Blog

Amit a Bluetooth technológiáról tudni érdemes

Barillo István
2022.08.12 15:42

Amit a Bluetooth technológiáról tudni érdemes:

A 10. században egy skandináv király legyőzte a vallási különbségeket és a területi viszályokat, hogy egyesítse Dániában az összes hadviselő csoportot. Kérdezheti, mi köze ennek a modern vezeték nélküli technológiához? 

Bluetooth

A Bluetooth-t eredetileg kis hatótávolságú, alacsony fogyasztású kommunikációra tervezték, hasonlóan az első fogyasztói Bluetooth-eszközhöz, egy kihangosítós fülhallgatóhoz, amelyet 1999-ben került piacra. Korában meglehetősen forradalmi volt, de a hangminőségnek voltak bizonyos korlátai.

1999 óta mind a világ, mind a kommunikációs követelményeink drámai módon megváltoztak. Most azt várjuk, hogy vezeték nélküli eszközeink majdnem ugyanolyan zökkenőmentesen működnek, mint a vezetékes készülékeink, így bárhol nézhetünk filmeket, zenét hallgathatunk és játékokat játszhatunk, amelyek általában média streaminget jelentenek. Streaming média igényli a kodekek – kódoló / dekódoló technológiákat, melyek tömörített fájlok küldését és kicsomagolását jelentik a fogadó végén. A kodekeket speciális fájltípusokhoz fejlesztették ki, beleértve az adatokat, az állóképeket, a hangot és a videót.

Röviden, mi a Bluetooth? Nos, ez nem más, mintegy rádiókapcsolat, amelyben képesek az eszközök egymással oly módon kommunikálni, hogy az interaktív legyen. Ezen keresztül „beszélgetnek” egymással. Az okostelefon a hangszóróval, a fülhallgatóval, az autó fejegységével, vagy éppen egy-egy apró egészségügyi elektronikai készülékkel. Mindez egyszeri összepárosítással, és aztán automatikus kapcsolódással. 

A Bluetoth adatkapcsolat ma már általánosságban nagyon jó minőségben képes adatokat átvinni, legyen szó tisztán adatkapcsolatról, vagy éppen olyan profilról, amely az audio tartalmak átvitelét és megszólaltatását célozza. 

Bluetooth kodekek:

A2DP

A Bluetooth alapú zenehallgatás fejlődése az A2DP szabvány megalkotásával indult, addig a Bluetooth kapcsolat csak adatok küldését és fogadását tette lehetővé akár beépített, akár külső adapteres megoldással.

Az A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) protokoll tette lehetővé az audio tartalom sztereó streamelését egy másik kompatibilis eszközre, ami lehet fej-vagy fülhallgató vagy Hi-Fi rendszerhez csatlakoztatott vevő.

Ezzel a szabvánnyal lehetőségünk lett MP3 minőségben továbbítani kedvenc zenénket a fülhallgatónkra. A minőség, ami kb MP3 minőségnek felelt meg, akkoriban hízelgően hangzott, hisz az Apple által megalkotott iPod tette ezt a zenei formátumot népszerűvé, elhitetve az emberekkel, hogy ez a jövő, ez a minőségi zenehallgatás. Igaz a Hi-Fi rajongók értetlenül álltak a borzalmas hangminőség előtt, de mivel a lejátszók és az írható CD vagy DVD lemezeket olvasó eszközök is kezdték ezt a formátumot kezelni, a hagyományos CD lemez szép lassan elhalálozott.

SBC

Az SBC (Sub-Band Codec) a mindenki számára elérhető audiokodek.

Számos cikk foglalkozik azzal, hogy az évek során mennyit fejlődött a Bluetooth minősége. Ez valószínűleg helyes megfigyelés, de téves következtetés.
Az SBC 2003-tól a Bluetooth része, és nem változott, így itt nincs javulás.
Ma az SBC kodek maximum 328 kb/s sebességet tesz lehetővé, nagyjából hasonló az MP3-ban elérhető legnagyobb bitrátához.
Néhány fejhallgató még magasabb értékeket használ, de a legtöbb operációs rendszer nem támogatja ezt

Opcionális kodekek

AAC

Az AAC-t az MPEG csoport fejlesztette, amelynek tagja többek között a Dolby, a Frauenhifer (FhG), az AT&T, a Sony és a Nokia is - olyan cégek, amelyek részt vettek az MP3 és az AC3 kifejlesztésében is (utóbbi elterjedtebb nevét Dolby Digital). A QuickTime szoftverbe épített AAC kodek a Dolby Laboratories hangfeldolgozó technológiáját használja, és változtatható bitrátára (VBR) is lehetőséget kínál egy fájlon belül.

Az AAC az MP3 formátummal összehasonlítva több területen is jobb eredményekre képes, ezáltal annak utódjává válik például az internet alapú hanganyagok területén. Az AAC kisebb fájlméretek mellett jobb minőséget nyújt. Több sávos audió támogatása van, így akár 48 önálló hang csatornát képes magában foglalni. Akár 96 kHz mintavételezési rátát is támogat, amelynek a jövőben lehet nagy előnye. A fejlettebb kódolási mechanizmus révén kevesebb processzor erőforrásra van szükség a kódoláshoz, amely révén gyorsabban lehet a nyersanyagból kész műsort készíteni, amely az élő internetes műsorszórásnál komoly előny lehet.

A 96 kb/s tömörítésű AAC nagyjából a 128 kb/s tömörítésű MP3 fájlokkal hasonlatos hangázású. A 128 kb/s AAC ennél lényegesen jobb minőségű, a 192 kb/s-224 kb/s MP3 minőségi tartományba illeszkedik.

LC3

A Bluetooth SIG új hangrendszert fejleszt, az LE Audio-t, amint a neve is mutatja, a Bluetooth Low Energy hálózaton működik.
Az LE Audio tartalmaz egy kis fogyasztású audio kodeket, az alacsony komplexitású kommunikációs kodeket (LC3).
Elméletileg jobb minőség érhető el, mint az SBC.

Bluetooth szerint :

kiterjedt hallgatási tesztek azt mutatták, hogy az LC3 akár 50% -kal alacsonyabb bitsebesség mellett is javítja a hangminőséget a Classic Audio-hoz mellékelt SBC kodekhez képest.

2020-ban jelentek meg az első termékeket, amelyek ezt a kodeket használják.

aptX

Az aptX kodek, amely ma a Qualcomm ® tulajdonában van, eredetileg a szélessávú sztereó audio tömörítésére összpontosított a szórakoztatóipari alkalmazásokban. Az 1990-es években ezt a kodeket Stephen Spielberg rendező legnagyobb filmsikereinek hangfelvételéhez használták, beleértve a Jurassic Park-ot is . Ma olyan népszerű mobiltelefonokban használják, mint a Samsung Galaxy modellek, valamint vezeték nélküli hangszórókban és fejhallgatókban. Az aptX rögzített tömörítési aránya és szigorú interoperabilitási tesztje biztosítja az egyenletes hangminőséget az eszközök között. Mivel ez nem kötelező része a Bluetooth szabványnak, szükségünk van egy küldőre és egy vevőre (a SouRCe és a SiNK a Bluetooth nyelven), amely támogatja ezt a protokollt.

Bár sokan gondolják, az aptX nem veszteségmentes. Ez egy alternatíva a standard SBC kodek számára.

Fix tömörítési aránya 4: 1, adatátviteli sebessége pedig 352 kbps

aptX HD

2016-ban a Qualcomm bevezette azt a kodeket, amely végül nagyfelbontású minőséget hozott a Bluetooth audióba. A 24 bites audio támogatás mellett az aptX HD javította a jel / zaj arányt, alacsonyabb háttérzajt eredményezve, és csökkentette a teljes harmonikus torzítást a minimális interferencia érdekében. A HD élményt számos vezeték nélküli fejhallgatóban és fülhallgatóban tapasztalhatja meg.

A tömörítés 4: 1 arányban marad, 576 kbps bitsebességgel.

Bár az adatsebesség lényegesen nagyobb az aptX-hez képest, mégis veszteséges kodek.

aptX Adaptive

A Qualcomm legújabb kodekja, az aptX Adaptive, megfelel a modern elvárásoknak a filmnézéssel, a zenehallgatással és a játékkal kapcsolatban bárhol. Amellett, hogy az aptX HD-vel megegyező nagyfelbontású hangot biztosít, az aptX Adaptive egy dinamikus, alacsony késleltetésű üzemmódot is kínál a játék közbeni szájszinkronizálás csökkentésére, valamint az adaptív bitsebességet a hibátlan hangzás érdekében.

A bitsebesség adaptív és 279 kbps - 420 kbps között változik.

A késleltetési ideje nem olyan alacsony, mint az aptX LL, de 80 ms-nál tipikus, lényegesen alacsonyabb az aptX-hez képest.

LDAC

 Az LDAC a Sony által kifejlesztett, vezeték nélküli audio kodek. Nem világos, hogy pontosan mit jelent a rövidítés, mivel a Sony soha nem határozta meg. A kodek abban különbözik a régebbi Bluetooth streaming technológiáktól, hogy a veszteségmentes (ahol lehetséges) és a veszteséges tömörítés kombinációját használja a nagy felbontású hang biztosításához. 

A kodek 330/660/990 kbps bitsebességet használ 96 és 48 kHz mintavételi frekvencián, vagy 303/606/909 kbps 88,2 és 44,1 kHz mintavételi frekvencián. Ez meghaladja a régebbi technológiákon megfigyelt sebességeket, mint például a Bluetooth Special Interest Group SBC -je (345 kbps - 48 kHz) vagy a Qualcomm aptX (384 kb - 48 kHz). A marketing ellenére csak a magasabb, 990 kbps bitsebesség minősíti a kodeket igazi nagy felbontású vezeték nélküli audio megoldásnak. Míg a Sony kifejlesztette a technológiát, és továbbra is a saját termékeibe helyezi, az LDAC kódoló nyílt forráskódú. Ez azt eredményezte, hogy számos más termékben is szerepel, beleértve a 8.0 -ben kiadott Android 2017 „Oreo” -t is. Ha Android -eszköze Oreo -t vagy újabb rendszert futtat, akkor valószínűleg az LDAC kompatibilis vezeték nélküli termékekkel is használhatja.

Akár 990 kbps sebességet képes továbbítani Bluetooth-on keresztül.

Az Android 8-tól támogatott az aptX és az LDAC is.

LHCD

HWA szabadalmaztatott kodekje (Hi-res Wireless Audio)
Csak a Huawei okostelefonokon és a FiiO médialejátszóin érhető el.

UAT

A HiBy saját tulajdonú kodekje.

Max. 192 kHz mintavételi frekvenciát követel meg.

1,2 Mbps (1200 kbs) bitsebességgel veszteséges kodek.

Zenehallgatáshoz a kodek használható médialejátszó és vezeték nélküli fülhallgató csatlakoztatásával.

Az S.M.S.L. asztali Bluetooth DAC-jai támogatják az UAT kodeket.

Veszteségmentes kodekek

Vannak veszteségmentes protokollok, mint a Kleernet és az SKAA .
Támogatják a veszteségmentes hangot, de az ilyen protokollokat támogató termékek eléggé ritkák.

A kodek kiválasztása

Android 8-tól kezdve lehetséges a Bluetooth beállítások vezérlése.

Fontos szempont, hogy a mobiltelefonon kiválasztott kodeket a fejhallgatónak is támogatnia kell.