Що таке a2dp у телефоні. Стандарти передачі звуку через Bluetooth: як правильно вибрати бездротові навушники

У вік сучасних технологій нікого вже не здивуєш бездротовими девайсами: ми активно використовуємо Wi-Fi на телефонах та ноутбуках, до комп'ютерів підключаємо бездротові миші та клавіатури, а музику слухаємо через Bluetooth-навушники. І ось тут трапляється проблема - а як вибрати найкращі навушники саме для ваших аксесуарів, адже протоколів передачі звуку по BT досить багато, і далеко не всі з них підтримуються і навушниками, і самим пристроєм?

Історія та характеристики стандарту Bluetooth

Але почнемо ми, як завжди, історія створення BT. А створювати його почали, що примітно, за кілька років до USB - ще 1994 року над цим стандартом почала працювати компанія Ericsson, досить відомий на той час виробник телекомунікаційного обладнання. Сам стандарт розроблявся як бездротова альтернатива дротовому підключенню по RS-232 (відомішому як послідовний порт). Самі специфікації були готові вже до 1998 року - тоді була створена група Bluetooth SIG, куди разом з Ericsson увійшли IBM, Intel, Nokia і Toshiba. У 2002 році Bluetooth став частиною стандарту IEEE 802.15.1 (Wi-Fi, нагадаю, входить до стандарту IEEE 802.11). На даний момент до групи Bluetooth SIG входить понад 18000 компаній, що робить Bluetooth одним з небагатьох основних стандартів передачі даних на невеликі відстані.

Як працює Bluetooth? Він, як і Wi-Fi та безліч інших систем, працює в ISM-діапазоні – від 2.4 до 2.4835 ГГц. Зрозуміло, використання одного діапазону призводить до інтерференції (накладення) сигналів - а це, у свою чергу, негативно позначається на стабільності та швидкості роботи. З огляду на те, що звук потрібно передавати завжди в одній якості без затримок, розробники стандарту пішли на хитрість. Мабуть, найголовнішою проблемою для BT є саме Wi-Fi - таких мереж у діапазоні 2.4 ГГц у кожному будинку безліч, а всього в цьому діапазоні може бути 13 каналів завширшки 22 МГц:


Тут підхід простий: і передавач, і приймач постійно використовує досить широкий канал. Так, він може перекриватися з іншими каналами, що негативно позначиться на швидкості, але не на стабільності – і це влаштовує всіх. Bluetooth же використовує інший підхід: в ISM-діапазоні у нього аж 79 каналів (у деяких країнах 23 - але Росія до них не відноситься) шириною всього в 1 МГц, а приймач і передавач із частотою в 1600 разів на секунду змінюють канал за заданим алгоритмом :


Це зроблено спеціально для того, щоб зменшити ймовірність накладання сигналів у такому невеликому діапазоні частот. Але інтерференцію це не скасовує - невеликі канали BT можуть потрапити у великі канали Wi-Fi, і це призведе до втрати швидкості, що для якісної передачі звуку неприпустимо. Тому BT використовує технологію AFH (Adaptive Frequency Hopping). Її принцип полягає в тому, що при зміні каналів Bluetooth ігноруються канали, які потрапляють у великий канал Wi-Fi:


Так що якщо ви користуєтеся Bluetooth в одному місці, то теорії ніяких проблем з передачею звуку немає - з 79 каналів будуть обрані вільні, що забезпечить достатню швидкість. Якщо ви рухаєтеся, то тут можуть виникнути проблеми - але, з іншого боку, часто ви бачили на вулиці мережі Wi-Fi? Так що технологію передачі звуку по BT можна вважати цілком стійкою до перешкод, і залишилося розібратися тільки зі стандартами передачі звуку по ньому.

Bluetooth-профілі для передачі звуку

Найперший профіль з'явився разом зі стандартом Bluetooth 1.2 більше 15 років тому - вже тоді розробникам стандарту спало на думку, що бездротовий звук - це здорово. На жаль, сам стандарт, званий HSP – Headset Profile – для прослуховування музики підходив слабо: передача звуку йшла в моно-форматі з бітрейтом до 64 кб/с. Цього більш ніж вистачало для роботи гарнітур - для них цей профіль, загалом, і був створений - але музика, передана в такому форматі, звучала набагато гірше за найкривіше стиснуте 128 кб/с mp3, що відтворюється через динамік тодішніх телефонів.

