Was ist aptX? Durchbrechen Sie das Durcheinander der Codecs von Qualcomm

Wenn Sie jemals ein Set gekauft haben Bluetooth-Kopfhörer, Ohrhörer oder sogar ein Bluetooth Lautsprecher, Sie haben (vielleicht ohne es zu wissen) ausgewählt, welchen Bluetooth-Codec Sie für die Verbindung mit Ihrem Smartphone verwenden möchten. Codecs ähneln ein wenig den verschiedenen Benzinsorten, die Sie in Ihr Auto füllen können, da sie die Leistung Ihrer Ausrüstung beeinflussen können.

Aber im Gegensatz zu Benzin ist die Welt von Bluetooth-Codecs kann ein verwirrender, umgangssprachlicher Sumpf aus Terminologie, Kompatibilität und Funktionen sein. Und Qualcomms aptX-Codec-Familie (ausgesprochen „ap-tex“), die mittlerweile fünf verschiedene Versionen umfasst, ist möglicherweise die verwirrendste von allen.

Es ist verlockend, die Hände in die Luft zu werfen und einfach darauf zu vertrauen, dass man den bestmöglichen Klang bekommt. Aber wir zeigen Ihnen, warum das möglicherweise nicht der Fall ist und was Sie dagegen tun können. Ein bisschen Fachjargon wird dabei sein, aber keine Sorge, wir sind für Sie da.

Was ist aptX?

Zunächst eine kurze Einführung in die Frage, warum wir überhaupt Bluetooth-Codecs haben. Da die drahtlose Verbindung, die Bluetooth zwischen Geräten herstellt, im Vergleich zu anderen Technologien wie Wi-Fi ziemlich schmal ist, ist sie nicht immer ausreichend digitale Musik im Originalformat. Daher werden Codecs verwendet, um Audiodaten so lange zu komprimieren, bis sie klein genug sind, um durch das Rohr zu passen.

Seit 2003, als die Möglichkeit zum Streamen von Stereoton über Bluetooth eingeführt wurde, ist Subband-Codierung (SBC) der Standard-Codec, der für diese Aufgabe verwendet wird. Wenn Sie ein Bluetooth-Audiogerät besitzen, sei es ein Telefon, ein Lautsprecher oder ein kabelloser Kopfhörer, unterstützt es SBC. Ein Standard-Codec ist großartig – er stellt sicher, dass alle Bluetooth-Audiogeräte zusammenarbeiten.

Das Problem ist, dass trotz der Tatsache, dass SBC in der Lage ist, eine sehr gute Klangqualität zu liefern, viele Hersteller haben in den Anfängen von Bluetooth-Audio die Datenrate gedrosselt, um Aussetzer zu verhindern würde nicht passieren. Schließlich sind Sie möglicherweise bereit, einen nicht perfekten Klang in Kauf zu nehmen. Aber der Ton bricht ständig aus? Vergiss es. Das brachte SBC einen etwas schlechten Ruf ein. Es hat auch nicht geholfen, dass SBC unter einer erheblichen Latenz litt.

Zu diesem Zeitpunkt wurde der aptX-Codec bereits in verschiedenen Bereichen verwendet, beispielsweise beim Filmemachen und ausgestrahlt, als das Unternehmen, dem es gehörte, erkannte, dass es das Potenzial hatte, als Alternative dazu zu dienen SBC. Die Hauptvorteile von AptX gegenüber SBC sind eine höhere Audioqualität und eine geringere Latenz – mit anderen Worten: Sie können einen besseren Klang erwarten. Und wenn dieser Ton dem Video beigefügt wäre, könnten Sie eine bessere Synchronisierung zwischen dem, was Sie sahen, und dem, was Sie hörten, erwarten. Die aptX-Technologiesuite wurde schließlich 2015 von Qualcomm gekauft.

Das Kompatibilitätsproblem

Das Problem bei allen alternativen Codecs (einschließlich aptX, AAC, LDAC usw.) besteht darin, dass sie Unterstützung benötigen sowohl die Quelle (ein Telefon, Computer oder andere Geräte) als auch die Quelle (Lautsprecher, Kopfhörer, Ohrhörer), um dies zu tun arbeiten.

