O que é aptX? Eliminando a confusão de codecs da Qualcomm

Se você já comprou um conjunto de Fones de ouvido Bluetooth, fones de ouvido ou até mesmo um alto-falante Bluetooth, você está escolhendo (talvez sem saber) qual codec Bluetooth usará ao se conectar ao seu smartphone. Os codecs são um pouco como os diferentes tipos de gasolina que você pode colocar no seu carro, pois podem afetar o desempenho do seu equipamento.

Mas, ao contrário da gasolina, o mundo da Codecs Bluetooth pode ser um atoleiro confuso e cheio de jargões de terminologia, compatibilidade e recursos. E a família de codecs aptX da Qualcomm (pronuncia-se “ap-tex”), que agora inclui cinco versões distintas, pode ser a mais confusa de todas.

É tentador jogar as mãos para o alto e simplesmente confiar que você está obtendo o melhor som possível. Mas mostraremos por que isso pode não ser o caso e o que você pode fazer a respeito. Algum jargão estará envolvido, mas não se preocupe, nós ajudamos você.

O que é aptX?

Primeiro, uma introdução rápida sobre por que temos codecs Bluetooth. Como o canal sem fio que o Bluetooth cria entre os dispositivos é bastante estreito quando comparado a outras tecnologias como o Wi-Fi, ele nem sempre consegue acomodar música digital em seu formato original. Portanto, os codecs são empregados para comprimir o áudio até que ele fique pequeno o suficiente para caber naquele tubo.

Desde 2003, quando foi lançada a capacidade de transmitir som estéreo por Bluetooth, a codificação de subbanda (SBC) tem sido o codec padrão usado para fazer esse trabalho. Se você possui um dispositivo de áudio Bluetooth, seja um telefone, um alto-falante ou um conjunto de fones de ouvido sem fio, ele oferece suporte a SBC. Ter um codec padrão é ótimo – é o que garante que todos os dispositivos de áudio Bluetooth funcionarão juntos.

O problema é que apesar do SBC ser capaz de oferecer uma qualidade de som muito boa, muitos os fabricantes reduziram sua taxa de dados nos primeiros dias do áudio Bluetooth como forma de garantir que as interrupções não aconteceria. Afinal, você pode estar disposto a tolerar um som nada perfeito. Mas áudio que corta o tempo todo? Esqueça isso. Isso rendeu à SBC uma má reputação. Também não ajudou o fato de o SBC sofrer de latência significativa.

Neste ponto, o codec aptX já estava em uso em vários ambientes, como produção de filmes e transmissão, quando a empresa proprietária percebeu que tinha potencial para funcionar como uma alternativa ao SBC. Os principais benefícios do AptX em relação ao SBC são áudio de maior qualidade e menor latência – em outras palavras, você poderia esperar um som melhor, e se esse som fosse anexado ao vídeo, você poderia esperar uma melhor sincronização entre o que viu e o que ouviu. O conjunto de tecnologias aptX acabou sendo adquirido pela Qualcomm em 2015.

O problema de compatibilidade

O problema com todos os codecs alternativos (incluindo aptX, AAC, LDAC, etc.) é que eles exigem suporte em tanto a fonte (um telefone, computador ou outros dispositivos) quanto o coletor (alto-falante, fones de ouvido, fones de ouvido) para trabalhar.

Se o seu telefone puder usar o aptX, mas os fones de ouvido não, a conexão Bluetooth será revertida para SBC, ou possivelmente AAC, se o AAC for compatível com ambos os dispositivos. No mundo Android, isso raramente é um problema. O AptX foi incluído no Android quase desde o início. Contanto que o seu produto de áudio funcione com o aptX, é isso que os dois gadgets usarão.

Mas até hoje, a Apple, um dos maiores fabricantes de smartphones do mundo, recusa-se a incluir qualquer codec que não seja SBC, exceto AAC, em seus dispositivos iOS e iPadOS.

