Bluetooth 5.0 и другие: разбираемся с новыми стандартами aptX HD, Adaptive и Low Latency


О технологии Bluetooth, в частности, в аудиоприменениях более или менее обстоятельно мы писали: общие сведения и профили HSP, HFP и A2DP и уже более аудиофильский aptX HD. Немало гораздо более громких проектов в области потребительской электроники за это время, вспыхнув ярким маркетингом, канули в Лету. А Bluetooth — жив и процветает! Технология, развиваясь с далекого 1993 года, берет новые вершины. Пора бы посмотреть, каковы ее последние достижения.

Один из секретов популярности Bluetooth (а к следующему году в мире прогнозируется наличие 14 миллиардов устройств с этой технологией) — в обратной совместимости. То есть если ваш смартфон поддерживает, скажем, Bluetooth 5.0, а наушники — только Bluetooth 4.2, это значит, что в случае их взаимодействия все будет работать. Правда, в рамках младшей из двух возможных версий Bluetooth. И это не может не радовать. Ведь зачастую выход новой версии чего-либо полностью исключал совместимость со всем, что выпускалось раньше, как бы намекая: вот этот рабочий и практически новый девайс теперь пора выбросить. Такое происходит, например, со многими интерфейсами кабельного подключения.

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.

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.

Как выбрать Блютуз трансмиттер?

В первую очередь вы должны понимать, зачем он вам нужен и как вы его будете использовать. Например, если вы выбираете Bluetooth трансмиттер для телевизора (чтобы подключать наушники) , то нужно выяснить, какие варианты подключения возможны конкретно на вашем телевизоре. Это главное.

На что обратить внимание при выборе:

  1. На интерфейсы подключения. В большинстве случаев достаточно трансмиттера с возможностью подключения через обычный 3.5 mm Jack или RCA (тюльпан) . Там просто кабеля разные. И при заказе обычно есть возможность выбрать определенный кабель, или заказать оба кабеля. Более дорогие модели оснащены еще и оптическим аудиовходом/выходом. И если в вашем телевизоре есть оптический аудиовыход (Digital Audio Out) , то я бы советовал покупать модель с поддержкой этого интерфейса. Вот для примера дешевая модель с поддержкой только 3.5 mm Jack и RCA (RCA кабеля в комплекте не было, но его можно было выбрать при заказе) :


    А в дорогой модели есть еще поддержка оптического аудио кабеля. Ну и соответственно все кабеля в комплекте.


    На самом трансмиттере есть оптический вход и выход: SPDIF IN TX и SPDIF OUT RX. А на корпусе есть переключатель SPDIF/AUX. Который нужно ставить в определенный режим, в зависимости от того, какой кабель вы используете для подключения к источнику вывода звука, или к устройству, на который будет выводиться звук.


    Если взять устройство с тремя кабелями (Оптический + RCA + 3.5 мм) , то вы точно сможете подобрать нужный интерфейс для подключения к вашему телевизору, или другому устройству.

  2. Не покупайте самые дешевые устройства. Я лично в этом убедился. Мой трансмиттер (который дешевый, за 3 доллара) , ужасно выводит звук на наушники. Слышен шум и треск во время воспроизведения. Пробовал менять адаптер питание – не помогло. В то время как в обратную сторону, с телефона на колонки он звук выводит без помех. Наушники проверены на разных устройствах, проблема не в них. Возможно, мне просто брак попался. Так же в дешевых моделях может быть сильная задержка в трансляции звука (из-за дешевого Bluetooth модуля) . И звук будет сильно отставать от изображения на телевизоре. От стоимости данных устройств сильно зависит качество звука и качество самого устройства в целом.
  3. Если вам нужно подключать к телевизору через трансмиттер более одной пары наушников одновременно, то обязательно выясните перед покупкой, дает ли такую возможность выбранная вами модель. В моем случае к простому и дешевому трансмиттеру можно подключить только одни наушники. К дорогой модели – две пары наушников одновременно. Я проверял, это работает. Одновременно подключал наушники и колонку. Но процесс подключения очень сложный. Особенно когда инструкция на английском и лень ее переводить.
  4. Что касается версии Bluetooth, то берите устройства с самой новой версией. У меня оба с Bluetooth 5.0. На наушниках, если не ошибаюсь, Bluetooth 4.1. Все работает. Они совместимы между собой.
  5. Есть Bluetooth трансмиттеры с NFC. У меня такого нет, проверить не могу. Но по идеи, поддержка NFC нужна для более простого подключения наушников, колонок, телефонов и других устройств, на которых, разумеется, тоже есть поддержка NFC. Так как процесс подключения именно наушников и подобных устройств к трансмиттеру – это еще то занятие, то наличие NFC отличное решение.
  6. Видел трансмиттеры с внешними антеннами. В их характеристиках заявлено, что радиус действия в помещении увеличивается примерно до 30 метров. В обычных радиус действия метров 10. Не приходилось работать с такими моделями, но если у вас большой дом или квартира, или какие-то особые задачи, то такой вариант может вам подойти. В обычном случае не вижу смысла переплачивать.
  7. Встроенный аккумулятор. Честно говоря, не совсем понимаю зачем он нужен. Для моего трансмиттера производитель завяливает работу от аккумулятора на протяжении 24 часов. Но зачем? Наверное проще подключить питание, чем думать о зарядке еще одного устройства. Хотя, возможно в некоторых ситуациях возможность автономной работы может пригодится.