Wenn Ihr Telefon aptX unterstützt, Ihre Kopfhörer jedoch nicht, wird die Bluetooth-Verbindung auf SBC oder möglicherweise AAC zurückgesetzt, wenn AAC auf beiden Geräten unterstützt wird. In der Android-Welt ist dies selten ein Problem. AptX ist fast von Anfang an in Android enthalten. Solange Ihr Audioprodukt mit aptX funktioniert, wird es von den beiden Gadgets verwendet.

Aber bis heute weigert sich Apple, einer der größten Smartphone-Hersteller der Welt, außer AAC einen Nicht-SBC-Codec auf seinen iOS- und iPadOS-Geräten zu integrieren.

Sind die Vorteile von aptX real?

Anfangs waren viele Produktrezensenten von aptX beeindruckt und meinten, dass es im Vergleich zu nicht mit aptX ausgestatteten Geräten eine bessere Audioqualität liefert. Möglicherweise sehen Sie immer noch einige Rezensenten, darunter Leute, die für Digital Trends schreiben. beschweren Sie sich, wenn kabellose Kopfhörer oder Ohrhörer kein aptX haben.

Dies liegt zum Teil daran, dass aptX eine andere Form der verlustbehafteten Komprimierung verwendet als SBC oder AAC – die von Apple bevorzugte SBC-Alternative – und manche Leute bevorzugen den Klang. Aber es ist auch so etwas wie ein Überbleibsel aus der Zeit, als die Bluetooth-Bandbreite kleiner war und SBC oft gezwungen war, mit niedrigeren Bitraten zu laufen, während aptX immer mit festen 352 Kilobit pro Sekunde läuft (Kbit/s).

Die zerstörungsfreie Komprimierungsform von AptX war besonders in den frühen Tagen von Vorteil, als die meisten Menschen digitale Musik hörten MP3-Format. SBC und AAC verwenden psychoakustische Komprimierungsmodelle, die dazu führen können, dass bereits stark komprimierte Dateien wie MP3 schlechter klingen, während aptX die Details in diesen Dateien besser bewahrt.

Dieselben Vorteile können je nach Quelle auch heute noch geschätzt werden. Wenn Sie Spotify mit einem kostenlosen Konto streamen, liefert die bestmögliche Audioeinstellung nur 160 Kbit/s, was bedeutet, dass bereits viel Komprimierung angewendet wurde. Und da Spotify-Streams im Ogg-Vorbis-Format übertragen werden, das nicht über Bluetooth verwendet werden kann, muss Ihr Telefon diesen Stream dekodieren und dann in SBC, AAC oder (sofern Ihr Gerät dies unterstützt) aptX neu kodieren.

Wenn Sie hingegen mit verlustfreiem Ton in CD-Qualität beginnen, werden Sie möglicherweise überhaupt keinen großen Unterschied zwischen den Codecs hören.

Im Laufe der Zeit hat sich aptX von einem einzelnen Codec zu einer ganzen Familie von Codecs entwickelt, von denen jeder seine eigenen Stärken, Schwächen und Kompatibilitätsanforderungen hat. Die Latenz ist eine besonders heikle Herausforderung für Bluetooth-Audio, da es in der Kette so viele Glieder zwischen der Zeit und dem Zeitpunkt gibt Ein Ton wird von einem Gerät wie einem Telefon erzeugt und wenn er schließlich in einen Ton umgewandelt wird, können Sie ihn auf Ihren kabellosen Kopfhörern hören.

AptX niedrige Latenz

Abhängig von Ihren Geräten und den unterstützten Codecs kann die Latenz bis zu 320 Millisekunden betragen. Beim Musikhören spielt das überhaupt keine Rolle, bei Filmen, YouTube usw Besonders beim Spielen ist es zu lang. AptX Low Latency (aptX LL) reduziert die Latenz drastisch auf etwa 38 Millisekunden, was eine schnelle Reaktion in schnellen Spielen ermöglicht. AptX LL ist auf verlustbehaftetes 16-Bit-Audio beschränkt und daher für kritische Musik nicht die erste Wahl Hören, aber es macht kabellose Kopfhörer bei einer schnellen Verbindung zu einer echten Alternative zu kabelgebundenen Kopfhörern wird gebraucht.

