Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 1

AptX на смартфоне: наслаждение звуком по Bluetooth

Bluetooth, уже во многом сумевший заменить кабель, оказался гораздо более лоялен к пользователям. При этом обновления происходят с похвальной регулярностью. За время, прошедшее с нашей публикации, появился Bluetooth 4.2, отличавшийся от принятого в конце 2013 года Bluetooth 4.1 повышенной конфиденциальностью и увеличением скорости передачи данных. И вот уже больше трех лет мир наслаждается Bluetooth 5.0. Радиус действия и скорость передачи данных увеличились в разы. К этому добавилась улучшенная помехозащищенность. Все вместе дало возможность обновить технологии передачи аудиосигнала.

Меньше тока, больше метров

Прежде всего, отметим развитие спецификации Bluetooth Low Energy. Начиная с пятой версии, она наконец-то может использоваться аудиоустройствами. Это значит, что ваши новые наушники и подключенный к ним смартфон могут дольше работать по Bluetooth от одной зарядки аккумулятора. Кроме того, функция Dual Audio, реализованная в Bluetooth 5.0, позволила воспроизводить звук на двух подключенных устройствах одновременно. Например, слушать один и тот же трек вдвоем с одного смартфона — так гораздо романтичнее. Мало того, на два разных устройства, в принципе, можно даже передавать два разных сигнала с одного гаджета.

1d9fa40-c158-4051-965e-12d43d35ea2b.jpg

Другое дело, реализованы ли эти возможности (и если реализованы — то как) в каждом конкретном случае. Ведь для этого, кроме готовности встроенного Bluetooth-модуля, необходимо аппаратное и программное соответствие остальных систем гаджета, где он установлен.

Отдельная тема — задокументированная возможность Bluetooth 5.0 работать на дистанциях до 240 метров. Эти возможности уже понемногу начинают использоваться. Правда, о задокументированной функции разработчики говорят, как о достижении, возможном «после многолетних исследований и повторных тестов» — но это останется уже на их совести.

Важнейшее преимущество Bluetooth 5.0 — возможность использовать скорость передачи данных до 2 Мбит/с, а это вдвое больше, чем поддерживает Bluetooth 4.2. Какие реальные улучшения следуют из этого? Самый простой ответ напрашивается сразу: возможность слушать некомпрессированный Hi-Res! Ведь на скорости 1 Мбит/с, доступной с Bluetooth 4.2, уже был реализован стандарт сжатия aptX, обеспечивший передачу цифрового аудио практически в качестве CD.

Семейство aptX: Adaptive, Low Latency и аудиофильский HD

И вот с этого места — литавры и фанфары (естественно, в НD-качестве) — на сцену выходит Qualcomm aptX HD, специально разработанный для удовлетворения растущего спроса на аудио высокого разрешения. Этот расширенный кодек поддерживает 24-битное качество музыки по Bluetooth на частоте до 48 кГц. И еще одно достижение — соотношение сигнал-шум, достигающее 129 дБ, а это уже величина, доступная не на всех современных ЦАПах референсного уровня.

На сайте разработчика приводится цитата из результатов независимых тестов Солфордского университета: «Из анализа результатов 24 человек, проходивших тест, сделан вывод о том, что участники не смогли последовательно обнаружить разницу между звуком 24 бит/96 кГц и кодированным и декодированным звуком 24 бит/48 кГц aptX HD».

Разберем пример реализации aptX HD на аудиочипсете Qualcomm SOC CSR8675. Он не только может обрабатывать сквозное 24-битное аудио, но также обеспечивает более глубокую обработку цифрового сигнала, чем его предшественники. Понижение соотношения сигнал/шум достигается, в частности, благодаря последовательному кодированию и декодированию при передаче/приеме. Также заявлено уменьшение искажений — особенно в диапазоне 10–20 кГц.

26ac747-8751-4ada-a341-61bc67b55ce3.jpg

На этом разработчики из Qualcomm не остановились, предложив кодек aptX Adaptive Audio. При низкой задержке в динамическом режиме, что отлично подойдет для геймерских гарнитур, он обеспечивает адаптивный битрейт, регулируя скорость передачи данных для бесперебойной связи. В своем релизе Qualcomm говорит о aptX Adaptive Audio, как о динамически настраиваемом аудиокодеке нового поколения, обратно совместимом с aptX и aptX HD.