Os benefícios do aptX são reais?

Inicialmente, muitos analistas de produtos ficaram impressionados com o aptX e sentiram que ele oferecia melhor qualidade de áudio em relação a equipamentos não equipados com aptX. Você ainda poderá ver alguns revisores, incluindo pessoas que escrevem para Digital Trends, reclamar quando fones de ouvido ou fones de ouvido sem fio não têm aptX.

Isso ocorre em parte porque o aptX usa uma forma diferente de compactação com perdas do SBC ou AAC – a alternativa SBC preferida pela Apple – e algumas pessoas preferem a forma como soa. Mas também é uma espécie de resquício dos dias em que a largura de banda do Bluetooth era menor e o SBC era frequentemente forçado a rodar em taxas de bits mais baixas, enquanto o aptX sempre roda a 352 kilobits por segundo fixos. (Kbps).

A forma não destrutiva de compressão do AptX foi especialmente benéfica naqueles primeiros dias, quando a maioria das pessoas ouvia música digital em Formato MP3. SBC e AAC usam modelos psicoacústicos de compactação, que podem piorar o som de arquivos já fortemente compactados, como MP3, enquanto o aptX faz um trabalho melhor ao preservar os detalhes desses arquivos.

Esses mesmos benefícios ainda podem ser apreciados hoje, dependendo da fonte. Se você estiver transmitindo o Spotify usando uma conta gratuita, a melhor configuração de áudio possível oferece apenas 160 Kbps, o que significa que muita compactação já foi aplicada. E como o Spotify transmite no formato Ogg Vorbis, que não pode ser usado por Bluetooth, seu telefone precisa decodificar e recodificar esse fluxo em SBC, AAC ou (se o seu dispositivo suportar) aptX.

Por outro lado, se você estiver começando com som sem perdas e com qualidade de CD, poderá não ouvir muita diferença entre os codecs.

Com o tempo, o aptX evoluiu de um único codec para uma família inteira de codecs, cada um com seus próprios pontos fortes, fracos e requisitos de compatibilidade. A latência é um desafio particularmente espinhoso para o áudio Bluetooth porque existem muitos elos na cadeia entre o momento em que um som é gerado por um dispositivo como um telefone e quando finalmente se transforma em um som que você pode ouvir em seus fones de ouvido sem fio.

AptX Baixa Latência

Dependendo dos seus dispositivos e dos codecs suportados, a latência pode chegar a 320 milissegundos. Para ouvir música, isso não importa, mas para filmes, YouTube e especialmente jogos, é muito longo. AptX Low Latency (aptX LL) reduz drasticamente a latência, para cerca de 38 milissegundos, o que torna possível reagir rapidamente em jogos de ritmo acelerado. O AptX LL é limitado a áudio de 16 bits com perdas, portanto não será a primeira escolha de ninguém para música crítica ouvindo, mas torna os fones de ouvido sem fio uma alternativa genuína aos fones de ouvido com fio quando uma conexão rápida é preciso.

Há um problema, no entanto. Como todos os outros codecs, para obter os benefícios do aptX LL, ele precisa ser compatível com ambas as extremidades da conexão de áudio sem fio. Encontrar fones de ouvido com aptX LL é relativamente fácil. Mas não existem smartphones ou tablets que ofereçam o aptX LL.

Tudo se resume a como os telefones usam suas antenas. Se apenas transmitíssemos arquivos locais de nossos telefones, o aptX LL provavelmente funcionaria bem. Mas como os dias de copiar arquivos MP3 de nossos computadores para nossos telefones acabaram, isso significa que as antenas precisam lidar com Bluetooth e Wi-Fi simultaneamente, dificultando muito a implementação confiável do aptX LL, ou impossível; efetivamente saiu do mundo móvel.

Portanto, embora os fones de ouvido aptX LL estejam prontamente disponíveis, a única maneira de aproveitar sua capacidade de baixa latência é usar um transceptor aptX LL dedicado, geralmente na forma de um dongle USB que pode ser conectado a um computador ou jogo console.