Es gibt jedoch einen Haken. Um die Vorteile von aptX LL nutzen zu können, muss es wie alle anderen Codecs an beiden Enden der drahtlosen Audioverbindung unterstützt werden. Kopfhörer und Ohrhörer mit aptX LL zu finden ist relativ einfach. Es gibt jedoch keine Smartphones oder Tablets, die aptX LL bieten.

Es kommt darauf an, wie Telefone ihre Antennen nutzen. Wenn wir immer nur lokale Dateien von unseren Telefonen streamen würden, würde aptX LL wahrscheinlich gut funktionieren. Aber da die Zeiten des Kopierens von MP3-Dateien von unseren Computern auf unsere Telefone praktisch vorbei sind, bedeutet dies, dass Antennen erforderlich sind mit Bluetooth und Wi-Fi gleichzeitig zu kämpfen, was eine zuverlässige Implementierung von aptX LL sehr schwierig macht, oder unmöglich; Es ist praktisch aus der mobilen Welt verschwunden.

Auch wenn aptX LL-Kopfhörer leicht verfügbar sind, ist dies die einzige Möglichkeit, von ihrer Fähigkeit mit geringer Latenz zu profitieren besteht darin, einen dedizierten aptX LL-Transceiver zu verwenden, normalerweise in Form eines USB-Dongles, der an einen Computer oder ein Spiel angeschlossen werden kann Konsole.

AptX HD

SBC, AAC und aptX sind die am häufigsten unterstützten Bluetooth-Codecs, aber alle drei sind typischerweise auf eine verlustbehaftete Komprimierung bei 16 Bit/44,1 kHz beschränkt, wobei die Bitraten selten über 352 kbps liegen. Unter den meisten Bedingungen liefert dies nahezu Audioqualität in CD-Qualität, vorausgesetzt, Sie beginnen mit einer hochwertigen Audioquelle.

Dennoch war man der Ansicht, dass eine höhere Qualität erreicht werden könnte, wenn die unterstützte Bittiefe, die Abtastfrequenz und die Bitraten verbessert werden könnten, und so entstand aptX HD. Mit Unterstützung für Audio mit bis zu 24 Bit/48 kHz und einer erhöhten, festen Datenrate von 576 Kbit/s verwendet es immer noch verlustbehaftete Komprimierung, aber Es ist in der Lage, mehr Details beizubehalten, insbesondere wenn Sie Musik streamen, die zunächst als verlustfreies 24-Bit-Audio auf Ihrem Gerät beginnt Gerät. Manche Leute halten aptX HD sogar für ein hochauflösendes Audio Codec.

Die Kodierung von AptX HD verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von aptX sowie die Gesamtharmonische Verzerrung (THD+N), zwei weitere Bereiche, die sich auf die Genauigkeit der Klangwiedergabe auswirken. AptX HD ist außerdem abwärtskompatibel mit klassischen aptX-fähigen Kopfhörern und Ohrhörern – es kann bei Erkennung dieser Produkte wieder auf klassisches aptX zurückgreifen, ohne auf SBC zurückgreifen zu müssen.

Aber aptX HD hat zwei Nachteile. Der erste besteht darin, dass eine feste Datenrate verwendet wird. Wenn Ihr Telefon und Ihre Kopfhörer keine 576-Kbit/s-Verbindung aufrechterhalten können, kann die Zuverlässigkeit des Audios beeinträchtigt werden.

Der zweite Grund ist, dass es aufgrund der höheren Datenratenanforderung nicht mit „echten“ drahtlosen Ohrhörern verwendet werden kann (wo die Ohrhörer sind nicht über ein Kabel verbunden), da die Ohrhörer einen Teil dieser Bandbreite benötigen, um miteinander zu kommunizieren andere. Dennoch haben einige Unternehmen versucht, es zum Laufen zu bringen – ein bemerkenswertes Beispiel ist der Bowers & Wilkins PI7. Einige Rezensenten waren mit dem Ergebnis zufrieden, aber als Digital Trends sie ausprobierte, stellten wir fest, dass die Bluetooth-Verbindung bei allen anderen als den kürzesten Entfernungen äußerst instabil war.

