Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Për shkak të prodhimit masiv të telefonave inteligjentë pa fole audio 3.5 mm, kufjet Bluetooth me valë janë bërë mënyra kryesore për shumë njerëz për të dëgjuar muzikë dhe për të komunikuar në modalitetin e kufjeve.
Prodhuesit e pajisjeve me valë jo gjithmonë shkruajnë specifikime të detajuara të produktit dhe artikujt në lidhje me audio Bluetooth në internet janë kontradiktore, ndonjëherë të pasakta, nuk flasin për të gjitha veçoritë dhe shpesh kopjojnë të njëjtin informacion që nuk korrespondon me realitetin.
Le të përpiqemi të kuptojmë protokollin, aftësitë e pirgjeve të sistemit operativ Bluetooth, kufjeve dhe altoparlantëve, kodekëve Bluetooth për muzikë dhe të folur, të zbulojmë se çfarë ndikon në cilësinë e zërit të transmetuar dhe vonesën, të mësojmë se si të mbledhim dhe deshifrojmë informacione rreth kodekëve të mbështetur dhe pajisjes tjetër aftësitë.

TL; DR:

  • SBC - kodek normal
  • Kufjet kanë barazuesin e tyre dhe post-përpunimin për secilin kodek veç e veç
  • aptX nuk është aq i mirë sa reklamohet
  • LDAC është budallallëk marketingu
  • Cilësia e thirrjeve është ende e dobët
  • Ju mund të futni koduesit audio C në shfletuesin tuaj duke i përpiluar në WebAssembly nëpërmjet emscripten dhe ata nuk do të ngadalësojnë shumë.

Muzikë përmes Bluetooth

Komponenti funksional i Bluetooth-it përcaktohet nga profilet - specifikimet e funksioneve specifike. Transmetimi i muzikës Bluetooth përdor një profil transmetimi audio me një drejtim A2DP me cilësi të lartë. Standardi A2DP u miratua në 2003 dhe nuk ka ndryshuar ndjeshëm që atëherë.
Brenda profilit, janë standardizuar 1 kodek i detyrueshëm me kompleksitet të ulët llogaritës SBC, i krijuar posaçërisht për Bluetooth dhe 3 të tjerë. Është gjithashtu e mundur të përdorni kodekë të padokumentuar të zbatimit tuaj.

Që nga qershori 2019 jemi në komik xkcd me 14 kodekë A2DP:

  • SBC ← i standardizuar në A2DP, i mbështetur nga të gjitha pajisjet
  • MPEG-1/2 Layer 1/2/3 ← standardizuar në A2DP: i njohur mirë MP3, përdoret në TV dixhital MP2, dhe i panjohur MP1
  • MPEG-2/4 AAC ← standardizuar në A2DP
  • ATTRAC ← kodek i vjetër nga Sony, i standardizuar në A2DP
  • LDAC ← kodek i ri nga Sony
  • aptX ← Kodeku i vitit 1988
  • aptX hD ← njëjtë si aptX, vetëm me opsione të ndryshme kodimi
  • aptX Latente e ulët ← kodek krejtësisht i ndryshëm, pa implementim softuerësh
  • aptX Përshtatës ← një tjetër kodek nga Qualcomm
  • FastStream ← pseudokodik, modifikim SBC me dy drejtime
  • HWA LHDC ← kodek i ri nga Huawei
  • Samsung HD ← mbështetet nga 2 pajisje
  • Samsung i shkallëzuar ← mbështetet nga 2 pajisje
  • Samsung UHQ-BT ← mbështetet nga 3 pajisje

Pse na duhen fare kodekë, pyesni ju, kur Bluetooth-i ka EDR, i cili ju lejon të transferoni të dhëna me shpejtësi 2 dhe 3 Mbit/s, dhe për PCM 16-bitësh dykanalësh të pakompresuar mjafton 1.4 Mbit/s?

Transferimi i të dhënave përmes Bluetooth

Ekzistojnë dy lloje të transferimit të të dhënave në Bluetooth: Lidhja asinkrone më pak (ACL) për transferimin asinkron pa vendosjen e lidhjes dhe Synchronous Connection Oriented (SCO), për transferimin sinkron me negociatat paraprake të lidhjes.
Transmetimi kryhet duke përdorur një skemë të ndarjes kohore dhe duke zgjedhur një kanal transmetimi për secilën paketë veç e veç (Frequency-Hop/Time-Division-Duplex, FH/TDD), për të cilën koha ndahet në intervale 625 mikrosekonda të quajtura slot. Njëra nga pajisjet transmeton në lojëra elektronike me numra çift, tjetra në lojëra elektronike me numër tek. Paketa e transmetuar mund të zërë 1, 3 ose 5 slota, në varësi të madhësisë së të dhënave dhe llojit të caktuar të transmetimit, në këtë rast, transmetimi nga një pajisje kryhet në slota çift dhe tek deri në fund të transmetimit. Në total, deri në 1600 pako mund të merren dhe dërgohen në sekondë, nëse secila prej tyre zë 1 slot, dhe të dy pajisjet transmetojnë dhe marrin diçka pa u ndalur.

2 dhe 3 Mbit/s për EDR, të cilat mund të gjenden në njoftime dhe në faqen e internetit të Bluetooth-it, janë shpejtësia maksimale e transferimit të kanalit të të gjitha të dhënave në total (përfshirë titujt teknikë të të gjitha protokolleve në të cilat duhet të futen të dhënat), në dy drejtime njëkohësisht. Shpejtësia aktuale e transferimit të të dhënave do të ndryshojë shumë.

Për të transmetuar muzikë, përdoret një metodë asinkrone, pothuajse gjithmonë duke përdorur pako si 2-DH5 dhe 3-DH5, të cilat mbajnë një sasi maksimale të dhënash në modalitetin EDR përkatësisht 2 Mbit/s dhe 3 Mbit/s dhe zënë 5 kohë. - ndarjen e lojërave elektronike.

Paraqitja skematike e transmetimit duke përdorur 5 slot nga një pajisje dhe 1 slot nga një tjetër (DH5/DH1):
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Për shkak të parimit të ndarjes kohore të valëve, ne jemi të detyruar të presim një slot kohor prej 625 mikrosekonda pas transmetimit të një pakete nëse pajisja e dytë nuk na transmeton asgjë ose transmeton një paketë të vogël, dhe më shumë kohë nëse pajisja e dytë transmeton. në pako të mëdha. Nëse më shumë se një pajisje është e lidhur me telefonin (për shembull, kufjet, orët dhe një byzylyk fitnesi), atëherë koha e transferimit ndahet mes të gjithave.

Nevoja për të inkapsuluar audion në protokollet speciale të transportit L2CAP dhe AVDTP merr 16 bajt nga sasia maksimale e mundshme e ngarkesës audio të transmetuar.

