Лучший звук по Bluetooth: рассказываем, что такое aptX, aptX HD и LDAC. Какие устройства поддерживают aptX HD? Так может APTX помочь улучшить звук Bluetooth? И если да, то как

Технология Bluetooth названа в честь Харальда Синезубого, древнего короля викингов. И ради всевышнего не спрашивайте почему. Лучше разберемся с действительно важными вещами: как она устроена, на что способна, чем интересна - а чем не интересна - меломану. И главное, что происходит с аудиопотоком, когда он покидает смартфон или планшет, чтобы добраться до беспроводных наушников или колонок по Bluetooth-каналу.

Сегодня без поддержки Bluetooth невозможно представить себе ни смартфон, ни планшет, ни любое другое уважающее себя мобильное устройство. Однако сама технология появилась на свет куда раньше смартфонов и планшетов - еще в 1994-м, а ее изначальной целью была замена проводов в начинке телекоммуникационных станций.

Первоначально у «синего зуба» имелась масса проблем со скоростью и надежностью связи, энергоемкостью и совместимостью между различными устройствами, но со временем технология подросла, с каждой новой версией становясь заметно проворней, экономичней и способней.

Некоторые улучшения - например, упрощение процедуры «спаривания» в версии 2.1 и серьезное уменьшение нагрузки на аккумуляторы в текущей версии 4.0 - сделали повседневную жизнь меломанов заметно комфортней. Еще больше комфорта внесло появление технологии NFC - в связке с ней Bluetooth вообще не требует никаких церемоний при взаимном распознавании приемника и передатчика, достаточно просто прикоснуться гаджетами друг к другу. Но в целом на качестве передачи звука прогресс отразился мало: в самом свежем издании Bluetooth этот процесс устроен так же, как и в его позапрошлой версии десятилетней давности. А собственно как?

35 синих зубов

Как и подавляющее большинство других беспроводных интерфейсов, Bluetooth основан на использовании радиоволн. Для передачи информации «синий зуб» использует радиочастоты в районе 2,4 ГГц - здесь же по соседству «пасутся» Wi-Fi-роутеры, беспроводные компьютерные клавиатуры и мыши, некоторые DECT телефоны и масса прочего оборудования.

Чем отличается Bluetooth от многих других беспроводных технологий? С одной стороны - относительно невысокой дальнобойностью: радиус ее действия не превышает десятка метров, а толстые стены могут дополнительно снизить этот показатель.

С другой стороны - многофункциональностью. «Синий зуб» можно использовать в самых разнообразных целях: от переброски фоток на ноутбук до отправки документов на печать, от управления внешними устройствами до потоковой трансляции аудио. Неудивительно, что у Bluetooth так много различных т.н. «профилей», каждый из которых обеспечивает выполнение той или иной конкретной задачи, определяя технические параметры взаимодействия между Bluetooth-передатчиком и приемником. Общее количество профилей измеряется десятками (согласно статье на Wikipedia базовых 35 штук), за передачу звука отвечают только три. Чем они отличаются друг от друга?

Bluetooth-профили HSP, HFP и A2DP

Первый из аудиопрофилей Bluetooth носит имя HSP - Headset Profile. Как можно понять из названия, он создан для работы с мобильными гарнитурами и заточен под базовую передачу голоса со всеми вытекающими отсюда последствиями: аудио допускается только в моно формате и с битрейтом не выше 64 кБ/c. По сравнению с этим звуком даже пережатые MP3 кажутся божественным наслаждением для ушей.

Второй - HFP, Handsfree Profile - представляет собой чуть более продвинутую версию того же профиля. Его адресат - все те же монофонические гарнитуры, так что стерео по-прежнему не поддерживается, но качество звука несколько выше. Впрочем, для прослушивания музыки этот профиль по-прежнему не подходит.

Для этой цели предусмотрен специальный профиль A2DP - Advanced Audio Distribution Profile. Именно он отвечает за соединение мобильных устройств с беспроводными колонками и наушниками. Профиль A2DP позволяет источнику звука найти общий язык с беспроводной акустикой, а главное - управляет сжатием аудио для отправки по «синезубому» каналу. Избежать этой процедуры нельзя из-за невысокой пропускной способности Bluetooth, но уровень компрессии, используемые для сжатия алгоритмы и, в конечном итоге, потери в качестве звука могут заметно варьироваться. Вот тут-то, как говорится, и возникают нюансы.