Sie werden immer noch viele kabellose Kopfhörer sehen, die aptX HD bieten – sogar Modelle, die 2022 auf den Markt kamen – aber die Technologie wurde durch die neuere aptX-Variante von Qualcomm, aptX Adaptive, ersetzt.

aptX Adaptive

Drahtlose Bluetooth-Verbindungen sind für ihr Auf und Ab bekannt. Wenn Sie auf dem Land leben und Ihr Telefon weniger als 30 cm von Ihren Kopfhörern entfernt in der Hand halten und Ihr WLAN und Ihre Mobilfunkfunktionen ausgeschaltet sind, dann ist das der Fall Wahrscheinlich erhalten Sie eine wirklich gute Verbindung, die nahezu der maximalen Datenrate entspricht, die Bluetooth unterstützen kann, da Sie die möglichen Quellen stark reduziert haben Interferenz.

Für die meisten von uns ist dies jedoch die Ausnahme und nicht die Regel. Veränderte Entfernungen zwischen Geräten und Störungen durch eine Vielzahl anderer Funkfrequenzen können sich dramatisch auf das auswirken Qualität von Bluetooth-Verbindungen, wodurch jeder Codec, der mit einer festgelegten Datenrate arbeitet (wie aptX und aptX HD), anfällig für schlechte Qualität ist Leistung.

Ein skalierbarer Codec – einer, der seine Datenrate in Echtzeit anpassen kann – kann einen großen Beitrag zur Lösung des Interferenzproblems leisten. Wenn Sie jemals Netflix gesehen haben und bemerkt haben, wie das Die Bildqualität reicht manchmal von scharf bis etwas pixelig, dann wieder scharf, sehen Sie die Skalierung von Netflix bei der Arbeit, da es auf Änderungen in der Geschwindigkeit Ihrer Internetverbindung reagiert.

AptX Adaptive ersetzt aptX und aptX HD (ist jedoch weiterhin mit beiden abwärtskompatibel) und bietet die Möglichkeit, die Datenrate von 110 Kbit/s auf 620 Kbit/s zu erhöhen, wenn sich die Verbindungsbedingungen ändern.

Standardmäßig verwendet aptX Adaptive die gleiche 24-Bit/48-kHz-Auflösung wie aptX HD, kann aber auch höher sein, bis zu 24/96, wodurch die gleiche maximale Auflösung wie der LDAC-Codec von Sony erreicht wird. Nach Angaben des Unternehmens handelt es sich außerdem um einen effizienteren Codec, der mit nur 420 Kbit/s die gleiche Qualität wie aptX HD erreichen kann, im Vergleich zu den festen 576 Kbit/s von HD. Aber getreu dem Namen handelt es sich nicht nur um einen 24-Bit-Codec. Adaptive kann bei Bedarf auch im 16-Bit/44,1-kHz-Modus betrieben werden.

Der adaptive Charakter des Codecs geht über Bittiefen und Abtastfrequenzen hinaus. Es kann auch auf die Art der Audioaktivität reagieren, an der Sie gerade teilnehmen. Wenn es erkennt, dass Sie spielen, kann es automatisch in einen Modus mit geringer Latenz wechseln, der unter optimalen Bedingungen mit der Leistung von aptX LL mithalten kann. Wenn es erkennt, dass Sie gerade telefonieren, kann es seine Einstellungen so anpassen, dass Sie und Ihr Anrufer beide eine hochwertige Audioqualität erhalten (aptX Voice).

Auch wenn dies wie ein Best-Case-Szenario klingt, ist es das auch, aber wie so oft gibt es einige Einschränkungen.

Im Gegensatz zu aptX und aptX HD, die mithilfe von Software auf der Quellseite der Gleichung aktiviert werden können (was wahrscheinlich erklärt, warum sie in der Gleichung enthalten sind Android-Betriebssystem, unabhängig davon, welches Telefon Sie kaufen), erfordert aptX Adaptive die Verwendung von Qualcomms eigenen Chips sowohl auf der Quelle als auch auf der Senke Geräte.