Lloji i paketës
Numri i lojërave elektronike
Maks. numri i bajteve në paketë
Maks. numri i bajteve të ngarkesës A2DP
Maks. Shpejtësia e ngarkesës së ngarkesës 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

1414 dhe 1429 kbps definitivisht nuk janë të mjaftueshme për të transmetuar audio të pakompresuar në kushte reale, me diapazonin e zhurmshëm 2.4 GHz dhe nevojën për të transmetuar të dhëna shërbimi. EDR 3 Mbit/s kërkon fuqinë e transmetimit dhe zhurmën në ajër, prandaj, edhe në modalitetin 3-DH5, transmetimi i rehatshëm PCM është i pamundur, gjithmonë do të ketë ndërprerje afatshkurtra dhe gjithçka do të funksionojë vetëm në një distancë prej një nja dy metra.
Në praktikë, edhe një transmetim audio 990 kbit/s (LDAC 990 kbit/s) është i vështirë për t'u transmetuar.

Le të kthehemi te kodekët.

SBC

Kodiku kërkohet për të gjitha pajisjet që mbështesin standardin A2DP. Kodeku më i mirë dhe më i keq në të njëjtën kohë.

Frekuenca e marrjes së mostrave
Thellësia e bitit
Shpejtësia e biteve
Mbështetje për kodim
Mbështetje për dekodimin

16, 32, 44.1, 48 kHz
Pak 16
10-1500 kbps
Të gjitha pajisjet
Të gjitha pajisjet

SBC është një kodek i thjeshtë dhe llogaritës i shpejtë, me një model primitiv psikoakustik (aplikohet vetëm maskimi i tingujve të qetë), duke përdorur modulimin adaptiv të kodit të pulsit (APCM).
Specifikimi A2DP rekomandon dy profile për përdorim: Cilësi të Mesme dhe Cilësi të Lartë.
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Kodeku ka shumë cilësime që ju lejojnë të kontrolloni vonesën algoritmike, numrin e mostrave në një bllok, algoritmin e shpërndarjes së biteve, por pothuajse kudo përdoren të njëjtat parametra të rekomanduar në specifikim: Stereo e përbashkët, 8 breza frekuencash, 16 blloqe në një kornizë audio, metoda e shpërndarjes së bitit të zërit.
SBC mbështet ndryshimin dinamik të parametrit Bitpool, i cili ndikon drejtpërdrejt në shpejtësinë e biteve. Nëse valët e transmetimit janë të bllokuara, paketat humbasin ose pajisjet ndodhen në distanca të mëdha, burimi i audios mund të zvogëlojë Bitpool derisa komunikimi të kthehet në normalitet.

Shumica e prodhuesve të kufjeve vendosin vlerën maksimale të Bitpool në 53, e cila kufizon shpejtësinë e biteve në 328 kilobit për sekondë kur përdoret profilin e rekomanduar.
Edhe nëse prodhuesi i kufjeve ka vendosur vlerën maksimale të Bitpool mbi 53 (modele të tilla gjenden, për shembull: Beats Solo³, JBL Everest Elite 750NC, Apple AirPods, të gjetura gjithashtu në disa marrës dhe njësi të kokës së makinave), atëherë shumica e OS nuk do të lejojnë përdorimi i shpejtësive të rritura të biteve për shkak të vendosjes së kufirit të brendshëm të vlerës në pirgjet Bluetooth.
Për më tepër, disa prodhues e vendosin vlerën maksimale të Bitpool në të ulët për disa pajisje. Për shembull, për Bluedio T është 39, për Samsung Gear IconX është 37, gjë që jep cilësi të dobët të zërit.

Kufizimet artificiale nga ana e zhvilluesve të pirgjeve Bluetooth ka shumë të ngjarë të lindin për shkak të papajtueshmërisë së disa pajisjeve me vlera të mëdha Bitpool ose profile atipike, edhe nëse ata raportuan mbështetje për to, dhe testim të pamjaftueshëm gjatë certifikimit. Ishte më e lehtë për autorët e pirgjeve Bluetooth të kufizoheshin në pajtimin për profilin e rekomanduar, në vend që të krijonin baza të të dhënave të pajisjeve të pasakta (edhe pse tani ata e bëjnë këtë për funksione të tjera që funksionojnë gabimisht).

SBC shpërndan në mënyrë dinamike bit kuantizimi në brezat e frekuencës në një bazë të ulët në të lartë, me pesha të ndryshme. Nëse i gjithë shpejtësia e biteve është përdorur për frekuencat e ulëta dhe të mesme, frekuencat e larta do të "ndërpriten" (në vend të kësaj do të ketë heshtje).

Shembull SBC 328 kbps. Në krye është origjinali, në fund është SBC, duke kaluar periodikisht midis këngëve. Audioja në skedarin video përdor kodekun e kompresimit pa humbje FLAC. Përdorimi i FLAC në një kontejner mp4 nuk është zyrtarisht i standardizuar, kështu që nuk është e garantuar që shfletuesi juaj do ta luajë atë, por duhet të funksionojë në versionet më të fundit të desktopit Chrome dhe Firefox. Nëse nuk keni zë, mund ta shkarkoni skedarin dhe ta hapni atë në një riprodhues video të plotë.
ZZ Top - Burrë me veshje të mprehtë

Spektrogrami tregon momentin e ndërrimit: SBC shkurton periodikisht tingujt e qetë mbi 17.5 kHz dhe nuk shpërndan asnjë bit për brezin mbi 20 kHz. Spektrogrami i plotë është i disponueshëm duke klikuar (1.7 MB).
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Unë nuk dëgjoj ndonjë ndryshim midis origjinalit dhe SBC në këtë këngë.

Le të marrim diçka më të re dhe të simulojmë audion që do të merrej duke përdorur kufjet Samsung Gear IconX me Bitpool 37 (sipër - sinjali origjinal, më poshtë - SBC 239 kbps, audio në FLAC).
Vetëkënaqësi e pamend - Dëshmitar

Dëgjoj kërcitje, më pak efekt stereo dhe një tingull të pakëndshëm "rrëmbyes" në frekuencat e larta të vokalit.

Megjithëse SBC është një kodek shumë fleksibël, ai mund të konfigurohet për vonesë të ulët, ofron cilësi të shkëlqyer audio me shpejtësi të lartë bit (452+ kbps) dhe është mjaft i mirë për shumicën e njerëzve me cilësi të lartë standarde (328 kbps), për shkak të faktit se standardi A2DP nuk specifikon profile fikse (por jep vetëm rekomandime), zhvilluesit e stivës kanë vendosur kufizime artificiale në Bitpool, parametrat e audios së transmetuar nuk shfaqen në ndërfaqen e përdoruesit dhe prodhuesit e kufjeve janë të lirë të vendosin cilësimet e tyre dhe kurrë tregoni vlerën Bitpool në specifikimet teknike të produktit, kodiku u bë i famshëm për cilësinë e tij të ulët të tingullit, megjithëse ky nuk është problem me kodekun si i tillë.
Parametri Bitpool ndikon drejtpërdrejt në shpejtësinë e biteve vetëm brenda një profili. E njëjta vlerë Bitpool 53 mund të japë një shpejtësi prej 328 kbps me profilin e rekomanduar të Cilësisë së Lartë dhe 1212 kbps me Dual Channel dhe 4 breza frekuencash, kjo është arsyeja pse autorët e OS, përveç kufizimeve në Bitpool, vendosin një kufi dhe Shpejtësia e biteve. Siç e shoh unë, kjo situatë lindi për shkak të një defekti në standardin A2DP: ishte e nevojshme të negociohej shpejtësia e biteve, jo Bitpool.