Кодек SBC жмет грубее MP3

Как известно, сжимать звук можно по-разному. С потерями в качестве или без них, с низким или высоким битрейтом, с различными настройками, с применением разных кодеков. Вместо какого-нибудь из повсеместно распространенных кодеков для сжатия аудиопотока в профиле A2DP по умолчанию применяется собственный алгоритм компрессии Subband Coding - или, попросту, SBC.

Обработка звука по методам SBC имеет немало общего с хорошо всем знакомым MP3-сжатием, но приоритеты выстроены несколько по-иному: главная задача - не столько минимизировать звуковые потери, сколько упростить вычисления. Все должно быть быстро, просто и легко выполнимо даже для самого хлипкого мобильного процессора.

В результате SBC обходится со звуком без лишних церемоний - например, частоты выше 14 кГц при конвертации попросту отрезаются, в результате чего частотный диапазон заметно сужается. Не удивительно, что даже при равном битрейте с MP3 (а SBC допускает битрейт до 320 кБ/c) аудио в SBC-кодировке звучит заметно хуже.

В результате при использовании дефолтного кодировщика передача по Bluetooth ухудшает звучание не только несжатого аудио, но и обычных mp3-файлов - ведь в процессе беспроводной транспортировки они сперва декодируются, а затем вновь сжимаются, на этот раз куда грубей. К счастью, SBC - основной, но не обязательно единственный инструмент для компрессии аудиопотока, который имеется в арсенале A2DP. Есть и другие, более интересные предложения.

Advanced Audio Coding: продвинутое, но не идеальное

Базовый кодек SBC с его скромными музыкальными способностями - не лучшее средство привлечь внимание меломанов к Bluetooth-технологии. Вот почему разработчики многих «синезубых» устройств, особенно в топовом сегменте, комплектуют профиль A2DP опциональными, более продвинутыми средствами сжатия звука. Самое популярное из этих средств - алгоритм AAC.

В отличие от кодека SBC, знакомого разве что любителям поглубже покопаться в технических спецификациях Bluetooth, аббревиатура AAC неплохо известна широким народным массам. Еще бы! Ведь именно этот формат используется, например, в iTunes. Изначальной задачей разработчиков алгоритма было превзойти MP3 по качеству звучания при одних и тех же битрейтах - не случайно его имя расшифровывается как Advanced Audio Coding, «продвинутое кодирование звука».

За счет более сложных алгоритмов AAC действительно сохраняет больше музыкальной информации, чем mp3, и уж тем более SBC. Не удивительно, что его включение в набор кодеков, поддерживаемых профилем A2DP, заметно улучшает звучание Bluetooth-колонок и наушников.

Главное - убедиться в том, что кодек AAC поддерживается обоими «синезубыми» девайсами: и тем, что служит передатчиком аудиосигнала, и тем, что работает на его приеме. Если из пары таких устройств кодировку AAC способно понять лишь одно - профиль A2DP автоматически откатывает назад на базовый кодек. С вполне очевидными последствиями для звучания.

Кодек AptX: лучший вариант для меломана

Еще более продвинутое сжатие звука обеспечивает кодек aptX, который активно продвигает на рынке беспроводного Bluetooth-аудио компания CSR. Создатели пропагандируют его как средство для беспроводной передачи музыки «в CD-качестве».

На самом деле это не совсем так, хотя алгоритмы, лежащие в основе aptX, по принципу своей работы действительно напоминают лосслесс-кодировщики, уплотняющие аудиопоток без потери звуковой информации. Среди достоинств aptX - способность к Bluetooth-трансляции MP3 и AAC без дополнительной обработки, а значит, и без ухудшения звука.

Специальная версия aptX Low Latency, заточенная под запросы геймеров и киноманов, обеспечивает еще и минимальную задержку в доставке сигнала - а значит, просмотр кино без отставания реплик от мимики персонажей.