Sie können also kein Android-Telefon mehr kaufen und davon ausgehen, dass es aptX Adaptive unterstützt. Ein gutes Beispiel sind die Pixel-Telefone von Google. Sogar das Neueste Pixel 7 Und Pixel 7 Pro aptX Adaptive ist nicht integriert.

Qualcomm hat den Quellen- und Senkenherstellern außerdem einen enormen Ermessensspielraum darüber eingeräumt, welche aptX Adaptive-Funktionen sie aktivieren können. Die Möglichkeit, rund um die Uhr hochauflösendes Audio zu erzeugen, wurde 2020 zu aptX Adaptive hinzugefügt und muss vom Hersteller aktiviert werden. Das Gleiche gilt für Sprachanrufe mit geringer Latenz und hoher Qualität. Manche Unternehmen werden sich einfach dagegen entscheiden. Leider können Sie nur dann feststellen, ob Ihre Geräte eine bestimmte Funktion bieten, wenn diese in den Produktspezifikationen beider Produkte aufgeführt ist.

Zum Beispiel sowohl die Sennheiser Momentum True Wireless 3 Ohrhörer und die Master & Dynamic MW75 Kopfhörer unterstützen aptX Adaptive, aber die MW75 sind derzeit auf 24/48 beschränkt, während die Sennheisers werden bis 24/96 aufsteigen – aber wiederum nur, wenn das Quellgerät dies auch unterstützt.

Auf den meisten Telefonen gibt es keine Möglichkeit, die Datenrate zu sehen, die Ihre beiden Geräte verwenden, was es schwierig macht Erfahren Sie, ob Sie die bestmögliche Audioqualität erhalten und wie sich Änderungen Ihrer Entfernungen oder Standorte darauf auswirken Verknüpfung.

AptX verlustfrei

Bisher verwenden alle diese Qualcomm-Codecs eine verlustbehaftete Komprimierung, die einen Teil der Originalinformationen in einer Audiodatei entfernt. In einer idealen Welt würden Codecs verlustfrei arbeiten und die Größe der Datei komprimieren, ohne die hörbaren Bits zu beeinträchtigen.

Wie der Name schon sagt, verspricht aptX Lossless eine bitweise perfekte Wiedergabe von CD-Qualität bei 16 Bit/44,1 kHz – eine Art Holy Grail für kabellosen Sound – etwas, das aufgrund der inhärenten Einschränkungen von Bluetooth traditionell unmöglich war Bandbreite.

Qualcomm behauptet, diese Einschränkung durch die Kombination der Betriebsfähigkeit von aptX Adaptive überwunden zu haben 16-Bit/44,1 kHz und die Bluetooth-Hochgeschwindigkeitsverbindung von Qualcomm, die die dafür erforderliche Bitrate von 1 Mbit/s liefern kann Verlustfreies Audio.

Laut Qualcomm funktioniert aptX Lossless selbst bei Entfernungen von 15 Fuß oder mehr in überlasteten WLAN-Umgebungen. Da es jedoch schwierig sein kann, die Verbindungsqualität vorherzusagen, skaliert aptX Lossless entsprechend den Echtzeitbedingungen und geht bei Bedarf bis auf 140 Kbit/s herunter. Das wird nicht annähernd bitperfektes, verlustfreies Audio sein, aber die Verbindung wird nicht unterbrochen.

An der Spitze der Datenratenskala können Benutzer entscheiden, ob der Codec verlustfreies 16/44.1-Audio oder verlustbehaftetes 24/96-Audio von aptX Adaptive liefern soll.

Damit aptX Lossless ordnungsgemäß funktioniert, müssen viele Technologien im Gleichschritt miteinander arbeiten. Daher stellt Qualcomm aptX Lossless nur auf Geräten zur Verfügung, die den Test bestanden haben Löwenmaul-Sound Zertifizierungsprogramm.