Tabela e mbështetjes për aftësitë SBC në OS të ndryshëm:

sistemit operativ
Normat e mbështetura të kampionimit
Kufiri maksimal. Bitpool
Kufiri maksimal. Shpejtësia e biteve
Shpejtësia tipike e biteve
Rregullimi dinamik i Bitpool

Dritaret 10
44.1 кцц
53
512 kbps
328 kbps
✓*

Linux (BlueZ + PulseAudio)
16, 32, 44.1, 48 kHz
64 (për lidhjet hyrëse), 53 (për lidhjet dalëse)
Pa kufi
328 kbps
✓*

macOS Lartë Sierra
44.1 кцц
64, parazgjedhja 53***
E panjohur
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 кцц
53
Pa kufi
328 kbps

* Bitpool vetëm zvogëlohet, por nuk rritet automatikisht, nëse kushtet e transferimit përmirësohen. Për të rivendosur Bitpool, duhet të ndaloni riprodhimin, prisni disa sekonda dhe rifilloni audion.
** Vlera e paracaktuar varet nga cilësimet e stivës të specifikuara gjatë përpilimit të firmuerit. Në Android 8/8.1 frekuenca është vetëm 44.1 kHz ose 48 kHz, në varësi të cilësimeve gjatë përpilimit, në versionet e tjera 44.1 kHz dhe 48 kHz mbështeten njëkohësisht.
*** Vlera Bitpool mund të rritet në programin Bluetooth Explorer.

aptX dhe aptX HD

aptX është një kodek i thjeshtë dhe i shpejtë nga ana llogaritëse, pa psikoakustikë, duke përdorur modulim adaptiv të kodit të pulsit diferencial (ADPCM). U shfaq rreth vitit 1988 (data e depozitimit patentë datë Shkurt 1988), përpara Bluetooth, ai përdorej kryesisht në pajisjet profesionale audio me valë. Aktualisht në pronësi të Qualcomm, kërkon licencim dhe honorare. Që nga viti 2014: 6000 dollarë një herë dhe ≈ 1 dollarë për pajisje, për grupe deri në 10000 pajisje (burim, fq 16).
aptX dhe aptX HD janë i njëjti kodek, me profile të ndryshme kodimi.

Kodeku ka vetëm një parametër - zgjedhjen e frekuencës së kampionimit. Megjithatë, ekziston një zgjedhje e numrit/mënyrës së kanaleve, por në të gjitha pajisjet e njohura për mua (70+ copë) mbështetet vetëm Stereo.

Kodiku
Frekuenca e marrjes së mostrave
Thellësia e bitit
Shpejtësia e biteve
Mbështetje për kodim
Mbështetje për dekodimin

aptX
16, 32, 44.1, 48 kHz
Pak 16
128 / 256 / 352 / 384 kbps (në varësi të shpejtësisë së kampionimit)
Windows 10 (desktop dhe celular), macOS, Android 4.4+/7*, Blackberry OS 10
Gama e gjerë e pajisjeve audio (hardware)

* Versionet deri në 7 kërkojnë modifikim të pirgut Bluetooth. Kodeku mbështetet vetëm nëse prodhuesi i pajisjes Android ka licencuar kodekun nga Qualcomm (nëse OS ka biblioteka koduese).

aptX e ndan audion në 4 breza frekuencash dhe i kuantizon ato me të njëjtin numër bitësh vazhdimisht: 8 bit për 0-5.5 kHz, 4 bit për 5.5-11 kHz, 2 bit për 11-16.5 kHz, 2 bit për 16.5-22 kHz ( shifrat për shpejtësinë e kampionimit 44.1 kHz).

Shembull i audios aptX (në krye - sinjali origjinal, në fund - aptX, spektrogramet e vetëm kanaleve të majta, tingulli në FLAC):

Rritjet u bënë pak më të kuqe, por ju nuk mund ta dëgjonit ndryshimin.

Për shkak të shpërndarjes fikse të biteve të kuantizimit, kodiku nuk mund t'i "zhvendos bitet" në frekuencat që kanë më shumë nevojë për to. Ndryshe nga SBC, aptX nuk do të "shkurtojë" frekuencat, por do t'u shtojë zhurmë kuantizimit, duke reduktuar gamën dinamike të audios.

Nuk duhet të supozohet se përdorimi, për shembull, 2 bit për brez zvogëlon diapazonin dinamik në 12 dB: ADPCM lejon deri në 96 dB diapazon dinamik edhe kur përdoren 2 bit kuantizimi, por vetëm për një sinjal të caktuar.
ADPCM ruan ndryshimin numerik midis kampionit aktual dhe kampionit tjetër, në vend që të ruajë vlerën absolute si në PCM. Kjo ju lejon të reduktoni kërkesat për numrin e biteve të nevojshme për të ruajtur të njëjtin informacion (pa humbje) ose pothuajse të njëjtë (me një gabim relativisht të vogël rrumbullakimi). Për të reduktuar gabimet e rrumbullakosjes, përdoren tabelat e koeficientëve.
Gjatë krijimit të kodekut, autorët llogaritën koeficientët ADPCM në një grup skedarësh audio muzikorë. Sa më afër të jetë sinjali audio me grupin muzikor mbi të cilin janë ndërtuar tabelat, aq më pak gabime kuantizimi (zhurmë) krijon aptX.

Për shkak të kësaj, testet sintetike gjithmonë do të japin rezultate më të këqija se muzika. Unë bëra një shembull të veçantë sintetik në të cilin aptX tregon rezultate të dobëta - një valë sinus me një frekuencë prej 12.4 kHz (sipër - sinjali origjinal, më poshtë - aptX. Audio në FLAC. Ulni volumin!):

Grafiku i spektrit:
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Zhurmat dëgjohen qartë.

Sidoqoftë, nëse gjeneroni një valë sinusi me një amplitudë më të vogël në mënyrë që të jetë më e qetë, zhurma gjithashtu do të bëhet më e qetë, duke treguar një gamë të gjerë dinamike:

Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Për të dëgjuar ndryshimin midis pjesës muzikore origjinale dhe asaj të ngjeshur, mund të përmbysni një nga sinjalet dhe t'i shtoni këngët kanal pas kanali. Kjo qasje është, në përgjithësi, e pasaktë dhe nuk do të jepte rezultate të arsyeshme me kodekë më kompleksë, por veçanërisht për ADPCM është mjaft e përshtatshme.
Dallimi midis origjinalit dhe aptX
Diferenca mesatare katrore e sinjaleve është në nivelin -37.4 dB, që nuk është shumë për muzikë të tillë të ngjeshur.

aptX hD

aptX HD nuk është një kodek i pavarur - është një profil kodimi i përmirësuar i kodekut aptX. Ndryshimet ndikuan në numrin e biteve të alokuara për diapazonin e frekuencës së kodimit: 10 bit për 0-5.5 kHz, 6 bit për 5.5-11 kHz, 4 bit për 11-16.5 kHz, 4 bit për 16.5-22 kHz (shifra për 44.1 kHz) .