Наступний профіль називався HFP (Hands-Free Profile), і, як відомо за назвою, він знову ж таки призначався для гарнітур - все той же монозвук з низькою якістю. З поліпшень - більш просунута робота: наприклад, при дзвінку можна було передавати звук з телефону на колонки машини, і використовуватиме відповіді мікрофон у машині. Але нас цікавить саме передача музики і для неї цей профіль зі зрозумілих причин категорично не підходить.

Першим профілем, призначеним саме для передачі стереозвуку, став A2DP – Advanced Audio Distribution Profile. Саме в ньому з'явилася функція опитування навушників, що підключаються до пристрою, щоб знайти загальний для них кодек, і, що найголовніше - саме в цьому профілі з'явилася можливість керувати стиском аудіо: на жаль, уникнути стиснення не можна через невисоку пропускну здатність Bluetooth, але ось саме стиснення сильно залежить від використовуваних кодеків і версії BT, так що підсумкова якість звуку може сильно змінюватись.

Кодек SBC - тисне гірше за MP3, але в стерео

Якщо сказано, що ваші бездротові колонки або навушники підтримують A2DP і жодного слова більше - то, швидше за все, використовуватиметься для стиснення саме кодек SBC (Subband Coding). Сам принцип кодування схожий на MP3, але тут упор йде не на мінімізацію звукових втрат, а на спрощення обчислень, щоб навіть на слабких мобільних процесорах стиснення відбувалося дуже швидко. Тому, наприклад, повністю відрізаються частоти понад 14 кГц. Тому, хоч SBC і допускає бітрейт до 345 кб/с, MP3 в 320 кб/с звучатиме істотно краще - досить просто подивитися на спектри:


Як видно, найкраще звук передає AptX (про нього нижче), далі йде MP3, та й SBC на останньому місці.

AAC - єдиний гарний кодек для iPhone

SBC – це стандартний кодек A2DP-профілю, і, зрозуміло, він далеко не єдиний – є й більш просунуті засоби стиснення звуку. І найпопулярніший серед них – кодек AAC (Advanced Audio Coding). Він же, до речі, найкращий, якщо ви хочете використовувати бездротові навушники з iPhone, тому якщо у вас саме він - шукайте навушники з його підтримкою (а таких досить багато). Та й взагалі формат AAC використовується найбільше саме в Apple - наприклад, усі пісні в iTunes або Apple Music використовують саме його.

Спочатку AAC розроблявся як наступник MP3 - він дає кращу якість звуку при тому ж бітрейті за рахунок декількох оптимізацій: наприклад, видаляються частоти, що не сприймаються людиною, видаляється надмірність в кодованому сигналі, використовується ширше вікно в 2048 точок (що таке вікна можна почитати) і так далі. Так що в результаті такий кодек працює істотно краще за SBC і цілком підходить для повсякденного прослуховування музики по Bluetooth - головне, щоб його підтримували як навушники, так і сам пристрій - інакше буде використовуватися стандартний кодек SBC з сумними наслідками для звуку.

aptX - оптимальний вибір для любителів гарного звуку

Це - один з небагатьох кодеків, який може передавати по BT звук MP3 і AAC без додаткової обробки - а, значить, і без впливу на якість звуку. Двоканальний звук тут передається з бітрейтом до 352 кб/с, і, зрозуміло, ніякі частоти не обрізаються: використовується частотний діапазон від 10 Гц до 22 кГц, чого більш ніж вистачає людського вуха.

У 2009 році з'явилася просунута версія aptX HD, вона дозволяє передавати звук з бітрейтом до 576 кб/с - а цього вже вистачає для відтворення деяких Hi-Res-аудіо, чим явно будуть задоволені меломани.