Компания заявляет, что кодек спроектирован так, чтобы «автоматически настраиваться для обеспечения оптимального качества звука или задержки в зависимости от того, какой контент воспроизводится на устройстве, а также с учетом внешней радиочастотной среды, для обеспечения надежности». aptX Adaptive может работать на двух битрейтах: 276 и 420 Кбит/сек. Во втором варианте, благодаря более совершенным алгоритмам кодирования, по некоторым параметрам вроде сигнал-шум он даже превосходит aptX HD, хотя и не намного.

1d37d3f-e0be-4b8a-806b-8314e93afe9c.jpg

И еще один кодек от Qualcomm — aptX Low Latency, использующий скорость Bluetooth 5.0 для передачи аудио с низкой задержкой. Технология обеспечивает сквозную задержку при передаче по Bluetooth не более 32 мс. Задержка стандартного стерео Bluetooth сильно варьируется в зависимости от реализации системы и буферизации, но обычно она на порядок выше. И это ощутимо.

В частности, применение устройств Bluetooth для реализации беспроводных наушников к телевизору было практически невозможно. Ведь рекомендуемая задержка для синхронизации аудио и видео в вещательном телевидении составляет от +40 мс до -60 мс. Лучшие технические решения (концертные и студийные мониторные системы) должны соответствовать уровню 20–30 мс. aptX Low Latency приближается к ним, обеспечивая новые возможности, в частности, для игровых приложений. Задержку в 32 мс мы уже не можем заметить (или, скажем так, можем и не заметить).

Видео и MIDI

Таким образом, возможности Bluetooth 5.0 в еще большей степени, чем раньше, стали достоянием любителей качественного аудио. И это не значит, что развитие Bluetooth не проникает в другие направления мультимедийных развлечений.

Если заглянуть в раздел существующих спецификаций на сайте организации Bluetooth SIG, занимающейся развитием технологии, то, кроме расширенного профиля распространения аудио A2DP версии 1.3.2, можно найти профиль дистанционного управления A/V – AVRCP, общий профиль распределения аудио/видео GAVDP (существующий, кстати, с 2012 года), HID, профиль устройства интерфейса пользователя и другие перспективные возможности.

Отдельно стоит обратить внимание на технологию BLE MIDI (также называемую Bluetooth SMART), распространяемую для MIDI-сообщества, к которому имеют отношение не только профессиональные музыканты. Речь идет о воспроизведении по Bluetooth MIDI-записей или формируемых интерфейсами MIDI-последовательностей (даже рост растений). Эти Bluetooth-технологии создают новую свободу для творчества и получения новых впечатлений. Что дальше предоставит нам Bluetooth в своем развитии — станет известно очень скоро. Выход новой версии прогнозируется в ближайшее время.

Сегодня многие пользователи при покупке мобильных устройств, стараются выбирать те, где производители обещают улучшенное качество звука, с отдельными аудиочипами и т.п. Даже обычные пользователи устройств, которые не являются аудиофилами, ценят возможность получить лучший звук за свои деньги. Но это всё актуально про звук в наушниках, а что делать когда большинство новых смартфонов уже не не имеют разъёмы AUX под наушники, заставляя пользователей выбирать что важнее сейчас зарядить устройство или послушать музыку.

Теперь всё актуальнее становится возможность слушать музыку по Bluetooth.К счастью, вы можете использовать пару беспроводных наушников Bluetooth, которые во многих отношениях более удобны своих проводных аналогов. Единственная проблема с беспроводными Bluetooth заключается в качестве самого звука. Давайте узнаем больше о качестве звука в устройствах Bluetooth и как его можно улучшить.

В то время, как вы ищете информацию о динамиках и наушниках Bluetooth, возможно, вы натыкались на термин «AptX». Поэтому давайте немного разберемся, что это за технология, и давайте проверим, стоит ли выбирать гаджеты с этой технологией AptX Bluetooth. Мы начнем с того, что означает AptX в техническом плане, какие бываю реализации данной технологии  и какие устройства имеют её поддержку, а также узнают о том, почему некоторые из популярных устройств, такие как iPhone, не используют эту технологию.