Kodiku
Frekuenca e marrjes së mostrave
Thellësia e bitit
Shpejtësia e biteve
Mbështetje për kodim
Mbështetje për dekodimin

aptX hD
16, 32, 44.1, 48 kHz
24 bit
192 / 384 / 529 / 576 kbps (në varësi të shpejtësisë së kampionimit)
Android 8+*
Disa pajisje audio (hardware)

* Versionet deri në 7 kërkojnë modifikim të pirgut Bluetooth. Kodeku mbështetet vetëm nëse prodhuesi i pajisjes Android ka licencuar kodekun nga Qualcomm (nëse OS ka biblioteka koduese).

Më pak e zakonshme se aptX: me sa duket kërkon licencim të veçantë nga Qualcomm dhe tarifa të veçanta licence.

Le të përsërisim shembullin me një valë sinus në 12.4 kHz:
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Shumë më mirë se aptX, por ende pak e zhurmshme.

aptX Latente e ulët

Një kodek nga Qualcomm që nuk ka asgjë të përbashkët me standardin aptX dhe aptX HD, duke gjykuar nga informacioni i kufizuar nga njerëzit e përfshirë në zhvillimin e tij. Projektuar për transmetim interaktiv audio me vonesë të ulët (filma, lojëra), ku vonesa e audios nuk mund të rregullohet nga softueri. Nuk ka zbatime të njohura softuerike të koduesve dhe dekoderëve; ato mbështeten ekskluzivisht nga transmetuesit, marrësit, kufjet dhe altoparlantët, por jo nga telefonat inteligjentë dhe kompjuterët.

Frekuenca e marrjes së mostrave
Shpejtësia e biteve
Mbështetje për kodim
Mbështetje për dekodimin

44.1 кцц
276/420 kbps
Disa transmetues (hardware)
Disa pajisje audio (hardware)

AAC

AAC, ose Kodimi i Avancuar Audio, është një kodek kompjuterik kompleks me një model serioz psikoakustik. Përdoret gjerësisht për audio në internet, i dyti në popullaritet pas MP3. Kërkon licencim dhe honorare: 15000 dollarë një herë (ose 1000 dollarë për kompanitë me më pak se 15 punonjës) + 0.98 dollarë për 500000 pajisjet e para (burim).
Kodeku është i standardizuar brenda specifikimeve MPEG-2 dhe MPEG-4, dhe në kundërshtim me keqkuptimin e zakonshëm, ai nuk i përket Apple.

Frekuenca e marrjes së mostrave
Shpejtësia e biteve
Mbështetje për kodim
Mbështetje për dekodimin

8 - 96 kHz
8 - 576 kbps (për stereo), 256 - 320 kbps (tipike për Bluetooth)
macOS, Android 7+*, iOS
Gama e gjerë e pajisjeve audio (hardware)

* vetëm në pajisjet prodhuesit e të cilave kanë paguar tarifat e licencimit

iOS dhe macOS përdorin koduesin më të mirë aktual AAC të Apple për të ofruar cilësinë më të lartë të mundshme të audios. Android përdor koduesin Fraunhofer FDK AAC me cilësinë e dytë më të lartë, por mund të përdorë pajisje të ndryshme të integruara në platformë (SoC) me cilësi të panjohur kodimi. Sipas testeve të fundit në faqen e internetit SoundGuys, cilësia e kodimit AAC të telefonave të ndryshëm Android ndryshon shumë:
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Shumica e pajisjeve audio me valë kanë një shpejtësi maksimale bit prej 320 kbps për AAC, disa mbështesin vetëm 256 kbps. Shpejtësitë e tjera të biteve janë jashtëzakonisht të rralla.
AAC ofron cilësi të shkëlqyer me shpejtësi bit 320 dhe 256 kbps, por i nënshtrohet humbja e kodimit sekuencial të përmbajtjes tashmë të ngjeshur, megjithatë, është e vështirë të dëgjosh ndonjë ndryshim me origjinalin në iOS me një shpejtësi bit prej 256 kbps edhe me disa kodime sekuenciale; me kodim të vetëm, për shembull, MP3 320 kbps në AAC 256 kbps, humbjet mund të neglizhohen.
Ashtu si me kodekët e tjerë Bluetooth, çdo muzikë fillimisht deshifrohet dhe më pas kodohet nga kodekuesi. Kur dëgjoni muzikë në formatin AAC, ajo së pari deshifrohet nga sistemi operativ, pastaj kodohet përsëri në AAC për transmetim përmes Bluetooth. Kjo është e nevojshme për përzierjen e transmetimeve të shumta audio, të tilla si muzika dhe njoftimet e mesazheve të reja. iOS nuk bën përjashtim. Në internet mund të gjeni shumë deklarata se në iOS muzika në formatin AAC nuk transkodohet kur transmetohet përmes Bluetooth, gjë që nuk është e vërtetë.

MP1/2/3

Kodekët e familjes MPEG-1/2 Part 3 përbëhen nga MP3 i njohur dhe i përdorur gjerësisht, MP2 më pak i zakonshëm (që përdoret kryesisht në TV dhe radio dixhitale) dhe MP1 krejtësisht i panjohur.

Kodekët e vjetër MP1 dhe MP2 nuk mbështeten fare: nuk gjeta kufje ose pirg Bluetooth që do t'i kodonte ose dekodonte ato.
Dekodimi MP3 mbështetet nga disa kufje, por kodimi nuk mbështetet në asnjë sistem operativ modern. Duket se pirgu i palës së tretë BlueSoleil për Windows mund të kodojë në MP3 nëse ndryshon manualisht skedarin e konfigurimit, por për mua instalimi i tij çon në BSoD në Windows 10. Përfundim - kodiku në fakt nuk mund të përdoret për audio Bluetooth.
Më parë, në 2006-2008, përpara përhapjes së standardit A2DP në pajisje, njerëzit dëgjonin muzikë MP3 në kufjet Nokia BH-501 përmes programit MSI BluePlayer, i cili ishte i disponueshëm në Symbian dhe Windows Mobile. Në atë kohë, arkitektura e sistemit operativ të telefonave inteligjentë lejonte akses në shumë funksione të nivelit të ulët, dhe në Windows Mobile madje ishte e mundur të instaloheshin rafte Bluetooth të palëve të treta.

Patenta e fundit e kodekut MP3 ka skaduar, përdorimi i kodekut nuk kërkon tarifa licencimi që nga 23 prilli 2017.