Однак, на жаль, у aptX є одна досить серйозна проблема: так як ця технологія належить Qualcomm, то і працює вона тільки на пристроях з їх Bluetooth-чіпами, і саме тому підтримки aptX немає і не може бути на iPhone, де за Wi-Fi та BT відповідає чіп від Broadcom. Ну і як у випадку з AAC - підтримувати aptX повинні як сам пристрій, так і навушники - інакше відбудеться відкат до AAC або SBC.

LDAC – єдиний вибір для меломанів

Меломани, звичайно ж, скажуть - 576 кб/с у aptX HD це чудово, але є музика у flac з бітрейтом і вдвічі вища. І тут на допомогу приходить Sony з власним кодеком, який забезпечує передачу звуку з бітрейтом аж в 990 кб/с з частотою дискретизації в 96 кГц - що забезпечує більш якісне відтворення аудіо, ніж з CD-дисків. І якщо раніше цей кодек використовувався суто у пристроях від Sony, то починаючи з Android 8.0 він включений у проект AOSP, так що якщо під ваш смартфон є прошивка на ньому, і у вас є навушники з підтримкою LDAC, то ви можете насолодитися дійсно Hi- Res-аудіо через Bluetooth.

Підсумки

А в результаті ми бачимо, що звук по Bluetooth розвинувся настільки, що задовольнить будь-які побажання: для невибагливих слухачів з простими навушниками та музикою в MP3 з бітрейтом в 128 кб/с є SBC. Для тих, хто звик слухати музику з iTunes або MP3 в 320 кб/с, є AAC і aptX. Ну а для меломанів з музикою у flac є aptX HD та LDAC. Однак не забувайте - обидва пристрої повинні підтримувати потрібний вам кодек - інакше ви слухатимете flac з кодеком SBC, що вам не сподобається.

Мобільні пристрої сьогодні служать не лише за прямим призначенням - дзвінками, а й центрами мультимедійних розваг. На смартфонах і комунікаторах можна дивитися фільми, створювати фотоальбоми, грати, серфити просторами інтернету, а також слухати музику. Музику слухали та слухатимуть завжди. А ось що потрібно мобільним пристроям, точніше які має підтримувати функції та аксесуари телефон для такого музичного задоволення, ми дізнаємося сьогодні.

Перший аксесуар за допомогою якого можна слухати музичні твори на смартфоні - навушники.

- (з англ. вільні руки) система, що дозволяє говорити та керувати телефоном без допомоги рук. Найчастіше застосовується у автомобілях. По суті, це пристрої, що надають можливість вести розмову не тримаючи мобільний телефон, комунікатор в руці. Складається з навушника та мікрофона. Існують дротові та бездротові Hands free.

Дротові гарнітури з'єднуються з мобільним апаратом за допомогою шнура. Вони, у свою чергу, діляться на моно- та стерео-гарнітури. Також є мультимедійні Handsfree, що дозволяють керувати плеєром мобільного пристрою.

Бездротова гарнітура підключається до мобільного пристрою за допомогою . Вона здатна вловлювати сигнал мобільного телефону з відривом до 10 м.

Бездротова технологія Bluetooth з деяких пір незамінна для оснащення мобільних телефонів різними зовнішніми пристроями, такими як handsfree, зовнішня пам'ять або бездротові модеми. Останнім часом стають все більш популярними гарнітури Bluetooth і навушники (). Деякі з них мають можливість працювати не лише з мобільними телефонами та КПК, але й з іншими пристроями, які не мають протоколу Стерео Bluetooth через адаптери.

Поява телефонів, що підтримують можливість використовувати бездротові Bluetooth стереонавушники для прослуховування музики, дозволило власникам відчути справжню радість від повної відсутності проводів. Однак, вартість таких телефонів та самих Bluetooth-навушників не дозволяє говорити про масовість цього явища.

Стерео Bluetooth навушники не можуть працювати з мобільним пристроєм, якщо на останньому не підтримується профіль .