AptXHD

SBC, AAC e aptX são os codecs Bluetooth mais suportados, mas todos os três são normalmente limitados à compactação com perdas de 16 bits/44,1 kHz, com taxas de bits que raramente ultrapassam 352 kbps. Na maioria das condições, isso oferece uma boa aproximação de áudio com qualidade de CD, supondo que você esteja começando com uma fonte de áudio de alta qualidade.

Ainda assim, sentiu-se que maior qualidade poderia ser alcançada se a profundidade de bits suportada, a frequência de amostragem e as taxas de bits pudessem ser melhoradas, então nasceu o aptX HD. Com suporte para áudio de até 24 bits/48kHz e com uma taxa de dados fixa e reforçada de 576 Kbps, ele ainda usa compactação com perdas, mas é capaz de preservar mais detalhes, especialmente quando você transmite música que começa como áudio de 24 bits sem perdas em seu dispositivo. Algumas pessoas até consideram o aptX HD um áudio de alta resolução codec.

A codificação do AptX HD melhora a relação sinal-ruído (SNR) do aptX, bem como a distorção harmônica total (THD + N), que são duas outras áreas que afetam a precisão da reprodução do som. O AptX HD também é compatível com versões anteriores de fones de ouvido e fones de ouvido compatíveis com aptX clássico – ele pode voltar ao aptX clássico quando esses produtos são detectados, sem recorrer ao SBC.

Mas há duas desvantagens no aptX HD. A primeira é que ele usa uma taxa de dados fixa. Se o seu telefone e fones de ouvido não conseguirem manter uma conexão de 576 Kbps, a confiabilidade do áudio poderá ser prejudicada.

A segunda é que, devido ao requisito de taxa de dados mais alta, ele não pode ser usado em fones de ouvido sem fio “verdadeiros” (onde os fones de ouvido não estão conectados por um cabo) porque os fones de ouvido precisam de parte dessa largura de banda para se comunicarem entre si outro. Apesar disso, algumas empresas tentaram fazê-lo funcionar – um exemplo notável é o Bowers & Wilkins PI7. Alguns revisores gostaram do resultado, mas quando a Digital Trends os testou, descobrimos que a conexão Bluetooth era altamente instável em qualquer distância, exceto nas distâncias mais curtas.

Você ainda verá muitos fones de ouvido sem fio que oferecem aptX HD – até mesmo modelos que foram lançados em 2022 – mas a tecnologia foi suplantada pela variante aptX mais recente da Qualcomm, aptX Adaptive.

aptX Adaptativo

As conexões sem fio Bluetooth são conhecidas por sua natureza de altos e baixos. Se você mora no campo e segura o telefone na mão, a menos de trinta centímetros dos fones de ouvido, com o Wi-Fi e as funções de celular desligados, você está provavelmente obtendo uma conexão realmente boa, próxima à taxa de dados máxima que o Bluetooth pode suportar, porque você reduziu bastante as possíveis fontes de interferência.

Mas para a maioria de nós, esta é a exceção, não a regra. A mudança de distâncias entre dispositivos e a interferência de uma enorme variedade de outras frequências de rádio podem afetar dramaticamente a qualidade dos links Bluetooth, tornando qualquer codec que opere a uma taxa de dados definida (como aptX e aptX HD) suscetível a problemas desempenho.

Um codec escalável – que possa ajustar sua taxa de dados em tempo real – pode ajudar muito a resolver o problema de interferência. Se você já assistiu Netflix e percebeu como o a qualidade da imagem às vezes vai de nítida a um pouco pixelizada, e de volta ao nítido novamente, você verá o dimensionamento do Netflix em ação, pois ele responde às mudanças na velocidade da sua conexão com a Internet.