Nëse merret si masë patenta më afatgjatë e përmendur në referencat e sipërpërmendura, atëherë teknologjia MP3 u bë pa patentë në Shtetet e Bashkuara më 16 prill 2017, kur Patenta e SHBA 6,009,399, e mbajtur dhe e administruar nga Technicolor, skadoi.

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

Frekuenca e marrjes së mostrave
Shpejtësia e biteve
Mbështetje për kodim
Mbështetje për dekodimin

16 - 48 kHz
8 - 320 kbps
Nuk mbështetet askund
Disa pajisje audio (hardware)

LDAC

Një kodek "Hi-Res" i ri dhe i promovuar në mënyrë aktive nga Sony, që mbështet shkallën e marrjes së mostrave deri në 96 kHz dhe shpejtësinë e biteve 24-bit, me shpejtësi bit deri në 990 kbps. Reklamohet si një kodek audiofil, si një zëvendësim për kodekët ekzistues Bluetooth. Ka funksionin e rregullimit adaptiv të shpejtësisë së biteve, në varësi të kushteve të transmetimit të radios.

Koder LDAC (libldac) përfshihet në paketën standarde të Android, kështu që kodimi mbështetet në çdo smartphone Android duke filluar me versionin 8 të OS. Nuk ka dekoder softuerësh të disponueshëm lirisht, specifikimi i kodekut nuk është i disponueshëm për publikun e gjerë, megjithatë, në shikim të parë në kodues, struktura e brendshme e kodekut është e ngjashme me ATRAC9 - Kodeku i Sony i përdorur në PlayStation 4 dhe Vita: të dy funksionojnë në domenin e frekuencës, përdorin një transformim diskret kosinus (MDCT) dhe kompresim duke përdorur algoritmin Huffman.

Mbështetja LDAC ofrohet pothuajse ekskluzivisht nga kufjet nga Sony. Aftësia për të deshifruar LDAC ndonjëherë gjendet në kufje dhe DAC nga prodhues të tjerë, por shumë rrallë.

Frekuenca e marrjes së mostrave
Shpejtësia e biteve
Mbështetje për kodim
Mbështetje për dekodimin

44.1 - 96 kHz
303/606/909 kbit/s (për 44.1 dhe 88.2 kHz), 330/660/990 kbit/s (për 48 dhe 96 kHz)
Android 8 +
Disa kufje Sony dhe disa pajisje nga prodhues të tjerë (hardware)

Marketingu i LDAC si kodek Hi-Res dëmton komponentin e tij teknik: është marrëzi të shpenzosh shpejtësinë e biteve për transmetimin e frekuencave të padëgjueshme për veshin e njeriut dhe rritjen e thellësisë së bitit, ndërkohë që nuk mjafton të transmetosh cilësi CD (44.1/16) pa humbje. . Për fat të mirë, kodiku ka dy mënyra funksionimi: transmetimi audio CD dhe transmetimi audio Hi-Res. Në rastin e parë, vetëm 44.1 kHz/16 bit transmetohen përmes ajrit.

Meqenëse një dekoder LDAC i softuerit nuk është i disponueshëm lirisht, është e pamundur të testohet kodeku pa pajisje shtesë që deshifrojnë LDAC. Sipas rezultateve të testit LDAC në një DAC me mbështetjen e tij, të cilin inxhinierët e SoundGuys.com e lidhën nëpërmjet një dalje dixhitale dhe regjistruan tingullin e daljes në sinjalet e provës, LDAC 660 dhe 990 kbps në modalitetin e cilësisë CD ofron një sinjal për- raporti i zhurmës pak më i mirë se ai i aptX HD.

Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet
Burimi: www.soundguys.com/ldac-ultimate-bluetooth-guide-20026

LDAC gjithashtu mbështet shpejtësitë dinamike të biteve jashtë profileve të vendosura - nga 138 kbps në 990 kbps, por me sa mund të them, Android përdor vetëm profilet e standardizuara 303/606/909 dhe 330/660/990 kbps.

Kodekë të tjerë

Kodekët e tjerë A2DP nuk përdoren gjerësisht. Mbështetja e tyre ose mungon pothuajse plotësisht ose disponohet vetëm në modele të caktuara të kufjeve dhe telefonave inteligjentë.
Kodeku ATRAC i standardizuar në A2DP nuk është përdorur kurrë si kodek Bluetooth edhe nga vetë Sony, kodekët Samsung HD, Samsung Scalable dhe Samsung UHQ-BT kanë mbështetje shumë të kufizuar nga transmetimi dhe marrësi, dhe HWA LHDC është shumë i ri dhe mbështet vetëm tre (?) pajisje.

Mbështetje për kodek për pajisjet audio

Jo të gjithë prodhuesit publikojnë informacion të saktë në lidhje me kodekët që mbështeten nga kufje, altoparlantë, marrës ose transmetues të caktuar me valë. Ndonjëherë ndodh që mbështetja për një kodek të caktuar është vetëm për transmetim, por jo për marrjen (e rëndësishme për transmetuesit-marrësit e kombinuar), megjithëse prodhuesi thjesht deklaron "mbështetje", pa shënime (supozoj se licencimi i veçantë i koduesve dhe dekoderëve të disa kodekët janë fajtorë për këtë). Në pajisjet më të lira, mund të mos e gjeni fare mbështetjen e deklaruar aptX.

Fatkeqësisht, ndërfaqet e shumicës së sistemeve operative nuk e shfaqin kodekun e përdorur askund. Informacioni për këtë disponohet vetëm në Android, duke filluar nga versioni 8 dhe macOS. Megjithatë, edhe në këto OS, do të shfaqen vetëm ata kodekë që mbështeten si nga telefoni/kompjuteri ashtu edhe nga kufjet.

Si mund të zbuloni se cilët kodekë mbështet pajisja juaj? Regjistroni dhe analizoni deponinë e trafikut me parametrat e negocimit A2DP!
Kjo mund të bëhet në Linux, macOS dhe Android. Në Linux mund të përdorni Wireshark ose hcidump, në macOS mund të përdorni Bluetooth Explorer dhe në Android mund të përdorni funksionin standard të ruajtjes së Bluetooth HCI, i cili është i disponueshëm në veglat e zhvilluesit. Do të merrni një hale në formatin btsnoop, i cili mund të ngarkohet në analizuesin Wireshark.
Обратите внимание: një hale e saktë mund të merret vetëm duke u lidhur nga telefoni/kompjuteri juaj me kufjet/altoparlantët (pa marrë parasysh sa qesharake mund të tingëllojë)! Kufjet mund të krijojnë në mënyrë të pavarur një lidhje me telefonin, në këtë rast ata do të kërkojnë një listë të kodekëve nga telefoni, dhe jo anasjelltas. Për të siguruar regjistrimin e saktë të deponimit, fillimisht shkëputni pajisjen dhe më pas çiftoni telefonin me kufjet gjatë regjistrimit të deponisë.