Одна із стійких тенденцій розвитку мобільних пристроїв - вдосконалення засобів бездротових комунікацій, які забезпечують можливість з'єднання з Інтернетом, локальною мережею, а також з різним периферійним обладнанням (навушниками, гарнітурами, акустичними системами, принтерами тощо) та іншими гаджетами, що розташовані поблизу. Технології бездротового зв'язку, як і інших компонентів мобільних пристроїв, - постійно розвиваються. З'являються нові версії специфікацій, збільшується пропускну здатність, розширюється набір функцій тощо. Завдяки цьому забезпечується якісний розвиток, без якого немислимий технічний прогрес. Втім, прогрес має і зворотний бік: з кожним роком користувачам стає все складніше розібратися з тим, у чому полягає різниця різних моделей.

Зазвичай з короткого опису мобільного пристрою можна отримати лише назви бездротових інтерфейсів, якими воно обладнане. У докладній специфікації зазвичай є додаткові відомості, зокрема версії бездротових інтерфейсів (наприклад, Wi-Fi 802.11b/g/n і Bluetooth 2.1). Однак і цього далеко не завжди достатньо для того, щоб повною мірою оцінити можливості бездротових комунікацій пристрою. Наприклад, щоб зрозуміти, чи працюватиме той чи інший периферійний пристрій, що підключається через Bluetooth, з наявним у вашому розпорядженні смартфоном або планшетом.

У цій статті ми розповімо про різні нюанси, на які необхідно звернути увагу, оцінюючи можливості пристроїв, обладнаних інтерфейсом Bluetooth.

Сфера використання

Бездротовий інтерфейс з невеликим радіусом дії, що отримав назву Bluetooth, був розроблений в 1994 інженерами шведської компанії Ericsson. Починаючи з 1998-го розвитком та просуванням даної технології займається організація Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), заснована компаніями Ericsson, IBM, Intel, Nokia та Toshiba. До теперішнього часу список членів Bluetooth SIG включає понад 13 тис. компаній.

Впровадження інтерфейсу Bluetooth у споживчих пристроях для масового ринку розпочалося у першій половині минулого десятиліття. В даний час вбудованими адаптерами Bluetooth оснащуються багато моделей портативних ПК та мобільних пристроїв. Крім того, у продажу представлений широкий асортимент периферійних пристроїв (бездротових гарнітур, маніпуляторів, клавіатур, акустичних систем тощо), які обладнані цим інтерфейсом.

Основною функцією Bluetooth є створення так званих персональних мереж (Private Area Networks, PAN), які забезпечують можливість обміну даними між розташованими поблизу (всередині одного будинку, приміщення, транспортного засобу тощо) настільними та портативними ПК, периферійними та мобільними пристроями та ін.

Головними перевагами Bluetooth у порівнянні з конкуруючими рішеннями є низький рівень енергоспоживання та невисока вартість приймачів, що дозволяє вбудовувати його навіть у малогабаритні пристрої з мініатюрними елементами живлення. Крім того, виробники обладнання звільнені від виплати ліцензійних відрахувань за встановлення у своїх виробах приймачів Bluetooth.

Підключення пристроїв

За допомогою інтерфейсу Bluetooth можна об'єднати як два, так і кілька пристроїв. У першому випадку підключення здійснюється за схемою «крапка - крапка», у другому - за схемою «крапка - крапка». Незалежно від схеми з'єднання один із пристроїв є провідним (master), інші - веденими (slave). Провідний пристрій задає шаблон, який використовуватимуть всі керовані пристрої, а також синхронізує їх роботу. З'єднані таким чином пристрої утворюють пікомережу (piconet). В рамках однієї пікомережі можуть бути об'єднані одне провідне і до семи ведених пристроїв (рис. 1 і 2). Крім того, допускається наявність у пікосеті додаткових ведених пристроїв (понад сім), які мають статус заблокованих (parked): вони не беруть участь в обміні даними, але при цьому перебувають у синхронізації з провідним пристроєм.

Мал. 1. Схема пікомережі,
що об'єднує два пристрої

Мал. 2. Схема пікомережі,
що об'єднує кілька пристроїв

Декілька пікомереж можна об'єднати в розподілену мережу (scatternet). Для цього пристрій, що працює як ведений в одній пікосеті, повинен виконувати функції ведучого в іншій (рис. 3). Пікосетки, що входять до складу однієї розподіленої мережі, не синхронізовані один з одним та використовують різні шаблони.

