर्ने संगीतमा, र अडियो बजाउँदा सिधै एन्कोडिङ प्यारामिटरहरू परिवर्तन गर्न सक्नुहुन्छ।
btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-encoder

एन्ड्रोइड विकासकर्ताहरूलाई सम्पर्क गर्नुहोस्

मैले Google मा धेरै ब्लुटुथ स्ट्याक विकासकर्ताहरूलाई मुख्य एन्ड्रोइड शाखा - AOSP मा प्याचहरू समावेश गर्न विचार गर्न सोधेको पत्र लेखें, तर एकल प्रतिक्रिया प्राप्त भएन। मेरो प्याच भित्र एन्ड्रोइड लागि Gerrit प्याच प्रणाली पनि संलग्न कसैको टिप्पणी बिना नै रह्यो।
Google मा विकासकर्ताहरूसँग सम्पर्कमा रहन र SBC HD लाई एन्ड्रोइडमा ल्याउन केही मद्दत पाउन सकेमा म खुसी हुनेछु। gerrit मा प्याच पहिले नै पुरानो भइसकेको छ (यो प्रारम्भिक संशोधनहरू मध्ये एक हो), र यदि विकासकर्ताहरूले मेरो परिवर्तनहरूमा रुचि राख्छन् भने म यसलाई अद्यावधिक गर्नेछु (यसलाई अद्यावधिक गर्न मलाई सजिलो छैन, मसँग एन्ड्रोइड Q सँग मिल्दो उपकरणहरू छैनन्। )।

निष्कर्षमा

LineageOS, पुनरुत्थान रिमिक्स र crDroid फर्मवेयर भएका स्मार्टफोनका प्रयोगकर्ताहरूले अहिले सुधारिएको ध्वनि गुणस्तरको मजा लिन सक्छन्, केवल ब्लुटुथ उपकरण सेटिङहरूमा विकल्प सक्रिय गर्नुहोस्। लिनक्स प्रयोगकर्ताहरूले पनि स्थापना गरेर SBC बिटरेट वृद्धि प्राप्त गर्न सक्छन् पाली रोहरबाट प्याच, जसले, अन्य चीजहरू बीच, aptX, aptX HD र FastStream कोडेकहरूको लागि समर्थन थप्छ।

स्रोत: www.habr.com