Внимательно изучайте технические характеристики. Там всегда указано, что поставляется в комплекте с устройством, какие кабеля, какие есть варианты подключения, сколько устройств можно подключать по Bluetooth одновременно и т. д. Читайте отзывы.

Выводы

Интересные и полезные устройства. Можно придумать много вариантов их применения. Но основной – подключение беспроводных наушников к телевизору. Тем более, что даже в новых моделях телевизоров, которые конечно же оборудованы Bluetooth, производители почему-то ограничивают подключение наушников.

Все подключается и работает даже в случае с трансмиттером за 3 доллара. Но я бы не советовал покупать такие устройства. Все из-за очень плохого качества и большой вероятности получить устройство с браком. К тому же, процесс подключения таких устройств не самый простой и понятный. На более дорогих устройствах все реализовано немного проще. Есть кнопки и переключатели. Еще бы инструкцию на русском/украинском языке, так вообще было бы отлично.

Покупая Bluetooth трансмиттер будьте готовы к тому, что придется потратить немного времени на то, чтобы разобраться, как все подключить и настроить. Читайте инструкцию на сайте интернет-магазина. С помощью телефона (камерой в Google Переводчик) можно перевести инструкцию, которая идет в комплекте (если она есть) . В случае с подключением к телевизору возможны некоторые неудобные моменты с переключением звука с динамиков телевизора на наушники и в обратном порядке. Многое зависит от способа подключения трансмиттера к телевизору и от самого телевизора.

  • Цена: 12,99
  • Перейти в магазин

В продолжение темы о переделке наушников в блютуз версию родилась мысль о дооснащении домашней техники, а в дальнейшем и автомобиля, блютуз устройством, которое могло бы передавать стереозвук: — с телевизоров на получившиеся наушники, телефоны для просмотра телепередач в режиме «никого не потревожить»; — с телефона на аудиосистему авто, ПК или музыкальный центр. Информация о том, что из этого получилось под катом. Для поставленных задач было нужно устройство, объединяющее в себе функции приемника и передатчика. В результате на испытания попал Bluetooth приемник-передатчик В6 2 in 1.

Технические характеристики Bluetooth: V2.1 Протоколы: A2DP, AVRCP; Дальность приема/передачи: 10 метров; Батарея: Встроенная литий-полимерный аккумулятор (600mAh); Время работы: до 8 часов (в зависимости от громкости звука); Зарядка: Micro USB 5V/0.5A; Аудио порт: 3,5 мм; Совместимость: Android, IOS, устройства с поддержкой Bluetooth, аудиовоспроизводящие устройства с портами 3,5 мм; Активное шумоподавление; Размеры: 95x 57x 6 мм (Д х Ш х Г); Вес: 38 г. Содержимое пакета Bluetooth аудио передатчик/приемник 3,5 мм аудио кабель AV-кабель USB-кабель для зарядки Руководство пользователя

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.

Чипсет работает под управлением программируемого 80-МГц RISC-процессора. Аудиосигнал обрабатывает встроенный 24-битный процессор Kalimba DSP. На борту, между прочим, стерео 24-битный АЦП с частотой дискретизации до 96 кГц, а встроенный стерео 24-битный ЦАП реализует частоту дискретизации до 192 кГц — параметры заданы с запасом.

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.

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).

Что такое Bluetooth трансмиттер и для чего он нужен?

Как правило это компактные устройства, в которых встроенный Bluetooth модуль и разные ауди входы/выходы для подключения к разным источникам звука (телевизоры, компьютеры, телефоны) или к устройствам, которые предназначены для вывода звука (колонки, акустические системы, музыкальные центры, магнитолы и т. д.) . Все эти устройства отличаются не только техническими характеристиками, но и внешним видом. Вот некоторые из них:

Основные отличия между разными моделями Bluetooth трансмиттеров:

  • Поддержка разных интерфейсов подключения. Например, есть трансмиттеры, которые подключаются только через обычный 3.5 mm Jack. А есть модели, в которых кроме 3.5 mm разъема есть еще и RCA (тюльпан) и оптический аудиовход/выход.
  • Наличием, или отсутствие встроенного аккумулятора.
  • Версиями Bluetooth.
  • Возможностью подключения нескольких Bluetooth наушников или колонок.
  • Качеством Bluetooth модуля, наличием разных интерфейсов управления, качеством сборки, кабелей и т. д.