Përdorni filtrin e mëposhtëm të ekranit për të filtruar trafikun e parëndësishëm:

btavdtp.signal_id

Si rezultat, duhet të shihni diçka të ngjashme me këtë:
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Mund të klikoni mbi çdo artikull në komandën GetCapabilities për të parë karakteristikat e detajuara të kodekut.
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Wireshark nuk i njeh të gjithë identifikuesit e kodekëve, kështu që disa kodekë do të duhet të deshifrohen manualisht, duke parë tabelën e identifikuesve më poshtë:

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

Për të mos analizuar deponitë me dorë, bëra një shërbim që do të analizojë gjithçka automatikisht: btcodecs.valdikss.org.ru

Krahasimi i kodekëve. Cili kodek është më i mirë?

Çdo kodek ka avantazhet dhe disavantazhet e veta.
aptX dhe aptX HD përdorin profile me kod të fortë që nuk mund të ndryshohen pa modifikuar koduesin dhe dekoderin. As prodhuesi i telefonit dhe as prodhuesi i kufjeve nuk mund të ndryshojnë faktorët e kodimit të shpejtësisë së biteve ose aptX. Pronari i kodekut, Qualcomm, ofron një kodues referimi në formën e një biblioteke. Këto fakte janë forca e aptX - ju e dini paraprakisht se çfarë cilësie tingulli do të merrni, pa asnjë "por".

SBC, në të kundërt, ka shumë parametra të konfigurueshëm, shpejtësi dinamike të biteve (koduesi mund të zvogëlojë parametrin e bitpool-it nëse valët e transmetimit janë të zëna) dhe nuk ka profile të koduara, vetëm "cilësi mesatare" dhe "cilësi të lartë" të rekomanduara që ishin shtuar në specifikimet A2DP në vitin 2003. "Cilësia e lartë" nuk është më aq e lartë sipas standardeve të sotme, dhe shumica e stivave Bluetooth nuk ju lejojnë të përdorni parametra më mirë se profili "cilësi e lartë", megjithëse nuk ka kufizime teknike për këtë.
Bluetooth SIG nuk ka një kodues referimi SBC si bibliotekë dhe prodhuesit e zbatojnë vetë.
Këto janë dobësitë e SBC - nuk është kurrë e qartë paraprakisht se çfarë cilësie të zërit të presësh nga një pajisje e veçantë. SBC mund të prodhojë audio me cilësi të ulët dhe shumë të lartë, por kjo e fundit është e paarritshme pa çaktivizuar ose anashkaluar kufizimet artificiale të pirgjeve Bluetooth.

Situata me AAC është e paqartë: nga njëra anë, teorikisht kodiku duhet të prodhojë cilësi të padallueshme nga origjinali, por në praktikë, duke gjykuar nga testet e laboratorit SoundGuys në pajisje të ndryshme Android, kjo nuk konfirmohet. Me shumë mundësi, faji qëndron tek koduesit audio harduerikë me cilësi të ulët të integruar në çipa të ndryshëm të telefonit. Ka kuptim të përdoret AAC vetëm në pajisjet Apple, dhe në Android për ta kufizuar atë në aptX dhe LDAC.

Pajisjet që mbështesin kodekët alternativë priren të jenë të cilësisë më të lartë, thjesht sepse për pajisjet shumë të lira dhe me cilësi të ulët, nuk ka kuptim të paguhen tarifat e licencimit për të përdorur ata kodekë. Në testet e mia, SBC tingëllon shumë mirë në pajisjet cilësore.

Kam bërë një shërbim në internet që kodon audio në SBC, aptX dhe aptX HD në kohë reale, pikërisht në shfletues. Me të, ju mund t'i testoni këta kodekë audio pa transmetuar në të vërtetë audio përmes Bluetooth, në çdo kufje me tela, altoparlantë dhe muzikën tuaj të preferuar, dhe gjithashtu të ndryshoni parametrat e kodimit drejtpërdrejt gjatë luajtjes së audios:
btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-encoder
Shërbimi përdor bibliotekat e kodimit SBC nga projekti BlueZ dhe libopenaptx nga ffmpeg, të cilat përpilohen në WebAssembly dhe JavaScript nga C, nëpërmjet emscripten, për t'u ekzekutuar në shfletues. Kush mund të ëndërronte për një të ardhme të tillë!

Ja se si duket:

Vini re se si ndryshon niveli i zhurmës pas 20 kHz për kodekë të ndryshëm. Skedari origjinal MP3 nuk përmban frekuenca mbi 20 kHz.

Provoni të ndërroni kodekët dhe shikoni nëse dëgjoni ndryshimin midis origjinalit, SBC 53 Joint Stereo (profili standard dhe më i zakonshëm) dhe aptX/aptX HD.

Unë mund të dëgjoj ndryshimin midis kodekëve në kufje!

Njerëzit që nuk e dëgjojnë ndryshimin midis kodekëve gjatë testimit nëpërmjet një shërbimi në internet, pohojnë se e dëgjojnë atë kur dëgjojnë muzikë në kufje me valë. Mjerisht, kjo nuk është një shaka apo një efekt placebo: ndryshimi është me të vërtetë i dëgjueshëm, por nuk shkaktohet nga dallimet kodekët.

Shumica dërrmuese e çipave audio Bluetooth të përdorur në pajisjet marrëse me valë janë të pajisura me një procesor të sinjalit dixhital (DSP), i cili zbaton një barazues, kompander, zgjerues stereo dhe gjëra të tjera të dizajnuara për të përmirësuar (ose ndryshuar) tingullin. Prodhuesit e pajisjeve Bluetooth mund të konfigurojnë DSP për secilin kodek veç e veç, dhe kur kalon midis kodekëve, dëgjuesi do të mendojë se po dëgjon një ndryshim në funksionimin e kodekëve, kur në realitet ata po dëgjojnë cilësime të ndryshme DSP.

Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet
Linja e përpunimit audio DSP Kalimba në çipa të prodhuar nga CSR/Qualcomm

Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet
Aktivizoni funksione të ndryshme DSP për secilin kodek dhe dalje veç e veç

Disa pajisje premium vijnë me softuer që ju lejon të personalizoni cilësimet e DSP, por shumica e kufjeve më të lira nuk e bëjnë këtë dhe përdoruesit nuk mund të çaktivizojnë manualisht përpunimin e zërit.

Karakteristikat funksionale të pajisjeve

Versioni modern i standardit A2DP ka Funksioni "kontroll absolut i volumit". — Kontrolli i volumit të pajisjes duke përdorur komanda të veçanta të protokollit AVRCP, i cili rregullon fitimin e fazës së daljes, në vend që të zvogëlojë në mënyrë programore volumin e transmetimit audio. Nëse kur ndryshoni volumin në kufje, ndryshimi nuk sinkronizohet me volumin në telefonin tuaj, atëherë kufjet ose telefoni juaj nuk e mbështesin këtë funksion. Në këtë rast, ka kuptim që gjithmonë të dëgjoni muzikë me volumin maksimal në telefon, duke rregulluar volumin aktual me butonat e kufjeve - në këtë rast, raporti sinjal-zhurmë do të jetë më i mirë dhe cilësia e audios duhet të jetë выше.
Në realitet, ka situata të trishtueshme. Në kufjet e mia RealForce OverDrive D1 për SBC, është ndezur një komandues i fortë dhe rritja e volumit çon në një rritje të nivelit të tingujve të qetë, ndërsa vëllimi i tingujve me zë të lartë nuk ndryshon (sinjali është i ngjeshur). Për shkak të kësaj, ju duhet të vendosni volumin në kompjuter në rreth gjysmën, në këtë rast praktikisht nuk ka efekt kompresimi.
Sipas vëzhgimeve të mia, të gjitha kufjet me kodekë shtesë mbështesin funksionin e kontrollit absolut të volumit, me sa duket kjo është një nga kërkesat për certifikimin e kodekëve.