Мал. 3. Схема розподіленої мережі, що включає три пікосети

Максимальна кількість пікомереж у складі розподіленої мережі не може перевищувати десяти. Таким чином, розподілена мережа дозволяє об'єднати в цілому до 71 пристрою.

Зазначимо, що у практиці потреба у створенні розподіленої мережі виникає рідко. За нинішнього ступеня інтеграції апаратних компонентів складно уявити ситуацію, коли власнику смартфона або планшета потрібно було б підключити по Bluetooth більше двох-трьох пристроїв одночасно.

Радіус дії

У специфікації Bluetooth передбачено три класи приймачів (див. таблицю), що розрізняються за потужністю, а отже, за ефективним радіусом дії. Найбільш поширеним варіантом, який застосовується в більшості мобільних електронних пристроїв і ПК, що нині випускаються, є прийомопередавачі Bluetooth Class 2. Маломощними системами Class 3 оснащується медична апаратура, а основною сферою застосування найбільш «дальнобійних» модулів Class 1 є системи моніторингу та управління промисловим обладнанням.

Зрозуміло, розраховувати на стабільне бездротове з'єднання між пристроями, віддаленими на граничну відстань (наприклад, на 10 м у разі приймачів Class 2) можна лише за відсутності між ними великогабаритних перешкод (стіни, перегородки, двері тощо). Реальний радіус дії може змінюватись як залежно від особливостей приміщення, так і від наявності в ефірі радіоперешкод та джерел сильного електромагнітного випромінювання.

Версії Bluetooth та їх відмінності

Перша версія специфікації (Bluetooth 1.0) було затверджено 1999 року. Незабаром після проміжної специфікації (Bluetooth 1.0В) було затверджено Bluetooth 1.1 - у ній виправлено помилки та усунено багато недоліків першої версії.

У 2003 році було затверджено базову специфікацію Bluetooth 1.2. Одним із її ключових нововведень стало впровадження методу адаптивної переналаштування робочої частоти (Adaptive frequency-hopping spread spectrum, AFH), завдяки якому бездротове з'єднання стало набагато стійкішим до впливу електромагнітних перешкод. Крім того, вдалося скоротити час, що витрачається на виконання процедур виявлення та підключення пристроїв.

Ще одним важливим покращенням версії 1.2 стало підвищення швидкості обміну даними до 433,9 Кбіт/с у кожну сторону при використанні асинхронного зв'язку симетричним каналом. У разі асиметричного каналу пропускна здатність становила 723,2 Кбіт/с в один бік та 57,6 Кбіт/с - в іншу.

Також було додано вдосконалений варіант технології синхронного зв'язку із встановленням з'єднання (Extended Synchronous Connections, eSCO), який дозволив покращити якість передачі потокового звуку за рахунок застосування механізму повторного відправлення пакетів, пошкоджених у процесі передачі.

Наприкінці 2004 року було затверджено базову специфікацію Bluetooth 2.0 + EDR. Найбільш важливим новаторством другої версії стала технологія Enhanced Data Rate (EDR), завдяки впровадженню якої вдалося значно (у кілька разів) збільшити пропускну спроможність інтерфейсу. Теоретично використання EDR дозволяє досягти швидкості передачі даних 3 Мбіт/с, проте на практиці цей показник зазвичай не перевищує 2 Мбіт/с.

Необхідно відзначити, що EDR не є обов'язковою функцією для приймачів, що відповідають специфікації Bluetooth 2.0.

Пристрої, обладнані приймачами Bluetooth 2.0, сумісні з модулями попередніх версій (1.x). Природно, що швидкість передачі обмежується можливостями повільнішого пристрою.

У 2007 році було затверджено базову специфікацію Bluetooth 2.1 + EDR. Одним із реалізованих у ній нововведень стала енергозберігаюча технологія Sniff Subrating, яка дозволила значно (від трьох до десяти разів) збільшити тривалість автономної роботи мобільних пристроїв. Також було суттєво спрощено процедуру встановлення зв'язку між двома пристроями.