Если я правильно понял (возможно ошибаюсь, так как проверить все устройства нереально) , то все представленные на рынке Bluetooth трансмиттеры могут работать в режиме приема и передачи (2 в 1) . Так как даже мой самый дешевый адаптер может как принимать звук по Bluetooth и передавать его на ту же акустическую систему, так и передавать звук по Bluetooth (с телевизора, ПК) на наушники, или другое устройство. Обычно эти режимы называются TX Mode и RX Mode.

  • TX – режим передатчика. Когда Блютуз трансмиттер принимает звук от того же телевизора через определенный интерфейс (кабель) и передает его на наушники через Bluetooth. Эти устройства чаще всего используются именно в этом режиме работы.
  • RX – режим приемника. Когда к трансмиттеру мы по кабелю подключаем обычные колонки, музыкальный центр, автомагнитолу (через AUX) , или другое устройство для вывода звука. Затем с телефона, планшета, ноутбука или другого устройства подключаемся к трансмиттеру по Bluetooth и транслируем музыку. Получается, чтобы мы добавили поддержку Bluetooth для обычных колонок.

На картинке ниже показана работа двух режимов:

Даже мой самый дешевый трансмиттер без проблем (почти без проблем :)) работает в двух режимах. На примем и передачу звука по Bluetooth. Только вот способ переключения между режимами на разных трансмиттерах сильно отличается.

Если на дорогом есть отдельный переключатель TX/RX, то на дешевом вообще нет кнопок. А смена режима происходит подключением, отключением и повторным подключением устройства к источнику питания. В режиме приемника индикатор мигает синим, а в режиме передатчика — красным. Без инструкции (которой, кстати, не было в комплекте) догадаться нереально. Хорошо хоть в описании товара на Али об этом написано.

Пример использования №1

В этом примере показана работа в режиме передатчика (TX). Телевизор без Bluetooth (или Bluetooth есть, но наушники не подключаются) , а нам необходимо подключить беспроводные наушники. Мы соединяем трансмиттер с телевизором с помощью аудио кабеля. Если в телевизоре есть 3.5 mm выход на наушники – используем его. В моем, например, 3.5 mm разъема нет. Поэтому, я подключаю через оптический аудиовыход. Можно так же использовать RAC (тюльпан) . Даже в старых телевизорах он есть. Очень важно учесть это при выборе данного устройства. Так же к трансмиттеру нужно подключить питание. Я подключаю его в USB-порт на телевизоре. Если USB нет, можно использовать любой адаптер, которым заряжаем телефон.

После включения питания трансмиттера, нужно подключить к нему Bluetooth наушники. Обычно, достаточно перевести наушники в режим подключения. Способ подключения может немного отлиться, в зависимости от вашего трансмиттера и наушников. После подключения звук идет на наушники. К модели подороже можно подключить сразу две пары наушников. В случае соединения с телевизором через оптический аудиовыход, звук так же одновременно воспроизводится из динамиков телевизора. Но его можно просто отключить, или скрутить на телевизоре. Тогда звук будет воспроизводиться только через наушники. Есть небольшая задержка между звуком из динамиков телевизора и на наушниках через трансмиттер.

Пример использования №2

В этом примере показана работа в режиме приемника (RX). Есть обычная акустическая система без Bluetooth. Но мы хотим транслировать на нее музыку с телефона или планшета. Или даже с ноутбука или ПК, но у нас нет возможности (или желания) соединить колонки с компьютером по кабелю. Берем Bluetooth трансмиттер и подключаем его к колонкам. Тут точно так же можно использовать как 3.5 mm Jack, так и RAC, или оптический аудио кабель. В зависимости от того, какие разъемы для подключения есть на вашем трансмиттере и колонках. Так же нужно подключить питание к трансмиттеру. Питание можно взять с USB-порта любого устройства, или через адаптер.

Переключаем трансмиттер в режим приемника (RX) . В этом режиме он доступен для обнаружения на всех устройствах (телефоны, ноутбуки) . Включаем Bluetooth, например, на телефоне, и подключаемся к трансмиттеру (в инструкцию должно быть написано его имя) . Телефон, или другое устройство определяет его как наушники и выводит звук. А трансмиттер в свою очередь передает звук на колонки по кабелю.

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.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]