Disa kufje mbështesin lidhja e dy pajisjeve në të njëjtën kohë. Kjo ju lejon, për shembull, të dëgjoni muzikë nga kompjuteri juaj dhe të merrni telefonata nga telefoni juaj. Sidoqoftë, duhet të jeni të vetëdijshëm se në këtë mënyrë kodekët alternativë janë të çaktivizuar dhe përdoret vetëm SBC.

AVDTP 1.3 Funksioni i raportimit të vonesës lejon kufjet të komunikojnë vonesën me pajisjen transmetuese në të cilën luhet në të vërtetë zëri. Kjo ju lejon të rregulloni sinkronizimin e audios me video gjatë shikimit të skedarëve video: nëse ka probleme me transmetimin e radios, audio nuk do të mbetet prapa videos, por përkundrazi, videoja do të ngadalësohet nga luajtësi i videos derisa të audio dhe video sinkronizohen përsëri.
Funksioni mbështetet nga shumë kufje, Android 9+ dhe Linux me PulseAudio 12.0+. Nuk jam në dijeni të mbështetjes për këtë veçori në platforma të tjera.

Komunikimi i dyanshëm me Bluetooth. Transmetimi i zërit.

Për transmetimin e zërit në Bluetooth, përdoret Synchronous Connection Oriented (SCO) - transmetim sinkron me negocim paraprak të lidhjes. Modaliteti ju lejon të transmetoni zërin dhe zërin në mënyrë rigoroze, me shpejtësi simetrike të dërgimit dhe marrjes, pa pritur konfirmimin e transmetimit dhe ridërgimit të paketave. Kjo zvogëlon vonesën e përgjithshme të transmetimit të audios mbi kanalin e radios, por vendos kufizime serioze në sasinë e të dhënave të transmetuara për njësi të kohës dhe ndikon negativisht në cilësi.
Kur përdoret kjo mënyrë, zëri dhe audio transmetohen me të njëjtën cilësi.
Fatkeqësisht, që nga viti 2019, cilësia e zërit përmes Bluetooth është ende e dobët dhe është e paqartë pse Bluetooth SIG nuk po bën asgjë për këtë.

CVSD

Kodiku bazë i të folurit CVSD u standardizua në vitin 2002 dhe mbështetet nga të gjitha pajisjet e komunikimit Bluetooth dydrejtimësh. Ai siguron transmetim audio me një frekuencë kampionimi prej 8 kHz, që korrespondon me cilësinë e telefonisë konvencionale me tela.

Një shembull i një regjistrimi në këtë kodek.

mSBC

Kodeku shtesë mSBC u standardizua në vitin 2009, dhe në vitin 2010 u shfaqën tashmë çipa që e përdorin atë për transmetimin e zërit. mSBC mbështetet gjerësisht nga pajisje të ndryshme.
Ky nuk është një kodek i pavarur, por një SBC i rregullt nga standardi A2DP, me një profil kodimi fiks: 16 kHz, mono, bitpool 26.

Një shembull i një regjistrimi në këtë kodek.

Jo shkëlqyeshëm, por shumë më i mirë se CVSD, por është ende i bezdisshëm për t'u përdorur për komunikim në internet, veçanërisht kur përdorni kufje për të komunikuar në lojë - audioja e lojës do të transmetohet gjithashtu me një shpejtësi kampionimi prej 16 kHz.

Kompania FastStreamCSR vendosi të zhvillojë idenë e ripërdorimit të SBC. Për të kapërcyer kufizimet e protokollit SCO dhe për të përdorur bitrate më të larta, CSR shkoi në një rrugë tjetër - ata futën mbështetje për audion SBC me dy drejtime në standardin e transmetimit audio njëkahëshe A2DP, profilet e kodimit të standardizuara dhe e quajtën atë "FastStream".

FastStream transmeton audio stereo në 44.1 ose 48 kHz me një shpejtësi bit prej 212 kbps te altoparlantët, dhe mono, 16 kHz, me një shpejtësi bit prej 72 kbps (pak më mirë se mSBC) përdoret për të transmetuar audio nga mikrofoni. Parametra të tillë janë shumë më të përshtatshëm për komunikim në lojërat në internet - tingulli i lojës dhe bashkëbiseduesit do të jenë me cilësi të lartë.

Një shembull i një regjistrimi në këtë kodek (+ zë nga mikrofoni, njëlloj si mSBC).

Kompania doli me një patericë interesante, por për shkak të faktit se ajo bie ndesh me standardin A2DP, ajo mbështetet vetëm në disa nga transmetuesit e kompanisë (të cilët punojnë si një kartë audio USB, jo një pajisje Bluetooth), por nuk funksionon. merrni mbështetje në pirgje Bluetooth, megjithëse numri i kufjeve me mbështetje FastStream nuk është aq i vogël.

Për momentin, mbështetja e FastStream në OS është vetëm si një patch për Linux PulseAudio nga zhvilluesi Pali Rohár, i cili nuk është i përfshirë në degën kryesore të programit.

aptX Latente e ulët

Për habinë tuaj, aptX Low Latency mbështet gjithashtu audio dydrejtimëshe, duke zbatuar të njëjtin parim si FastStream.
Nuk është e mundur të përdoret askund kjo veçori e kodekut - nuk ka asnjë mbështetje për dekodimin me vonesë të ulët në asnjë OS ose në ndonjë pirg Bluetooth të njohur për mua.

Bluetooth 5, klasik dhe me energji të ulët

Ka pasur shumë konfuzion rreth specifikimeve dhe versioneve të Bluetooth për shkak të pranisë së dy standardeve të papajtueshme nën të njëjtën markë, të cilat të dyja përdoren gjerësisht për qëllime të ndryshme.

Ka dy protokolle të ndryshme Bluetooth të papajtueshme: Bluetooth Classic dhe Bluetooth Low Energy (LE, i njohur gjithashtu si Bluetooth Smart). Ekziston edhe një protokoll i tretë, Bluetooth High Speed, por ai nuk është i përhapur dhe nuk përdoret në pajisjet shtëpiake.

Duke filluar me Bluetooth 4.0, ndryshimet në specifikimet kishin të bënin kryesisht me Bluetooth Low Energy, dhe versioni Classic mori vetëm përmirësime të vogla.