У серпні 2008-го було затверджено базові доповнення (Core Specification Addendum, CSA) до специфікацій Bluetooth 2.0 + EDR та Bluetooth 2.1 + EDR. Внесені зміни спрямовані на зниження рівня енергоспоживання, підвищення рівня захисту даних, що передаються, та оптимізацію процедур ідентифікації та з'єднання Bluetooth-пристроїв.

У квітні 2009 року було затверджено базову специфікацію Bluetooth 3.0 + HS. Абревіатура HS у разі розшифровується як High Speed ​​(висока швидкість). Її головне нововведення – реалізація технології Generic Alternate MAC/PHY, що забезпечує можливість передачі даних зі швидкістю до 24 Мбіт/с. Крім того, передбачається використання двох модулів приймачів: низькошвидкісного (з невисоким енергоспоживанням) та високошвидкісного. Залежно від ширини потоку даних, що транслюються (або розміру переданого файлу) задіюється або низькошвидкісний (до 3 Мбіт/с), або високошвидкісний приймач. Це дозволяє знизити рівень енергоспоживання у ситуаціях, коли не потрібна висока швидкість передачі даних.

Базову специфікацію Bluetooth 4.0 було затверджено в червні 2010 року. Ключова особливість цієї версії – застосування технології передачі даних з низьким енергоспоживанням (low energy technology). Зниження енергоспоживання досягається як за рахунок обмеження швидкості передачі даних (не більше 1 Мбіт/с), так і за рахунок того, що приймач не працює постійно, а включається лише на час обміну даними. Попри поширену помилку, інтерфейс Bluetooth 4.0 не забезпечує більш високу швидкість передачі даних у порівнянні з версією Bluetooth 3.0 + HS.

Профілі Bluetooth

Можливості взаємодії пристроїв при підключенні за інтерфейсом Bluetooth багато в чому визначаються набором профілів, який підтримує кожен із них. Той чи інший профіль забезпечує підтримку певних функцій, наприклад, передачу файлів або потоку медіаданих, забезпечення мережного з'єднання тощо. Відомості про деякі профілі Bluetooth наведено у врізанні.

Важливо розуміти, що задіяти з'єднання Bluetooth для виконання будь-якої задачі можна лише за підтримки відповідного профілю як у ведучого, так і у веденого пристрою. Так, передати по Bluetooth-з'єднанню «візитну картку» або контакт з одного мобільного телефону на інший можна лише за умови, що обидва апарати підтримують профіль OPP (Object Push Profile). А, наприклад, для використання мобільного телефону як бездротовий стільниковий модем необхідно, щоб цей апарат і комп'ютер, що підключається до нього, підтримували профіль DUN (Dial-up Networking Profile).

Нерідко виникають ситуації, коли Bluetooth-з'єднання між двома пристроями встановлено, проте виконати будь-яку дію (скажімо, передати файл) не вдається. Однією з ймовірних причин виникнення подібних проблем може бути відсутність підтримки профілю в одного з пристроїв.

Таким чином, набір профілів, що підтримуються, є важливим фактором, який необхідно брати до уваги при оцінці можливостей того чи іншого пристрою. На жаль, у деяких моделях мобільних пристроїв підтримується мінімальний набір профілів (наприклад, тільки A2DP та HSP), що суттєво обмежує можливості бездротового підключення до іншого обладнання.

Зазначимо, що набір профілів, що підтримуються, визначається не тільки специфікою та конструктивними особливостями пристрою, а й політикою виробника. Наприклад, у деяких апаратах заблоковано можливість передачі файлів певних форматів (зображення, відеоролики, електронні книги, програми тощо) під приводом боротьби з піратством. Правда, насправді від подібних обмежень страждають аж ніяк не любителі контрафактного медіаконтенту та програмного забезпечення, а чесні користувачі, змушені навіть власноруч зняті вбудованою камерою фотографії передавати на ПК манівцями (наприклад, відсилаючи потрібні файли на власну адресу електронної пошти).

