Bluetooth-Probleme Teil 4


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Bluetooth-Probleme Teil 4

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AptX ist ein beliebter Marketing-Codec

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In einem neuen Markt ist es oft nicht derjenige, der die beste Lösung gefunden hat, der zum Marktführer wird, sondern derjenige, der zuerst seine Lösung gefunden hat. Dies war der Apt-X-Codec, der in den 1980er Jahren von Professor Stephen Smith von der britischen Queen’s University entwickelt wurde, um qualitativ hochwertigen Sound schnell auf verschiedene Laptops zu übertragen und im Allgemeinen schnell Audio in hoher Qualität aufzunehmen. Anschließend wurden die Rechte an dem damaligen Apt-X von CSR gekauft, wodurch der Codec 2009 drahtlos wurde und in AptX umbenannt wurde. Nun, im Jahr 2015 hat Qualcomm dieses Unternehmen gekauft, das nun die Rechte an AptX besitzt und es freiwillig an alle verkauft.

Die Hauptidee hinter AptX ist es, Audio-CDs mit nahezu Originalqualität anzubieten. Tatsächlich sehen wir eine 4: 1-Komprimierung, dh die Bitrate betrug bis zu 352 kbps bei 16 Bit und 44,1 kHz. Daher ist hier nicht von “fast” die Rede: Die maximale verlustfreie Komprimierung überschreitet 2: 1 nicht, sodass beim Streaming von Sound mit AptX immer noch Daten verloren gehen. Aber wie stark? Wir werden weiter unten darüber sprechen.

Da AptX ein rein mathematischer Codec ist, der immer den gesamten Audiobereich bis 22 kHz abdeckt; es scheint, als sollte es besser sein als der SBC, der oft die hohen Frequenzen ausschaltet. In der Tat ist dies leider nicht der Fall. Das Grundprinzip dieses Codecs ist die Quantisierung, dh die Zuweisung einer bestimmten Anzahl von Bits für jedes Teilband: Beispielsweise werden 8 Bits verwendet, um Schall von 0 bis 5500 Hz, von 5500 bis 11000 Hz – 4 Bits, 11000 zu übertragen bis 16500 Hz und 16500 bis 22000 Hz sind 2 Bit.


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Bluetooth-Probleme Teil 2

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Infolgedessen klingt SBC im Kontext “fortgeschrittener” Codecs noch schlechter.

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Es gibt jedoch einen interessanten Punkt: Mit einer Bitrate von 576 kbps kann es sogar noch besser klingen als AptX HD. Wie ist das? Es ist ganz einfach: Wie ich bereits geschrieben habe, kann dieser Codec in einem sehr weiten Bereich skaliert werden, und sein theoretisches Maximum liegt bei etwas mehr als 1,5 Mbit / s, dh er kann sogar CD-Audio ohne Komprimierung weitergeben! In unserem lauten 2,4-GHz-Band ist diese Geschwindigkeit natürlich nur in Träumen möglich, und nicht alle Kopfhörer unterstützen sie. Die überwiegende Mehrheit der Lösungen auf dem Markt kann jedoch mit SBC mit einer Bitrate von 400 bis 600 Kbit / s arbeiten.

Infolgedessen reicht dies für die Psychoakustik aus, um die Frequenzen nicht mehr abzuschalten, und theoretisch führt SBC noch weniger Verzerrungen in den Klang ein als die neueren Codecs von Qualcomm (ja, AptX gehört zu ihnen). Aber hier wurde alles von den Treibern verwöhnt: Weder unter Windows noch unter MacOS oder iOS können Sie die Standard-Bitrate von 328 kbps nach oben ändern. Die sogenannte SBC HD mit einer höheren Bitrate ist nur für Android mit benutzerdefinierter LineageOS-Firmware verfügbar. Wie ich anfangs sagte, wurde SBC nicht durch eine schlechte Implementierung “getötet” – es wurde von schlechten Treibern getötet, und dieser Codec selbst ist sehr gut.

Im Jahr 2020 können wir über Bluetooth immer noch keinen Stereoton hören, wenn wir das Headset-Mikrofon verwenden

Ich denke, viele Benutzer haben festgestellt, dass bei der Beantwortung eines Anrufs mit drahtlosen Kopfhörern die Klangqualität erheblich abnimmt. Was passiert ist, dass die Kopfhörer in den Kopfhörermodus wechseln (HFP, Freisprechprofil). In diesem Modus können sie Ton vom Mikrofon des Kopfhörers zum Smartphone übertragen, der Ton des Smartphones wird jedoch nur in Mono ausgegeben. Dies reicht natürlich für ein Gespräch aus – für ein klares Sprachverständnis benötigen Sie keine Stereoanlage. Aber im Jahr 2020 sind wir es oft gewohnt, gleichzeitig zu reden und Musik zu hören oder zu spielen, und in diesem Fall verdirbt natürlich ein flacher Mono-Sound mit geringer Qualität alles.