O AptX Adaptive substitui o aptX e o aptX HD (mas ainda é compatível com ambos) e tem a capacidade de aumentar sua taxa de dados de 110 Kbps para 620 Kbps conforme as condições do link mudam.

Por padrão, o aptX Adaptive usa a mesma resolução de 24 bits/48kHz do aptX HD, mas também pode ir mais alto, até 24/96, proporcionando a mesma resolução máxima do codec LDAC da Sony. É também um codec mais eficiente, segundo a empresa, que afirma poder atingir a mesma qualidade do aptX HD com apenas 420 Kbps, em comparação com os 576 Kbps fixos do HD. Mas, fiel ao seu nome, não é apenas um codec de 24 bits. Adaptável também pode operar no modo 16 bits/44,1kHz quando necessário.

A natureza adaptativa do codec vai além da profundidade de bits e das frequências de amostragem. Ele também pode responder ao tipo de atividade de áudio em que você está envolvido. Ao detectar que você está jogando, ele pode passar automaticamente para um modo de baixa latência, que, em condições ideais, pode corresponder ao desempenho do aptX LL. Se detectar que você está em uma chamada, ele poderá ajustar suas configurações para que você e seu chamador obtenham áudio de alta qualidade (aptX Voice).

Se isso soa como o melhor cenário, é verdade, mas, como costuma acontecer, há várias ressalvas.

Ao contrário do aptX e do aptX HD, que podem ser habilitados usando software no lado da fonte da equação (o que provavelmente explica por que eles estão incluídos no sistema operacional Android, independentemente do telefone que você comprar), o aptX Adaptive requer o uso dos próprios chips da Qualcomm na fonte e no coletor dispositivos.

Portanto, você não pode mais comprar um telefone Android e presumir que ele suporta o aptX Adaptive. Os telefones Pixel do Google são um bom exemplo. Mesmo o mais novo Pixel 7 e Pixel 7 Pro não tem o aptX Adaptive integrado.

A Qualcomm também deu aos fabricantes de fontes e coletores uma enorme liberdade de escolha sobre quais recursos do aptX Adaptive eles podem ativar. A capacidade de fazer áudio de alta resolução 24/96 foi adicionada ao aptX Adaptive em 2020 e deve ser ativada pelo fabricante. O mesmo vale para chamadas de voz de baixa latência e alta qualidade. Algumas empresas simplesmente decidirão não fazer isso. Infelizmente, a única maneira de saber se seus dispositivos oferecerão um recurso específico é se ele estiver listado nas especificações de ambos os produtos.

Por exemplo, tanto o Sennheiser Momentum Verdadeiro Sem Fio 3 fones de ouvido e o Mestre e Dinâmico MW75 fones de ouvido suportam aptX Adaptive, mas o MW75 está atualmente limitado a 24/48, enquanto o Sennheisers irão até 24/96 – mas, novamente, apenas se o dispositivo de origem também suportar.

Na grande maioria dos telefones, não há como ver a taxa de dados que seus dois dispositivos estão usando, dificultando saiba se você está obtendo a melhor qualidade de áudio possível ou como a mudança de distâncias ou locais está afetando isso link.

AptX sem perdas

Até agora, todos esses codecs Qualcomm usam compactação com perdas, que remove parte das informações originais de um arquivo de áudio. Em um mundo ideal, os codecs funcionariam sem perdas – compactando o tamanho do arquivo sem afetar nenhum dos bits audíveis.

Como o nome sugere, o aptX Lossless promete uma entrega perfeita de qualidade de CD bit a bit a 16 bits / 44,1 kHz - uma espécie de Holy Graal para som sem fio – algo que tradicionalmente tem sido impossível devido às limitações inerentes do Bluetooth largura de banda.

A Qualcomm afirma ter superado essa limitação combinando a capacidade do aptX Adaptive de operar em 16 bits/44,1 kHz e link Bluetooth de alta velocidade da Qualcomm, que pode fornecer 1 Mbps de taxa de bits necessária para fazer áudio sem perdas.

A Qualcomm afirma ter visto o aptX Lossless funcionar mesmo a distâncias de 15 pés ou mais, em ambientes sem fio congestionados. Mas como pode ser difícil prever a qualidade do link, o aptX Lossless será dimensionado de acordo com as condições em tempo real, chegando a 140 Kbps, se necessário. Isso não chegará nem perto de um áudio sem perdas perfeito, mas você não será desconectado.

No topo da escala de taxa de dados, os usuários podem decidir se desejam que o codec forneça áudio sem perdas 16/44.1 ou áudio com perdas 24/96 do aptX Adaptive.

Fazer com que o aptX Lossless funcione corretamente requer muitas tecnologias para operar em sincronia entre si, portanto, a Qualcomm só disponibiliza o aptX Lossless em dispositivos que passaram no seu Som Snapdragon programa de certificação.

Som Snapdragon

O AptX Adaptive inaugurou um novo nível de recursos de codec, mas como detalhamos acima, muitos desses recursos ficam a critério dos fabricantes. Isso cria um problema: como você sabe o que realmente está recebendo quando compra um produto que se anuncia como compatível com o aptX Adaptive?

Para ajudar a resolver isso, a Qualcomm criou Som Snapdragon. Ao contrário do que parece, o Snapdragon Sound não é uma nova tecnologia ou codec. Em vez disso, é uma certificação que garante que os seguintes recursos do aptX Adaptive funcionarão quando dois dispositivos Snapdragon Sound forem usados ​​juntos:

• 24 bits/48kHz
• 24 bits/96kHz
• Modo de baixa latência durante jogos
• AptX Voice (voz de banda super larga) durante uma chamada
• Link de alta velocidade Qualcomm Bluetooth

Tecnicamente falando, não há molho secreto aqui. Qualquer fabricante que utilize Chips S3 ou S5 da Qualcomm podem fornecer todos esses recursos, se desejarem. Mas você só verá o rótulo Snapdragon Sound em um produto se ele suportar todos eles e se o fabricante do dispositivo tiver enviado seu produto à Qualcomm para ser submetido aos testes de verificação.

A intenção por trás do programa Snapdragon Sound é permitir que os compradores respirem aliviados, sabendo que, desde que vejam a etiqueta em seus dispositivos de áudio sem fio e em seus telefones, tudo “simplesmente funcionará”. No entanto, a lista de recursos que a Qualcomm inclui em seu rótulo Snapdragon Sound não permanecerá estática, embora a marca tenha a aparência mesmo.

Por exemplo, você notará que a lista de recursos acima não inclui o aptX Lossless. Isso ocorre porque a definição inicial do Snapdragon Sound foi desenvolvida antes que a Qualcomm estivesse pronta para lançar o aptX Lossless. A partir de 2022, sem perdas é incluído no Snapdragon Sound, e é aí que o valor de um único rótulo começa a diminuir.

Se seus fones de ouvido sem fio Snapdragon Sound fossem um dos primeiros modelos, como o Oddict Twig Pro, eles provavelmente não oferecem suporte ao aptX Lossless e não podem ser atualizados para suportá-lo, mesmo se você os estiver usando com um telefone Snapdragon Sound que oferece suporte ao lossless.

Não para por aí. Os recursos do Snapdragon Sound provavelmente mudarão a cada ano. Em 2023, por exemplo, Snapdragon Sound incluirá áudio espacial rastreado pela cabeça, Áudio Bluetooth LE compatibilidade, menor latência para jogos e suporte para voz de back-channel no jogo. Ele até modifica a taxa de amostragem do aptX Lossless de 44,1 para 48kHz.

Mais uma vez, os compradores terão que fazer a lição de casa. O Snapdragon Sound sempre sinalizará que os recursos e o desempenho foram testados e certificados por Qualcomm, mas será menos confiável como um indicador de quais recursos específicos você poderá usar.

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