Виробники постійно вселяють споживачам, що нові рішення безумовно кращі за старі. Нові процесори мають більш високу продуктивність і менше енергоспоживання в порівнянні з попередниками; нові дисплеї мають більш високу роздільну здатність і широке колірне охоплення і т.д. Однак застосовувати такий підхід для оцінки можливостей інтерфейсу Bluetooth навряд чи є доцільним.

По-перше, необхідно враховувати особливості вже наявного парку Bluetooth-пристроїв. Адже, як вже згадувалося, максимальна швидкість передачі даних визначається пристроєм, обладнаним найстарішою версією інтерфейсу. До того ж, висока швидкість передачі даних потрібна далеко не для всіх завдань. Якщо для копіювання медіафайлів (звукових записів, зображень) або трансляції звукового потоку з низьким ступенем компресії це дійсно важливий фактор, то для нормальної взаємодії телефону з бездротовою гарнітурою або обміну контактами з іншим апаратом цілком вистачить можливостей Bluetooth 2.0.

По-друге, у багатьох випадках набагато важливішим фактором, ніж максимальна швидкість бездротового з'єднання, є набір профілів Bluetooth, що підтримуються. Адже саме він фактично визначає коло обладнання, з яким здатне взаємодіяти існуючий пристрій. На жаль, ці відомості рідко наводяться навіть у повній специфікації пристрою, і часто їх доводиться шукати в тексті посібника з експлуатації або на форумах користувачів.

Технологію Bluetooth названо на честь Харальда Синезубого, стародавнього короля вікінгів. І заради Всевишнього не питайте чому. Краще розберемося з справді важливими речами: як вона влаштована, на що здатна, чим цікава – а чим не цікава – меломанові. І головне, що відбувається з аудіопотоком, коли він залишає смартфон або планшет, щоб дістатися бездротових навушників або колонок Bluetooth-каналом.

Сьогодні без підтримки Bluetooth неможливо уявити собі ні смартфон, ні планшет, ні будь-який інший мобільний пристрій, що поважає себе. Проте сама технологія з'явилася на світ куди раніше за смартфони та планшети - ще 1994-го, а її початковою метою була заміна проводів у начинці телекомунікаційних станцій.

Спочатку у «синього зуба» була маса проблем зі швидкістю та надійністю зв'язку, енергоємністю та сумісністю між різними пристроями, але згодом технологія підросла, з кожною новою версією стаючи помітно спритнішою, економічнішою та здібнішою.

Деякі покращення – наприклад, спрощення процедури «спарювання» у версії 2.1 та серйозне зменшення навантаження на акумулятори у поточній версії 4.0 – зробили повсякденне життя меломанів помітно комфортнішим. Ще більше комфорту внесло появу технології NFC – у зв'язці з нею Bluetooth взагалі не вимагає жодних церемоній при взаємному розпізнаванні приймача та передавача, досить просто доторкнутися гаджетами один до одного. Але в цілому на якості передачі звуку прогрес відбився мало: у найсвіжішому виданні Bluetooth цей процес влаштований так само, як і в позаминулій версії десятирічної давності. А власне як?

35 синіх зубів

Як і більшість інших бездротових інтерфейсів, Bluetooth заснований на використанні радіохвиль. Для передачі інформації "синій зуб" використовує радіочастоти в районі 2,4 ГГц - тут же по сусідству "пасуться" Wi-Fi-роутери, бездротові комп'ютерні клавіатури та миші, деякі DECT телефони та багато іншого обладнання.

Чим відрізняється Bluetooth від багатьох інших бездротових технологій? З одного боку - відносно невисока далекобійність: радіус її дії не перевищує десятка метрів, а товсті стіни можуть додатково знизити цей показник.

З іншого боку – багатофункціональністю. «Синій зуб» можна використовувати в найрізноманітніших цілях: від перекидання фото на ноутбук до відправки документів на друк, від управління зовнішніми пристроями до потокової трансляції аудіо. Не дивно, що Bluetooth так багато різних т.зв. "профілів", кожен з яких забезпечує виконання того чи іншого конкретного завдання, визначаючи технічні параметри взаємодії між Bluetooth-передавачем і приймачем. Загальна кількість профілів вимірюється десятками (згідно зі статтею на Wikipedia базових 35 штук), за передачу звуку відповідають лише три. Чим вони відрізняються одна від одної?