Что такое aptX и как это работает?

Начнем с основ, то есть что такое AptX. Это аудиокодек или система сжатия-декомпрессии звуковых данных при потоковой передаче через Bluetooth, родившаяся в 1980 году в исследовательских лабораториях Королевского университета Белфаста. Он действует как упаковка вашего аудио-пакета, с помощью «курьера» Bluetooth A2DP (наиболее часто используемый профиль Bluetooth).

В коммерческое производство кодек введён в 1990-х годах, а затем был приобретен производителем чипсета Qualcomm в 2015 году. С 2009 года aptX начал применяться в потребительской электронике, и он стал использоваться несколькими сотнями ведущих аудио-брендов в своих моделях.

Фактически APTX это обновление стандартного кодека с сжатием SBC, который, как правило, поддерживает передачу музыки по Bluetooth A2DP со скоростью примерно 256 кбит/с. Проще говоря, ваше устройство может отправлять качественные аудиофайлы, но вы не будете слышать лучше, чем качество MP3 на другом конце из-за ограничения битрейта.

AptX появился в попытке изменить это. Он использует улучшенное проприетарное сжатие, чтобы сжать музыку до размера, подобного SBC, но при сохранении большего количества исходного частотного диапазона аудио сигнала.

Это обещает передачу музыки как на CD, хотя используемое им сжатие означает, что оно не может гарантировать качество 16 бит/44,1 кГц, которое вы слышите на компакт диске.

Однако, всё равно эти изменению помогают снизить разницу до минимума, особенно в сравнении с SBC. Особенно полезно это для синхронизации диалога, когда вы смотрите видео, и тут APTX будет звучать лучше.

aptX HD

В попытке еще больше улучшить ситуацию с качеством звука, Qualcomm запустила aptX HD в 2016 году. Данное нововведение пообещало предложить пользователям поддержку беспроводного аудио высокого разрешения до 24 бит / 48 кГц.

Несмотря на то, что его разработчики хвастаются о полученном качестве звука «лучше, чем в CD», технически же он по-прежнему является форматом сжатия с потерями из-за ограничений пропускной способности канала Bluetooth, которые делают невозможным применение кодирования без потерь.

Тем не менее APTX HD по-прежнему считается вариантом «почти без потерь», поскольку он поддерживает динамический диапазон не менее 120 дБ и звуковые частоты до 20 кГц.

Он также обещает более низкое соотношение сигнал / шум при кодировании и декодировании, меньшее искажение сигнала и требует меньшей мощности при обработке сигнала, поэтому он будет меньше разряжать аккумулятор устройств его использующих и повысит время автономной работы.

AptX Low Latency

AptX Low Latency разновидность кодека APTX, где основной акцент делается на контент, такой как видео и игры, поскольку основное внимание в этой технологии уделяется уменьшенной задержке при передаче сигнала. С помощью этой технологии задержка аудио на Bluetooth уменьшается примерно до 40 мс, что значительно ниже порога 100 мс, средний порог, который мы понимаем как асинхронность между тем, что видно и что вы слышите.

Сравнение aptXvsaptXHD

Удручающая вещь в aptX (а также в aptX HD) заключается в том, что для работы требуется как передатчик, так и приемник. Это означает, что и ваше устройство (независимо от того, что отправляет аудио через Bluetooth), и устройство, на котором вы его получаете (будь то динамик или наушники), должны поддерживать данные технологии, чтобы они работали и вы почувствовали разницу в сравнении с обычным SBC.А разница между кодеками aptX и aptX HD будет заметна только если у вас будет качественные беспроводные наушники или Hi-Fi система в машине или дома и всё оборудование поддерживает кодек aptX HD, а в качестве данных будут файлы формата FLAC  и т. п.

Совместимые устройства

Теперь пришло время узнать, какие устройства используют протокол aptX и, следовательно, могут связываться друг с другом по данному кодеку. Самое простое это проверить заявленные характеристики по вашему продукта в магазине, где вы его купили, или даже лучше на сайте производителя.