Кодек aptX обеспечивает передачу аудио с битрейтом до 352 кБ/с, не обрезает верхний регистр и раздвигает частотный диапазон до вполне солидных 10 Гц - 22 кГц, но высокая сложность применяемых алгоритмов требует от мобильных процессоров утроенной вычислительной мощности по сравнению с базовым SBC. Именно поэтому поддержка aptX встречается среди «синезубых» приборов довольно редко, чаще всего - в премиальном сегменте смартфонов.

Впрочем, ради того, чтобы стать обладателем смартфона с aptX, не обязательно выкладывать так уж много наличности: в каталогах Samsung, Sony, HTS и Asus представлено немало моделей с поддержкой продвинутого кодека, в том числе вполне доступных по цене.

Как и в случае с AAC, при беспроводном соединении источника звука с колонками или наушниками следует убедиться, что кодек aptX поддерживается обоими устройствами. Лишь в этом случае можно не сомневаться, что ты действительно выжимаешь из «синего зуба» максимум его музыкального потенциала.

Где бы мы что ни читали о Bluetooth на глаза кроме самого этого названия постоянно попадаются также всякие-разные непонятные циферки и буковки. Нынче «в моде» — обозначение aptX HD, которое с недавних пор заменило более короткое aptX.

Понятно, что приставка HD обозначает «High Definition «, но насколько High, и что обозначает это самое aptX? И чем просто aptX отличается от нового aptX HD?

В общем, давайте будем разбираться.

• что такое aptX?

aptX — это цифровая технология (она же — так называемый Bluetooth-кодек), которая позволяет передавать аудиосигнал в качестве 16 бит/44.1 кГц при уровне сжатии 4:1 и скорости передачи данных 352 кбит/с .

Это если коротко. Собственно, всё это вы без особого труда найдете в любом описании кодека aptX. А еще так, наверняка, будет написано, что благодаря aptX ваш смартфон, ноутбук, AV-ресивер по Bluetooth-каналу звук передавать может «с качеством близком к CD». Что звучит уже гораздо более воодушевляюще, чем скучные цифры спецификации.

В общем, технология aptX способна обеспечивать близкое к CD качество звучания музыки и, как правило, таки обеспечивает.

Другое дело, что надо различать «близкое» и «истинное» CD-качество. А отличатся эти два «качества» как раз уровнем сжатия (компрессии), которая у aptX, как и у любого другого кодека Bluetooth, используется для уменьшения неизбежных задержек. возникающих при кодировании и передаче стереозвука. Проще говоря, aptX всегда сжимает сигнал перед отправкой, а принимающее устройство (наушники, внешний спикер и пр.) в ходе воспроизведения этот сигнал распаковывают. На это требуется время, иначе — никак.

Когда вы слушаете музыку, то любые задержки в работе устройств значения не имеют, и вы их просто не замечаете. Притом, что при передаче беспроводного аудиосигнала даже между вашими смартфоном и наушниками задержки могут быть весьма значительными. А вот когда вы смотрите видео, то любые задержки проявляются практически сразу. Актеры вдруг перестают «попадать губами в слова», звук стрима явно не совпадает с происходящем на экране и т.д. Если вы смотрите Netflix или другие сервисы потокового видео, то вам всё это тоже знакомо.

Потому специально для передачи звука в видео (и для всех других случаев, когда важна минимальная задержка) была разработана специальная версия кодека — aptX LL, где означает Low Latency, т.е «короткая задержка». aptX LL тоже обеспечивает то самое «близкое к CD» качество звучания, но сокращает время, необходимое на передачу и распаковку данных до 32 миллисекунд. Технически это тоже много, однако такую задержку мозг пользователя уже не замечает. Потому aptX LL используется в геймерских наушниках и гарнитурах, в которых минимальная задержка важнее даже, чем качество звука.

Новая мобильная гарнитура Sennheiser MOMENTUM Free с поддержкой кодека aptX Low Latency

Теперь можно подытожить: с aptX Bluetooth-наушники, гарнитуры, внешние колонки и прочие устройства звучат лучше, плюс к этому aptX также работает эффективнее, чем большинство других Bluetooth-кодеков, потому поддержка aptX предусмотрена почти в каждом устройстве, которое отправляет и/или получает аудиосигнал по Bluetooth-каналу.

что такое aptX HD?

aptX HD — это тот же Bluetooth-кодек aptX, но усовершенствованный и который позволяет передавать аудиосигнал в качестве 24 бит/48 кГц при уровне сжатии 4:1 и скорости передачи данных 576 кбит/с.

Да, снова циферки. Но из все-равно не много и, как видим, они немножко другие. Не трудно заметить, что aptX HD способен обеспечивать передачу более качественного звука и с гораздо более высокой скоростью (меньшей задержкой). А файлы в формате 24 бит/48 кГц — это уже настоящий HD-звук, который так ценят владельцы дорогих проводных наушников, и в котором очень мало фонового шума и отчетливо слышны даже самые мельчайшие нюансы звучания.

Стоит отметить, что такой звук передавать могут и некоторые «музыкальные» модели смартфонов (к примеру, LG серии V), но только в проводном режиме, т.е. через 3.5-мм «мини-джек» для наушников, а качество 24 бит/48 кГц для них — это фактически предел.

Однако существует разница между проводным 24 бит/48 кГц и беспроводным (т.е. Bluetooth) 24 бит/48 кГц. И состоит она — в сжатии сигнала. От обычного aptX новый aptX HD отличается более эффективным алгоритмом сжатия (в описаниях его еще называют «мягким»), но не безупречным.

В том смысле, то любое сжатие — это всегда добавляет лишние шум и шипение в сигнал. И вы это слышите, хотя и не всегда понимаете, что это и откуда. К слову, рок-гитаристы часто используют сжатие сигнала намеренно, чтобы придать звучанию гитары дополнительную «грубость» и «нечеткость».

Для кодека aptX HD было разработано специальное, «мягкое», специально для того, чтобы минимизировать любые «грубость» и «нечеткость», но полностью убрать лишний шум, возникающий в результате сжатия сигнала, из аудиопотока даже aptX HD пока не под силу.

Во-вторых, как мы уже отметили, если Apt X данные передает со скоростью 352 кбит/с, то aptX HD скорость передачи аудио увеличена до 576 кбит/с. А с учетом того, что чем больше кило-, мега- и т.д. бит секунду передается, тем лучше, то более высокая скорость скорость как раз и позволяет aptX HD обходится более «мягким» алгоритмом сжатия.

Итого : получается, что в сравнении с просто aptX новый aptX HD в беспроводном режиме может передавать звук более высокого качества с меньшими задержками и более щадящим сжатием, и таким образом, как бы, ближе приближает нас к тому качеству звука, который достижим только при проводной передаче аудиосигнала.

• поддержка aptX HD

… — она, разумеется, пока в дефиците. Поскольку aptX HD — это тоже разработка компании Qualcomm (как и обычный aptX вместе со всеми его вариациями), то и поддерживается этот кодек только оборудованием и/или программными решениями Qualcomm. А на данный момент времени это по-прежнему — только аудиопроцессор CSR8675 с Bluetooth 5 и системой активного шумоподавления через Bluetooth и технологией передачи звука Qualcomm TrueWireless Stereo. Но и обратная совместимость, то бишь поддержка aptX, у них тоже предусмотрена.

Первым смартфоном, в котором реализована поддержка aptX HD, стал G5 от LG, с выпуском которого южно-корейская компания фактически дала старт и возглавила процесс продвижения нового кодека на рынке мобильных устройств пользовательского класса. С aptX HD работают также модели LG V20, the LG G6 и LG V30. Вслед за LG активно взялись внедрять aptX HD и другие марки. В частности, Sony (смартфоны Xperia XZ1 и XZ1 compact), OnePlus (смартфоны OnePlus 3, 3T и 5), а также Sharp, Luna, а также ряд китайских производителей Android-смартфонов.

LG G6 и беспроводные Audio-Technica с поддержкой кодека AptX HD

С другой стороны, то есть, со стороны устройств воспроизведения, aptX HD вы можете найти в наушниках Sony, Audio-Technica, LG и других менее именитых брендов. Число таких устройств будет расти, по мере того, как производители будут выпускать новые модели. А выпускать они их будут, поскольку aptX HD, как мы уже выяснили, действительно позволяет повысить качество звука. А вот насколько, это в каждом отдельном случае пользователю определять приходится самостоятельно.

В последних флагманах и музыкальных смартфонах часто появляется характеристика поддержки AptX. Разбираемся, что это и как работает.

Что такое AptX?

Технология AptX позволяет получить по-настоящему качественный звук в Bluetooth-наушниках. Ее суть заключается в сжатии звуковой дорожки при передаче данных в условиях ширины пропускного канала Bluetooth.

Отказ производителей смартфонов от разъема для наушников становится все более популярным решением и одной из ключевых тенденций на ближайшие годы. Отсутствие разъема 3,5 мм в смартфонах Apple мотивирует других производителей переходить к системе беспроводной передачи звука.

Стереотип о недостаточном качестве музыки в проводных наушниках связан с ограничением в передаче частот в технологии A2DP, которая искажает звучание оригинального файла. AptX корректно передает файлы с высоким битрейтом. Современный способ сжатия Lossless-файлов позволяет передавать качественный звук с помощью . Учитывая все преимущества, кодеку пророчат массовость и повсеместное распространение.

Преимущества

Принцип работы кодека заключается в том, что он позволяет сжимать аудиофайл для передачи данных с битрейтом до 352 Кбит/сек. Модификация от Qualcomm - AptX HD - поддерживает битрейт до 576 Кбит/сек.

Для передачи данных на наушники или аудиосистему используется метод уплотнения аудиопотока, который требует высокой производительности от принимающего устройства. Доступный диапазон частот варьируется в пределах от 10 до 22000 Гц, обеспечивая качество звука практически равное CD, но пока не дотягивающее до винила.

Особенности и требования

Важным фактором при выборе устройства с технологией AptX считается его автономность и производительность. Кодек требует больших затрат энергии на декодирование и воспроизведение полученных данных, нагружая при этом железо.

Залогом корректной работы всех звеньев звуковой цепи является поддержка кодека на обоих устройствах - и смартфоне, и наушниках. В этом случае качество звука будет максимально высоким. Если же один из гаджетов не поддерживает кодек, звучание обеспечит стандартный драйвер, следовательно, оценить технологию не получится. Отметим, что большинство современных флагманов уже поддерживает AptX: Samsung Galaxy S7 и S8, OnePlus 5T, LG G5 и G6, Huawei Nova 2 и другие.

Нас окружают сотни потрясающих и уникальных явлений, мы каждый день сталкиваемся с ними, но даже не задумываемся, как они работают. Одно из таких явлений – звук.

Для нас с вами звук – это воспринимаемые слухом колебания воздуха.

Звуки состоят из смеси вибраций, разной силы и частоты. Вибрировать могут голосовые связки человека, струны в музыкальном инструменте, любые окружающие предметы далее вибрация распространяется в воздухе и передается на барабанную перепонку в ухе, а наш мозг воспринимает эти колебания как звуки.

Но как все устроено с цифровым звуком?

Как звук становится цифровым

Звук имеет аналоговую природу, он распространяется в воздушном пространстве. Колебания воздуха преобразовываются в электрические колебания посредством микрофона, а затем специальный преобразователь фиксирует их и кодирует на цифровом языке.

Именно в процессе кодирования задается дальнейшее качество цифровой копии воспроизводимого звука. Чем меньше шаг выборки при оцифровке звука, тем больше информации о звуке переведется в цифровой формат.

Как хранится цифровая музыка

Сейчас подавляющее большинство музыки хранится в цифровом виде, ведь так проще, удобней и надежней. Один раз закодированный по определенному алгоритму файл не потеряет свои свойства и не утратит качество.

Изначально закодированное качество звука нельзя существенно улучшить при помощи программ, колонок или наушников.

Цифровой звук можно бесконечно копировать, при этом его свойства не теряются, а качество остается неизменным.

Как воспроизводится цифровой звук

Для передачи на наушники или колонки необходимо произвести обратный процесс конвертации.

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) в том или ином виде присутствует на всех смартфонах, плеерах и компьютерах. Он нужен для того, чтобы перевести цифровую музыку в аналоговый формат.

Последовательность нулей и единиц, понятных для компьютеров и смартфонов, превращается в набор электических сигналов, заставляющих динамики издавать звук.

Чем мощнее ЦАП, тем более качественный звук получается на выходе. Большинство современной электроники редко оснащают серьезными преобразователями. Появление ЦАП от именитого бренда в смартфоне – всегда большое событие.

Настоящие аудиофилы предпочитают специализированные недешевые музыкальные плееры, например, модель . Это устройство оснащено просто царским ЦАПом высокого качества, как в серьезной Hi-Fi аппаратуре

По сути это Hi-Fi плеер и мощный усилитель в одном устройстве, которое может воспроизводить цифровую музыку с кодированием до 32 бит / 384 кГц. KANN выдает до 7В на балансном выходе, это не только легко «раскачает» высокоомные наушники, но и позволит подключить низкоомные громкоговорители.

Также KANN оснащен четырёхконтактным 2,5 мм балансным выходом. Такое решение позволяет подавлять практически все шумы и получить большую амплитуду за счет удвоения передаваемого сигнала.

Что происходит потом

Далее все просто: электрический ток из преобразователя проходит через усилитель и подается на контакты динамика. Далее ток попадает на катушку, которая толкает мембрану. Смена направлений подаваемого тока зависит от частоты звуковых колебаний музыки (или других воспроизводимых звуков).

Громкость звука прямо пропорциональна силе подаваемого на катушку тока. При этом чем выше напряжение, тем выше сила тока в катушке. От этого прослушивание музыки на большой громкости быстрее разряжает батарею мобильного устройства.

Что внутри динамика

Все мы знаем, что два магнита на определенном расстоянии друга от друга начинают взаимодействовать между собой: притягиваться или отталкиваться. Это же явление используется в любом аудио-динамике.

Внутри динамика находится постоянный магнит, выполненный в форме круга. В отверстие посредине и помещают катушку из медной проволоки, которую соединяют с мембраной (легким и жестким конусом). На проводник с переменным током в магнитном поле действует переменная сила, которая и двигает катушку и закрепленный на ней диффузор.

Движение мембраны создает сжатие и разрежение воздуха, что способствует появлению звука.

В компьютерах, смартфонах, гарнитурах и наушниках для экономии места чаще всего используют один широкополосный динамик, который отвечает за воспроизведение всего звукового диапазона.

Никакой принципиальной разницы между динамиком в колонке или наушнике нет. Отличия между ними в размере и звукоизоляции.

А как в bluetooth-наушниках

В цепи между цифроаналоговым преобразователем звука и динамиком появляется еще одно звено. Хоть наличие bluetooth и не влияет на принцип работы динамика, очень часто при передаче музыки без проводов качество становится хуже.

Чтобы обойти это досадное ограничение, можно использовать компактный от Astell&Kern. Он позволяющий сделать проводные наушники беспроводными.

Любой аудиофил подтвердит, что проводные наушники или колонки звучат чище и детальнее, музыка, воспроизводимая через них, более насыщенная. Это происходит из-за того, что звук повторно подвергается сжатию для передачи по bluetooth.

В каждую секунду времени получается уместить лишь ограниченное количество информации о звуке, в результате чего, теряются некоторые детали.

Ранее для повышения качества звука, передаваемого по Bluetooth, использовали кодек aptx . Его дальнейшим развитием стал формат aptx HD . Он поддерживает передачу звука высокого разрешения и на сегодняшний день является единственным способом получить хорошее звучание при использовании беспроводных наушников. Конечно для этого и плеер и наушники должны поддерживать aptx HD.

Кто помог нам с этим разобраться

Далеко не все современные флагманы поддерживают этот крутой кодек. Ставку на звук делают лишь некоторые производители в единичных моделях.

На рынке плееров технология aptX HD встречается чаще, пионером в этом направлении стала компания Astell&Kern. Поддержка aptX HD уже есть в моделях AK380, AK320, AK300 и AK70. Выделяется наличием новомодной опции и свежий