Wenn Sie Musik in Stereo hören und gleichzeitig chatten möchten, müssen Sie daher ein externes Mikrofon (z. B. ein Smartphone) verwenden. In diesem Fall wird das Standardprofil A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) mit mindestens SBC (oder einem anderen “vollständigen” Codec) verwendet. Aber natürlich haben Sie keine Bewegungsfreiheit. Diese Einschränkung war in den frühen 2000er Jahren logisch, als der Bluetooth-Sound noch in den Kinderschuhen steckte – Kopfhörer wurden nur für die Kommunikation verwendet, und die schwachen Prozessoren in den Kopfhörern reichten einfach nicht aus, um gleichzeitig mit Stereoklang und einem Mikrofon zu arbeiten.

In der modernen Welt, in der Kopfhörer komplexe mathematische Codecs wie AAC oder LDAC mit Rauschunterdrückung und anderen Chips unterstützen, war es jedoch durchaus möglich, das A2DP-Profil auf die Fähigkeit zu erweitern, Ton in Stereo zu empfangen und zu senden.

Bluetooth-Probleme

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Wie die Ablehnung von 3,5-mm-Buchsen eine vollständige Katastrophe mit drahtlosem Sound verursachte

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2016 überraschte Apple die Welt erneut mit der Veröffentlichung des iPhone 7 ohne unsere übliche 3,5-mm-Audiobuchse. Das Unternehmen erklärte dann seinen Schritt damit, dass es die Schaffung eines normalen Wasserschutzes störte. Ob es wahr ist oder nicht, Sie können lange streiten, aber mit diesem Schritt hat Apple die Entwicklung von drahtlosen Kopfhörern vorangetrieben, aktiv daran teilgenommen und verschiedene AirPods auf den Markt gebracht.

Daher scheint das Fehlen einer 3,5-mm-Buchse an einem Smartphone derzeit nicht mehr ungewöhnlich zu sein, ebenso wie die Dominanz verschiedener drahtloser Kopfhörer aller Formen und Größen auf dem Markt. Sie können beide Modelle für bedingte tausend Rubel kaufen, wie Xiaomi AirDots mit minimalen Funktionen und mittelmäßiger Verarbeitung, und das Flaggschiff Sony WH-1000XM4 zum Preis einiger der besten Smartphones, die über eine hervorragende Geräuschkontrolle und viele Konfigurationen verfügen.

Beim Übergang zum Bluetooth-Sound ist jedoch ein neues Problem aufgetreten: Wenn Sie drahtlose Kopfhörer an ein beliebiges Gerät anschließen, können Sie nur sicher wissen, wie der Sound sein wird. Aber seine Qualität und Latenz können fraglich sein, und um dies zu beheben, müssen Sie in die Hölle der Bluetooth-Codecs eintauchen, die ich seit ein paar Jahren alleine überkoche. Gern geschehen.

SBC ist ein guter Standard-Codec, den Treiber übertönt haben

Wenn Sie einen Datenübertragungsstandard erstellen, in unserem Fall Sound, müssen Sie ihn natürlich zu einer grundlegenden und zugänglichen Implementierung für alle machen – so sah der SBC Bluetooth-Codec oder SubBand-Codec aus. Es hat minimale Hardwareanforderungen und sogar einfache Telefone können damit arbeiten. Es verfügt über ein grundlegendes psychoakustisches Modell und umfangreiche Anpassungsoptionen. Es ist kostenlos und Open Source und seit über 15 Jahren für alle verfügbar. All dies hätte den Rest der Codecs nur unnötig machen sollen, wenn nicht für eine Sache.

In 99% der Geräte hat dieser Codec eine Bitrate von 328 kbps. Nur zum Vergleich: Standard-16-Bit-CD-Audio mit 44,1 kHz hat eine viermal höhere Bitrate von etwas mehr als 1,4 Mbit / s. Selbst wenn Sie Musik von Streaming-Diensten hören, reicht die Bitrate nicht mehr aus und die Psychoakustik kann beginnen um die oberen Frequenzbereiche über 16-18 kHz auszuschalten, damit die unteren, die jeder hört, mehr Platz bei der “engen” Bitrate bekommen. Infolgedessen kann beim Anhören mehrerer Kompositionen mit einer breiten Bühne (z. B. mit Frauenstimmen) die Klangqualität erheblich sinken, weshalb der SBC-Codec traditionell als ungeeignet für die Übertragung hochwertiger Musik angesehen wird.

Das Hinzufügen von Kraftstoff zum Feuer ist die Tatsache, dass viele Kopfhörerhersteller DSP (Digital Signal Processing) für diesen Codec einfach nicht konfigurieren. Kopfhörer haben einen gleichnamigen Prozessor, der für die Vorbereitung des Tons vor seiner direkten Ausgabe verantwortlich ist, und er kann dazu gebracht werden, viele nützliche Dinge zu tun, zum Beispiel ist es der DSP-Prozessor, der für die Rauschunterdrückung verantwortlich ist. Sie können Codec-Störungen auch beheben, indem Sie mit einem Equalizer arbeiten. Und wenn für mehrere AACs oder AptX die Hersteller der Kopfhörer immer noch ausgehen und den Sound “optimieren”, dann macht selbst Sony nichts mit SBCs in ihrer WH-1000XM-Reihe audiophiler Overhead-Lösungen, geschweige denn mit einfacheren Kopfhörern.

Sound über Bluetooth: Versionen und Codecs beeinflussen die Klangqualität?

Sound über Bluetooth: Versionen und Codecs beeinflussen die Klangqualität?

Bluetooth

Bluetooth ist eine drahtlose Technologie, mit der unter anderem Kopfhörer oder tragbare Lautsprecher, Stereoanlagen oder Soundbars an Ihr Smartphone oder Ihren Laptop angeschlossen werden können.

Bluetooth 5 to double speed, quadruple range of wireless links - CNET

Es gibt heute viele Geräte auf dem Markt mit unterschiedlichen Versionen des Bluetooth-Protokolls und Unterstützung für verschiedene Codecs. Was bedeutet das alles, welche Version ist die neueste, wir müssen das alles verstehen und vor allem für uns, beeinflusst dies irgendwie die Klangqualität? Mal sehen.

Eine wichtige Sache, die Sie im Vorfeld beachten sollten, ist, dass die Bluetooth-Soundtechnologie, die Sie hören, die Klangqualität wesentlich weniger beeinflusst als das Design des Geräts. Wenn Sie versuchen, mehrere drahtlose Kopfhörer oder Lautsprecher zu testen, werden Sie die offensichtlichen Unterschiede zwischen den Geräten hören. Wenn Sie dasselbe Gerät testen, aber mit verschiedenen Codecs oder Bluetooth-Versionen verbunden sind, ist der Unterschied möglicherweise nicht so offensichtlich, vielleicht sogar subtil.

Einfach ausgedrückt, sollten Sie Ihre Wahl nicht ausschließlich auf die vom Gerät unterstützten Bluetooth-Technologien und -Codecs stützen. Dies ist weder das erste noch das zweitwichtigste Kriterium.

Bluetooth-Versionen

Bluetooth hat sich im Laufe der Jahre seit der Jahrhundertwende dramatisch verbessert, und die Audiokomprimierung ist heute nicht mehr so ​​brutal wie zu Zeiten von Bluetooth 1.1 oder 2.0 (als drahtlose Kopfhörer und Ohrhörer auf den Markt kamen). ). Lassen Sie uns die wichtigsten technischen Unterschiede zwischen den Bluetooth-Versionen hervorheben, mit denen sie heute zum Verkauf angeboten werden.

Bluetooth 3.0: Die Datenübertragungsrate hat sich erheblich erhöht (bis zu 24 Mbit / s gegenüber 2,1 Mbit / s in Bluetooth 2.0), aber der Stromverbrauch hat zugenommen.

Bluetooth 4.0: Reduzierter Stromverbrauch bei einer Geschwindigkeit von 24 Mbit / s.

Bluetooth 4.1: Zusätzlicher Übersprechschutz bei der Arbeit mit LTE-Modulen, die auf allen 4G-Smartphones installiert sind.

Bluetooth 4.2: höhere Geschwindigkeit und verbesserte Sicherheit bei der Datenübertragung.

Bluetooth 5.0: Reichweite 4-fach erhöht, Geschwindigkeit 2-fach erhöht.

Bluetooth 5.1: Es war möglich, den Ort und die Richtung mit äußerster Präzision zu bestimmen.

Wie Sie sehen können, behandeln die neuen Versionen hauptsächlich Probleme mit der Datenrate und der Energieeffizienz, die sich selten direkt auf die Klangqualität auswirken. Neuere Versionen können jedoch die Zuverlässigkeit der Datenübertragung verbessern, wodurch ein schwererer Codec wie aptX HD oder LDAC mit höheren Datenraten ausgeführt werden kann.

Um es zusammenzufassen:

Die Bluetooth-Version wirkt sich im Allgemeinen nicht direkt auf die Klangqualität aus.

Beide Geräte müssen die Bluetooth-Version und einen bestimmten Codec unterstützen.

Der Unterschied zwischen verschiedenen Codecs auf demselben Gerät kann geringfügig sein.

AAC ist nur für Apple von Bedeutung, für Android nicht von Interesse.

aptX und andere Codecs werden dagegen von Apple-Geräten nicht unterstützt.

Die drahtlose Technologie sollte bei der Auswahl eines Audiogeräts keine wichtige Rolle spielen. Schließen Sie Kopfhörer ohne die neueste Bluetooth-Version oder nur mit SBC nicht automatisch aus. Sie klingen möglicherweise besser oder sind komfortabler als ihre Konkurrenten.