Кроме того, вы можете посетить официальный сайт aptX.com, где есть исчерпывающий список продуктов, которые официально поддерживают стандарт, в том числе, к сожалению, вы не найдете там iPhone.Продукция Apple работает по своему кодеку AAC, который схож по качеству звука с APTX.

В будущем aptX Adaptive

После всеобщего признания, что аудио технологии aptX Low Latency и aptX HD позволяют стандартному звуку и высококачественному звуку звучать отлично при беспроводном соединении, Qualcomm разработала новый стандарт, который должен всё упростить.

Он анонсировал как aptX Adaptive — новую беспроводная технология, которая эффективно передает звук в одинаковом качестве, независимо от источника.

Новая версия AptX называется AptX Adaptive, а ее ключевой особенностью является возможность сжатия аудио с переменным битрейтом. Это означает, что если вы находитесь в среде с большим количеством конкурирующих беспроводных сигналов, ваш телефон сможет сжать ваш звук в меньший размер файла, чтобы его легче было передавать в наушники. И если вы находитесь в пустой комнате, слушая музыку, AptX Adaptive позволит вашему телефону отправлять более высокий файл битрейта, чтобы вы получили лучшее качество звука.

С помощью этого нового продукта слушателям не нужно ничего делать, пока aptX Adaptive динамически настраивает производительность, чтобы наилучшим образом обеспечить исключительный звук: играет ли пользователь в игры или слушает песню».

Новая технология aptX Adaptive впервые появится в гарнитурах, наушниках и динамиках, которые будут использовать новейшие Qualcomm Bluetooth Audio SoC с сентября 2018 года.

Предполагается, что AptX Adaptive будет по умолчанию поддерживаться в Android Pie, поэтому телефоны, выходящие в следующем году, будут поддерживать его.Ожидается, что наушники с поддержкой AptX Adaptive появятся в первой половине 2019 года. Эти наушники будут обратно совместимы со старыми версиями AptX, так что они будут работать, даже если ваш телефон не имеет последней версии Android.

Содержание

Что такое AptX

Что такое AptX HD 

Кодек AptX HD — логическое развитие кодека AptX, которое было выпущено компанией Qualcomm в 2016 году. AptX HD — другой тип чипсета. За счет измененного принципа кодирования, кодек обеспечивает упаковку аудиосигнала для беспроводной передачи в более высоком разрешении, вплоть до 24 бит / 48 кГц. Таким образом, AptX HD обходит по разрешению CD формат (16бит/44.1 кГц), но это только в теории. На практике все равно приходится сталкиваться с потерями из-за ограниченной полосы пропускания Bluetooth.  Тем не менее, AptX HD обеспечивает солидное качество звука для беспроводных наушников. Он демонстрирует более низкое соотношение сигнал/шум, поддерживает звуковые частоты в ВЧ диапазоне до 20 кГц и динамический диапазон не менее 120 дБ. AptX HD — принципиально другой чип, поэтому устройства с чипом AptX не могут быть обновлены до поддержки AptX HD.

Что такое AptX LL (Low Latency) 

AptX Low Latency — еще одна разновидность кодека AptX. При разработке AptX LL основное внимание уделили уменьшению времени задержки аудио-сигнала относительно видеоконтента. Таким образом, если Ваши устройства поддерживают AptX LL, Вы сможете смотреть видео и играть в игры с использованием беспроводных наушников и, при этом, видео и аудио будут хорошо синхронизированы.

кодеки.jpg

AAC и LDAC как альтернатива AptX

Какие устройства поддерживают AptX и AptX HD

Используемые источники:

  • https://stereo.ru/to/uwdft-bluetooth-50-i-drugie-razbiraemsya-s-novymi-standartami-aptx-hd-adaptive-i
  • https://www.aptx.ru/2018/07/11/chto-takoe-bluetooth-aptx-aptx-hd-aptx-ll-aptx-adaptive/
  • https://hifi-review.ru/%d0%ba%d0%be%d0%b4%d0%b5%d0%ba%d0%b8-aptx-aptx-hd-aptx-ll-%d0%b8-%d0%b8%d1%85-%d0%b0%d0%bb%d1%8c%d1%82%d0%b5%d1%80%d0%bd%d0%b0%d1%82%d0%b8%d0%b2%d1%8b/

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации