Що таке aptX? Подолання безладу кодеків Qualcomm

Якщо ви коли-небудь купували набір Навушники Bluetooth, навушники або навіть a Bluetooth колонка, ви вибирали (можливо, навіть не підозрюючи про це), який кодек Bluetooth використовуватимете під час підключення до свого смартфона. Кодеки трохи схожі на різні сорти бензину, які можна заливати у свій автомобіль, оскільки вони можуть впливати на роботу вашого обладнання.

Але на відміну від бензину, світ Bluetooth кодеки може бути заплутаним, повним жаргону трясовиною термінології, сумісності та функцій. А сімейство кодеків aptX від Qualcomm (вимовляється як «ap-tex»), яке тепер включає п’ять різних версій, може бути найбільш заплутаним з усіх.

Спокусливо підняти руки вгору й просто повірити, що ви отримуєте найкращий звук. Але ми покажемо вам, чому це може бути не так, і що ви можете з цим зробити. Буде використано певний жаргон, але не хвилюйтеся, ми вас зрозуміли.

Що таке aptX?

По-перше, коротка розповідь про те, чому ми взагалі маємо кодеки Bluetooth. Оскільки бездротова труба, яку Bluetooth створює між пристроями, досить вузька порівняно з іншими технологіями, такими як Wi-Fi, вона не завжди може вмістити цифрова музика в оригінальному форматі. Таким чином, кодеки використовуються для стискання аудіо, поки воно не стане достатньо малим, щоб поміститися в цю трубу.

З 2003 року, коли була запущена можливість передавати стереозвук через Bluetooth, кодування піддіапазонів (SBC) було кодеком за замовчуванням, який використовувався для цієї роботи. Якщо у вас є аудіопристрій Bluetooth, будь то телефон, колонка чи набір бездротових навушників, він підтримує SBC. Наявність кодека за замовчуванням — це чудово — це гарантує, що всі аудіопристрої Bluetooth працюватимуть разом.

Біда в тому, що незважаючи на те, що SBC здатний забезпечувати дуже хорошу якість звуку, багато виробники обмежили його швидкість передачі даних на початку аудіо через Bluetooth, щоб забезпечити відключення не станеться. Зрештою, ви можете змиритися з не ідеальним звуком. Але аудіо, яке постійно обривається? Забудь про це. Це принесло SBC трохи поганої репутації. Також не допомогло те, що SBC страждав від значної затримки.

На той момент кодек aptX уже використовувався в різних налаштуваннях, наприклад у кіно та мовлення, коли компанія, яка ним володіла, зрозуміла, що він має потенціал працювати як альтернатива SBC. Ключовими перевагами AptX перед SBC є вища якість звуку та менша затримка, іншими словами, ви можете очікувати кращого звуку, і якби цей звук було додано до відео, ви могли б очікувати кращої синхронізації між тим, що ви бачили, і тим, що ви чули. Набір технологій aptX був придбаний компанією Qualcomm у 2015 році.

Проблема сумісності

Проблема з усіма альтернативними кодеками (включаючи aptX, AAC, LDAC тощо) полягає в тому, що вони потребують підтримки на як джерело (телефон, комп’ютер чи інші пристрої), так і приймач (динамік, навушники, вкладиші), щоб працювати.

Якщо ваш телефон підтримує aptX, а навушники — ні, з’єднання Bluetooth повернеться до SBC або, можливо, AAC, якщо AAC підтримується на обох пристроях. У світі Android це рідко є проблемою. AptX включено в Android майже з самого початку. Поки ваш аудіопродукт працює з aptX, це те, що використовуватимуть два гаджети.

Але до цього дня Apple, один із найбільших виробників смартфонів у світі, відмовляється включати будь-які кодеки, що не є SBC, крім AAC, на своїх пристроях iOS та iPadOS.

Чи реальні переваги aptX?

Спочатку багато рецензентів продукту були вражені aptX і вважали, що він забезпечує кращу якість аудіо в порівнянні з обладнанням без aptX. Ви все ще можете бачити деяких рецензентів, зокрема людей, які пишуть для Digital Trends, скаржитися, коли в бездротових навушниках або вкладишах відсутні aptX.

Це частково тому, що aptX використовує іншу форму стиснення з втратами, ніж SBC або AAC — альтернатива SBC, яку віддає перевагу Apple — і деякі люди віддають перевагу тому, як це звучить. Але це також щось на зразок тих часів, коли пропускна здатність Bluetooth була нижчою, а SBC часто змушений був працювати на нижчих бітрейтах, тоді як aptX завжди працює на фіксованій швидкості 352 кілобіт на секунду. (Кбіт/с).

Неруйнівна форма стиснення AptX була особливо корисною в ті ранні дні, коли більшість людей слухали цифрову музику в Формат MP3. SBC і AAC використовують психоакустичні моделі стиснення, які можуть погіршити звучання вже сильно стиснених файлів, таких як MP3, тоді як aptX краще зберігає деталі в цих файлах.

Ці ж переваги можна оцінити й сьогодні, залежно від джерела. Якщо ви транслюєте Spotify за допомогою безкоштовного облікового запису, найкраще налаштування аудіо забезпечує лише 160 Кбіт/с, що означає, що вже застосовано значне стиснення. А оскільки Spotify транслює у форматі Ogg Vorbis, який не можна використовувати через Bluetooth, ваш телефон має декодувати, а потім повторно кодувати цей потік у SBC, AAC або (якщо ваш пристрій підтримує це) aptX.

З іншого боку, якщо ви починаєте зі звуку CD-якості без втрат, ви можете взагалі не почути особливої ​​різниці між кодеками.

З часом aptX розвинувся від одного кодека до цілого сімейства кодеків, кожен зі своїми сильними та слабкими сторонами та вимогами до сумісності. Затримка є особливо складною проблемою для аудіо Bluetooth, оскільки існує дуже багато ланок у ланцюжку між часом, коли звук генерується таким пристроєм, як телефон, і коли він нарешті перетворюється на звук, який ви можете почути у бездротових навушниках.

Низька затримка AptX

Залежно від ваших пристроїв і їх підтримуваних кодеків затримка може досягати 320 мілісекунд. Для прослуховування музики це не має значення, але для фільмів, YouTube і особливо ігор, це занадто довго. AptX Low Latency (aptX LL) різко зменшує затримку приблизно до 38 мілісекунд, що дає змогу швидко реагувати в швидких іграх. AptX LL обмежений 16-бітним аудіо з втратами, тому ніхто не стане першим вибором для критичної музики прослуховування, але це робить бездротові навушники справжньою альтернативою дротовим навушникам при швидкому з’єднанні потрібен.

Однак тут є підступ. Як і всі інші кодеки, щоб скористатися перевагами aptX LL, він має підтримуватися на обох кінцях бездротового аудіопідключення. Знайти навушники та вкладиші з aptX LL порівняно легко. Але немає смартфонів чи планшетів, які пропонують aptX LL.

Все зводиться до того, як телефони використовують свої антени. Якби ми лише транслювали локальні файли з наших телефонів, aptX LL, ймовірно, працював би чудово. Але оскільки часи копіювання MP3-файлів із наших комп’ютерів на телефони фактично минули, це означає, що антени потребують боротися з Bluetooth і Wi-Fi одночасно, що ускладнює надійне впровадження aptX LL, або неможливо; він фактично пішов зі світу мобільних пристроїв.

Отже, навіть незважаючи на те, що навушники aptX LL доступні, єдиний спосіб скористатися перевагами їх можливостей низької затримки полягає у використанні спеціального трансивера aptX LL, зазвичай у формі USB-ключа, який можна підключити до комп’ютера чи гри. консоль.

AptX HD

SBC, AAC і aptX є найбільш підтримуваними кодеками Bluetooth, але всі три зазвичай обмежуються стисненням із втратами на 16 біт/44,1 кГц, зі швидкістю потоку, яка рідко перевищує 352 Кбіт/с. За більшості умов це забезпечує наближену якість аудіо компакт-диска, припускаючи, що ви починаєте з високоякісного джерела аудіо.

Тим не менш, вважалося, що кращої якості можна досягти, якщо можна покращити підтримувану бітову глибину, частоту дискретизації та бітрейт, тому народився aptX HD. Завдяки підтримці аудіо з частотою до 24 біт/48 кГц і з підвищеною фіксованою швидкістю передачі даних 576 Кбіт/с він усе ще використовує стиснення з втратами, але він здатний зберегти більше деталей, особливо коли ви транслюєте музику, яка починається як 24-бітне аудіо без втрат на вашому пристрій. Деякі люди навіть вважають aptX HD а аудіо високої якості кодек.

Кодування AptX HD покращує співвідношення сигнал/шум (SNR) aptX, а також повне гармонійне спотворення (THD+N), які є двома іншими областями, які впливають на точність відтворення звуку. AptX HD також зворотно сумісний із класичними навушниками та вкладишами, що підтримують aptX — він може повернутися до класичного aptX, коли ці продукти виявлено, не вдаючись до SBC.

Але у aptX HD є два недоліки. По-перше, він використовує фіксовану швидкість передачі даних. Якщо ваш телефон і навушники не можуть підтримувати з’єднання зі швидкістю 576 Кбіт/с, це може вплинути на надійність звуку.

По-друге, через вимоги до високої швидкості передачі даних його не можна використовувати на «справжніх» бездротових навушниках (де навушники не з’єднані кабелем), оскільки навушникам потрібна частина цієї смуги для зв’язку з кожним інший. Незважаючи на це, деякі компанії намагалися змусити це працювати — одним із помітних прикладів є Bowers & Wilkins PI7. Деякі рецензенти насолоджувалися результатом, але коли Digital Trends спробували їх, ми виявили, що з’єднання Bluetooth було дуже нестабільним на будь-якій відстані, крім найменших.

Ви все ще побачите багато бездротових навушників, які пропонують aptX HD — навіть моделі, які дебютували в 2022 році, — але цю технологію замінив новий варіант aptX від Qualcomm, aptX Adaptive.

aptX Adaptive

Бездротові з’єднання Bluetooth сумно відомі своєю висхідною природою. Якщо ви живете в сільській місцевості та тримаєте телефон у руці, менш ніж за фут від навушників, з вимкненим Wi-Fi і стільниковим зв’язком, ви ймовірно, ви отримаєте справді якісне з’єднання з максимальною швидкістю передачі даних, яку може підтримувати Bluetooth, оскільки ви значно зменшили можливі джерела втручання.

Але для більшості з нас це виняток, а не правило. Зміна відстані між пристроями та перешкоди від великої кількості інших радіочастот можуть істотно вплинути на якість з’єднань Bluetooth, що робить будь-який кодек, який працює на встановленій швидкості передачі даних (наприклад, aptX і aptX HD), чутливим до поганої продуктивність.

Масштабований кодек, який може регулювати швидкість передачі даних у реальному часі, може значною мірою допомогти вирішити проблему перешкод. Якщо ви коли-небудь дивилися Netflix і помітили, як якість зображення іноді змінюється від різкого до трохи піксельного, а потім знову до різкості, ви бачите масштабування Netflix у роботі, оскільки воно реагує на зміни швидкості вашого інтернет-з’єднання.

AptX Adaptive замінює aptX і aptX HD (все ще зворотно сумісний з обома) і має можливість нарощувати швидкість передачі даних від 110 Кбіт/с до 620 Кбіт/с у міру зміни умов з’єднання.

За замовчуванням aptX Adaptive використовує таку саму роздільну здатність 24 біти/48 кГц, що й aptX HD, але вона також може бути вищою, до 24/96, надаючи їй таку ж максимальну роздільну здатність, що й кодек LDAC Sony. Це також більш ефективний кодек, за словами компанії, яка каже, що він може досягти такої ж якості, як aptX HD, лише за 420 Кбіт/с порівняно з фіксованою швидкістю HD 576 Кбіт/с. Але, згідно з назвою, це не просто 24-розрядний кодек. За потреби Adaptive також може працювати в режимі 16 біт/44,1 кГц.

Адаптивний характер кодека виходить за межі бітової глибини та частоти дискретизації. Він також може реагувати на тип аудіоактивності, якою ви займаєтеся. Коли він виявляє, що ви граєте, він може автоматично перейти в режим низької затримки, який за оптимальних умов може відповідати продуктивності aptX LL. Якщо він виявить, що ви розмовляєте, він може налаштувати свої налаштування так, щоб ви і ваш абонент отримували високоякісний звук (aptX Voice).

Якщо це звучить як найкращий сценарій, це так, але, як це часто буває, є кілька застережень.

На відміну від aptX і aptX HD, які можна ввімкнути за допомогою програмного забезпечення на вихідній частині рівняння (що, ймовірно, пояснює, чому вони включені до операційна система Android незалежно від того, який телефон ви купуєте), aptX Adaptive вимагає використання власних чіпів Qualcomm як на джерелі, так і на приймачі пристроїв.

Тож ви більше не можете купувати телефон Android і вважати, що він підтримує aptX Adaptive. Гарним прикладом є телефони Google Pixel. Навіть найновіший Pixel 7 і Pixel 7 Pro не мають вбудованого aptX Adaptive.

Qualcomm також надала виробникам джерел і приймачів надзвичайну свободу дій щодо того, які адаптивні функції aptX вони можуть увімкнути. У 2020 році в aptX Adaptive було додано можливість відтворювати аудіо високої роздільної здатності 24/96, і її має ввімкнути виробник. Те саме стосується голосових дзвінків із низькою затримкою та високою якістю. Деякі компанії просто вирішать не робити цього. На жаль, єдиний спосіб дізнатися, чи забезпечать ваші пристрої певну функцію, це вказати її в специфікаціях обох продуктів.

Наприклад, обидва Sennheiser Momentum True Wireless 3 навушники та Master & Dynamic MW75 навушники підтримують aptX Adaptive, але MW75 наразі обмежені 24/48, тоді як навушники Sennheisers піднімуться до 24/96 — але знову ж таки, лише якщо вихідний пристрій також це підтримує.

На переважній більшості телефонів немає способу побачити швидкість передачі даних, яку використовують ваші два пристрої, що ускладнює знати, чи ви отримуєте найкращу можливу якість звуку, або як на це впливає зміна вашої відстані чи місцезнаходження посилання.

AptX без втрат

Поки що всі ці кодеки Qualcomm використовують стиснення з втратами, яке видаляє частину вихідної інформації в аудіофайлі. В ідеальному світі кодеки працювали б без втрат — стискаючи розмір файлу, не впливаючи на жодні звукові біти.

Як випливає з назви, aptX Lossless обіцяє біт-за-бітом ідеальну якість компакт-дисків із частотою 16 біт/44,1 кГц — щось на кшталт свята. Грааль для бездротового звуку — те, що традиційно було неможливим через властиві обмеження Bluetooth пропускна здатність.

Компанія Qualcomm стверджує, що подолала це обмеження, поєднавши здатність aptX Adaptive працювати на 16-біт/44,1 кГц і високошвидкісне з’єднання Bluetooth Qualcomm, яке може забезпечити швидкість передачі даних 1 Мбіт/с, необхідну для звук без втрат.

Qualcomm каже, що бачив, як aptX Lossless працює навіть на відстані 15 футів або більше в перевантажених бездротових середовищах. Але оскільки буває важко передбачити якість зв’язку, aptX Lossless буде масштабуватися відповідно до умов реального часу, за потреби знижуючись до 140 Кбіт/с. Це не буде майже ідеальним звуком без втрат, але ви не від’єднаєтеся.

У верхній частині шкали швидкості передачі даних користувачі можуть вирішити, чи хочуть вони, щоб кодек передавав аудіо без втрат 16/44.1 або aptX Adaptive 24/96 аудіо з втратами.

Щоб забезпечити правильну роботу aptX Lossless, потрібно багато технологій, які працювали б узгоджено одна з одною, тому Qualcomm робить aptX Lossless доступним лише на пристроях, які пройшли перевірку Звук Snapdragon програма сертифікації.

Звук Snapdragon

AptX Adaptive започаткував новий рівень можливостей кодеків, але, як ми детально описували вище, багато з цих можливостей є на розсуд виробників. Це створює проблему: як дізнатися, що ви насправді отримуєте, купуючи продукт, який рекламується як такий, що підтримує aptX Adaptive?

Щоб вирішити цю проблему, Qualcomm створив Звук Snapdragon. Всупереч тому, що це звучить, Snapdragon Sound не є новою технологією чи кодеком. Натомість це сертифікація, яка гарантує, що наступні функції aptX Adaptive працюватимуть, коли два пристрої Snapdragon Sound використовуються разом:

• 24-біт/48 кГц
• 24-біт/96 кГц
• Режим низької затримки під час гри
• AptX Voice (надширокосмуговий голос) під час виклику
• Високошвидкісне з’єднання Qualcomm Bluetooth

Технічно кажучи, тут немає секрету. Будь-який виробник, який використовує Чіпи Qualcomm S3 або S5 можуть надати всі ці функції, якщо захочуть. Але ви побачите позначку Snapdragon Sound на продукті, лише якщо він підтримує їх усі і якщо виробник пристрою надіслав свій продукт компанії Qualcomm для перевірки.

Мета програми Snapdragon Sound полягає в тому, щоб дозволити покупцям зітхнути з полегшенням, знаючи, що поки вони бачать етикетку на своїх бездротових аудіопристроях і телефони, все буде «просто працювати». Однак список функцій, які Qualcomm включає в свій лейбл Snapdragon Sound, не залишиться статичним, навіть якщо бренд виглядатиме те саме.

Наприклад, ви помітите, що список функцій вище не включає aptX Lossless. Це тому, що початкове визначення Snapdragon Sound було розроблено до того, як Qualcomm була готова випустити aptX Lossless. Станом на 2022 рік без втрат є включені в Snapdragon Sound, і тут значення однієї мітки починає вагатися.

Якщо ваші бездротові навушники Snapdragon Sound були однією з найперших моделей, наприклад Oddict Twig Pro, ймовірно, вони не підтримують aptX Lossless і не можуть бути оновлені для підтримки, навіть якщо ви використовуєте їх із телефоном Snapdragon Sound, який підтримує без втрат.

Це не зупиняється на досягнутому. Функції Snapdragon Sound, імовірно, змінюватимуться щороку. У 2023 році, наприклад, Snapdragon Sound включатиме просторове аудіо з відстеженням голови, Bluetooth LE Audio сумісність, менша затримка під час ігор і підтримка голосового зв’язку в грі. Він навіть змінює частоту дискретизації aptX Lossless з 44,1 до 48 кГц.

І знову покупцям доведеться робити домашнє завдання. Snapdragon Sound завжди сигналізуватиме, що функції та продуктивність протестовані та сертифіковані Qualcomm, але це буде менш надійним показником того, які конкретні функції ви зможете використовувати використовувати.

Рекомендації редакції

• Чи можемо ми говорити про відсутність спідометра бездротового аудіо?
• Що таке звук Snapdragon? Повне пояснення бренду бездротового аудіо Qualcomm
• MQair — це новий аудіокодек Bluetooth високої роздільної здатності для шанувальників MQA
• Apple може додати до iPhone подвійні аудіопідключення Bluetooth
• Забудьте про роз’єм: як використовувати Bluetooth AptX HD на OnePlus 6T