Lista e ndryshimeve midis Bluetooth 4.2 dhe Bluetooth 5:

9 NDRYSHIMET NGA v4.2 NË 5.0

9.1 TIPARE TË REJA

Disa veçori të reja janë prezantuar në versionin 5.0 të specifikimeve bërthamore të Bluetooth. Fushat kryesore të përmirësimit janë:
• Maska e disponueshmërisë së slotit (SAM)
• 2 Msym/s PHY për LE
•LE me rreze të gjatë
• Reklamim i palidhur me ciklin e lartë të detyrës
• Zgjerime LE Reklamimi
• Algoritmi i përzgjedhjes së kanaleve LE #2
9.1.1 Karakteristikat e shtuara në CSA5 - Të integruara në v5.0
•Fuqia më e lartë e daljes

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

Vetëm një ndryshim ndikoi në versionin Classic brenda kornizës së specifikimit Bluetooth 5: ata shtuan mbështetje për teknologjinë Slot Availability Mask (SAM), e krijuar për të përmirësuar ndarjen e transmetimeve radiofonike. Të gjitha ndryshimet e tjera prekin vetëm Bluetooth LE (dhe Fuqinë më të lartë të daljes gjithashtu).

Të gjithë Pajisjet audio përdorin vetëm Bluetooth Classic. Është e pamundur të lidhësh kufjet dhe altoparlantët përmes Bluetooth me energji të ulët: nuk ka asnjë standard për transmetimin e audios duke përdorur LE. Standardi A2DP, i përdorur për transmetimin e audios me cilësi të lartë, funksionon vetëm përmes Bluetooth Classic dhe nuk ka asnjë analog në LE.

Përfundim - blerja e pajisjeve audio me Bluetooth 5 vetëm për shkak të versionit të ri të protokollit është e kotë. Bluetooth 4.0/4.1/4.2 në kontekstin e transmetimit audio do të funksionojë saktësisht njësoj.
Nëse njoftimi për kufjet e reja përmend dyfishimin e gamës së funksionimit dhe uljen e konsumit të energjisë falë Bluetooth 5, atëherë duhet të dini se ata ose nuk e kuptojnë vetë ose po ju mashtrojnë. Nuk është çudi, sepse edhe prodhuesit e çipave Bluetooth në njoftimet e tyre janë të hutuar në lidhje me ndryshimet midis versionit të ri të standardit, dhe disa çipa Bluetooth 5 mbështesin versionin e pestë vetëm për LE, dhe përdorin 4.2 për Classic.

Vonesa e transmetimit të audios

Sasia e vonesës (lag) në audio varet nga shumë faktorë: madhësia e tamponit në grupin e audios, në pirgun Bluetooth dhe në vetë pajisjen e riprodhimit me valë, dhe vonesa algoritmike e kodekut.

Vonesa e kodekëve të thjeshtë si SBC, aptX dhe aptX HD është shumë i vogël, 3-6 ms, gjë që mund të neglizhohet, por kodekët kompleksë si AAC dhe LDAC mund të shkaktojnë vonesë të dukshme. Vonesa algoritmike AAC për 44.1 kHz është 60 ms. LDAC - rreth 30 ms (bazuar në një analizë të përafërt të kodit burimor. Mund të gaboj, por jo shumë.)

Vonesa që rezulton varet shumë nga pajisja e riprodhimit, çipi i tij dhe buferi. Gjatë testeve, kam marrë një përhapje prej 150 deri në 250 ms në pajisje të ndryshme (me kodekun SBC). Nëse supozojmë se pajisjet që mbështesin kodekë shtesë aptX, AAC dhe LDAC përdorin komponentë me cilësi të lartë dhe një madhësi të vogël buferi, marrim vonesat tipike të mëposhtme:

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

Më lejoni t'ju kujtoj: AptX Low Latency nuk mbështetet në sistemet operative, kjo është arsyeja pse vonesa më e ulët mund të merret vetëm me një kombinim transmetues+marrës ose transmetues+kufje/altoparlantë dhe të gjitha pajisjet duhet të mbështesin këtë kodek.

Probleme me pajisjen Bluetooth, certifikimin dhe logon

Si të dalloni një pajisje audio me cilësi të lartë nga një zanat i lirë? Në pamje, para së gjithash!

Për kufje, altoparlantë dhe marrës të lirë kinezë:

  1. Fjala "Bluetooth" mungon në kuti dhe pajisje, më shpesh përdoren "Wireless" dhe "BT".
  2. Logoja e Bluetooth-it mungon Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet në kuti ose pajisje
  3. Nuk ka LED blu që ndez

Mungesa e këtyre elementeve tregon se pajisja nuk është certifikuar, që do të thotë se është potencialisht e cilësisë së ulët dhe problematike. Për shembull, kufjet Bluedio nuk janë të certifikuara me Bluetooth dhe nuk përputhen plotësisht me specifikimet A2DP. Ata nuk do të kishin kaluar certifikimin.

Le të shqyrtojmë disa pajisje dhe kuti prej tyre:
Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Audio nëpërmjet Bluetooth: detaje maksimale për profilet, kodekët dhe pajisjet

Të gjitha këto janë pajisje të pacertifikuara. Udhëzimet mund të përmbajnë një logo dhe emrin e teknologjisë Bluetooth, por gjëja më e rëndësishme është që ato të jenë në kuti dhe/ose në vetë pajisjen.

Nëse kufjet ose altoparlanti juaj thonë "Ze bluetooth dewise është lidhur me sukses", kjo gjithashtu nuk tregon cilësinë e tyre:

Përfundim

A mund të zëvendësojë Bluetooth plotësisht kufjet dhe kufjet me tela? Është i aftë, por me koston e cilësisë së dobët të thirrjeve, rritjes së vonesës së audios që mund të jetë i bezdisshëm në lojëra dhe një mori kodekësh të pronarit që kërkojnë tarifa licencimi dhe rrisin koston përfundimtare të telefonave inteligjentë dhe kufjeve.

Marketingu i kodekëve alternativë është shumë i fortë: aptX dhe LDAC paraqiten si një zëvendësim i shumëpritur për SBC-në "të vjetëruar dhe të keq", i cili nuk është aq i keq sa mendojnë njerëzit.

Siç doli, kufizimet artificiale të pirgjeve Bluetooth në shpejtësinë e biteve SBC mund të anashkalohen, në mënyrë që SBC të mos jetë inferior ndaj aptX HD. Mora iniciativën në duart e mia dhe bëra një patch për firmware-in LineageOS: Ne modifikojmë grupin Bluetooth për të përmirësuar zërin në kufje pa kodekë AAC, aptX dhe LDAC

Më shumë informacion mund të gjeni në faqet e internetit Djema të shëndoshë и SoundExpert.

Bonus: Enkoderi i referencës SBC, informacioni i rrjedhës së bitave A2DP dhe skedarët e testimit. Ky skedar dikur postohej publikisht në faqen e internetit të Bluetooth, por tani është i disponueshëm vetëm për anëtarët e Bluetooth SIG.

Burimi: www.habr.com

Shto një koment