Löwenmaul-Sound

AptX Adaptive hat eine neue Ebene der Codec-Funktionen eingeführt, aber wie wir oben ausführlich dargelegt haben, liegen viele dieser Funktionen im Ermessen der Hersteller. Das schafft ein Problem: Woher wissen Sie, was Sie tatsächlich bekommen, wenn Sie ein Produkt kaufen, das aptX Adaptive unterstützt?

Um dieses Problem anzugehen, hat Qualcomm Folgendes entwickelt: Löwenmaul-Sound. Anders als es sich anhört, handelt es sich bei Snapdragon Sound nicht um eine neue Technologie oder einen neuen Codec. Stattdessen handelt es sich um eine Zertifizierung, die garantiert, dass die folgenden aptX Adaptive-Funktionen funktionieren, wenn zwei Snapdragon Sound-Geräte zusammen verwendet werden:

• 24-Bit/48kHz
• 24-Bit/96kHz
• Modus mit geringer Latenz beim Spielen
• AptX Voice (Super Wide Band Voice) während eines Anrufs
• Qualcomm Bluetooth-Hochgeschwindigkeitsverbindung

Technisch gesehen gibt es hier kein Geheimrezept. Jeder Hersteller, der verwendet Qualcomms S3- oder S5-Chips können alle diese Funktionen bereitstellen, wenn sie dies wünschen. Das Snapdragon Sound-Label wird jedoch nur dann auf einem Produkt angezeigt, wenn es alle unterstützt Und wenn der Gerätehersteller sein Produkt bei Qualcomm eingereicht hat, um es den Verifizierungstests zu unterziehen.

Die Absicht hinter dem Snapdragon Sound-Programm besteht darin, Käufern ein Aufatmen zu ermöglichen, solange sie das Etikett auf ihren drahtlosen Audiogeräten sehen Telefone, alles wird „einfach funktionieren“. Die Liste der Funktionen, die Qualcomm in sein Snapdragon Sound-Label aufnimmt, wird jedoch nicht statisch bleiben, auch wenn die Marke so aussehen wird Dasselbe.

Sie werden beispielsweise feststellen, dass die Liste der Funktionen oben aptX Lossless nicht enthält. Das liegt daran, dass die ursprüngliche Definition von Snapdragon Sound entwickelt wurde, bevor Qualcomm bereit war, aptX Lossless zu veröffentlichen. Ab 2022 verlustfrei Ist in Snapdragon Sound enthalten, und hier beginnt der Wert einer einzelnen Bezeichnung zu schwinden.

Wenn Ihre kabellosen Snapdragon Sound-Ohrhörer eines der frühesten Modelle waren, wie das Oddict Twig Pro, sie unterstützen aptX Lossless wahrscheinlich nicht und können nicht aktualisiert werden, um es zu unterstützen, selbst wenn Sie sie mit einem Snapdragon Sound-Telefon verwenden, das Lossless unterstützt.

Das ist noch nicht alles. Die Funktionen von Snapdragon Sound werden sich wahrscheinlich jedes Jahr ändern. Im Jahr 2023 zum Beispiel Snapdragon Sound wird räumliches Audio mit Head-Tracking beinhalten, Bluetooth LE-Audio Kompatibilität, geringere Latenz beim Spielen und Unterstützung für In-Game-Backchannel-Sprache. Es ändert sogar die Abtastrate von aptX Lossless von 44,1 auf 48 kHz.

Wieder einmal müssen Käufer ihre Hausaufgaben machen. Snapdragon Sound signalisiert immer, dass Funktionen und Leistung von getestet und zertifiziert wurden Qualcomm, aber es wird als Indikator dafür, welche spezifischen Funktionen Sie nutzen können, weniger zuverlässig sein verwenden.

Empfehlungen der Redaktion

• Können wir über den fehlenden Tachometer von Wireless Audio sprechen?
• Was ist Snapdragon Sound? Die Marke für drahtloses Audio von Qualcomm wird ausführlich erklärt
• MQair ist der neue hochauflösende Bluetooth-Audiocodec für Fans von MQA
• Apple könnte dem iPhone zwei Bluetooth-Audioverbindungen hinzufügen
• Vergessen Sie die Buchse: So verwenden Sie Bluetooth AptX HD auf dem OnePlus 6T