Bluetooth-профілі HSP, HFP та A2DP

Перший з аудіопрофілів Bluetooth має назву HSP - Headset Profile. Як можна зрозуміти з назви, він створений для роботи з мобільними гарнітурами і заточений під базову передачу голосу з усіма наслідками, що звідси випливають: аудіо допускається тільки в моно форматі і з бітрейтом не вище 64 кБ/c. У порівнянні з цим звуком навіть пережаті MP3 здаються божественною насолодою для вух.

Другий - HFP, Handsfree Profile - є трохи більш просунутою версією того ж профілю. Його адресат - ті самі монофонічні гарнітури, так що стерео як і раніше не підтримується, але якість звуку дещо вища. Втім, для прослуховування музики цей профіль, як і раніше, не підходить.

Для цієї мети передбачений спеціальний профіль A2DP – Advanced Audio Distribution Profile. Саме він відповідає за з'єднання мобільних пристроїв з бездротовими колонками та навушниками. Профіль A2DP дозволяє джерелу звуку порозумітися з бездротовою акустикою, а головне - управляє стисненням аудіо для відправки по «синьозубому» каналу. Уникнути цієї процедури не можна через невисоку пропускну здатність Bluetooth, але рівень компресії, що використовуються для стиснення алгоритми і, зрештою, втрати як звук можуть помітно змінюватись. Ось тут, як то кажуть, і виникають нюанси.

Кодек SBC тисне грубіше за MP3

Як відомо, стискати звук можна по-різному. З втратами як або без них, з низьким або високим бітрейтом, з різними налаштуваннями, із застосуванням різних кодеків. Замість якого-небудь із поширених кодеків для стиснення аудіопотоку в профілі A2DP за замовчуванням застосовується власний алгоритм компресії Subband Coding - або, просто, SBC.

Обробка звуку за методами SBC має чимало спільного з добре всім знайомим MP3-стисненням, але пріоритети збудовані трохи інакше: головне завдання - не так мінімізувати звукові втрати, скільки спростити обчислення. Все повинне бути швидко, просто і легко здійснимо навіть для хисткого мобільного процесора.

В результаті SBC обходиться зі звуком без зайвих церемоній - наприклад, частоти вище 14 кГц при конвертації просто відрізаються, внаслідок чого частотний діапазон помітно звужується. Не дивно, що навіть за рівного бітрейту з MP3 (а SBC допускає бітрейт до 320 кБ/c) аудіо в SBC-кодуванні звучить помітно гірше.

В результаті при використанні дефолтного кодувальника передача по Bluetooth погіршує звучання не тільки несжатого аудіо, а й звичайних mp3-файлів - адже в процесі бездротового транспортування вони спершу декодуються, а потім знову стискаються, цього разу значно грубіше. На щастя, SBC – основний, але не обов'язково єдиний інструмент для компресії аудіопотоку, який є в арсеналі A2DP. Є й інші, цікавіші пропозиції.

Advanced Audio Coding: просунуте, але не ідеальне

Базовий кодек SBC із його скромними музичними здібностями – не найкращий засіб привернути увагу меломанів до Bluetooth-технології. Ось чому розробники багатьох «синьозубих» пристроїв, особливо в топовому сегменті, комплектують профіль A2DP опціональними, більш просунутими засобами стиснення звуку. Найпопулярнішим із цих засобів є алгоритм AAC.

На відміну від кодека SBC, знайомого хіба що шанувальникам глибше покопатися в технічних специфікаціях Bluetooth, абревіатура AAC непогано відома широким народним масам. Ще б! Адже саме цей формат використовується, наприклад, у iTunes. Початковим завданням розробників алгоритму було перевершити MP3 за якістю звучання при тих самих бітрейтах - невипадково його ім'я розшифровується як Advanced Audio Coding, «просунуте кодування звуку».

За рахунок складніших алгоритмів AAC дійсно зберігає більше музичної інформації, ніж mp3, і тим більше SBC. Не дивно, що його включення до набору кодеків, що підтримуються профілем A2DP, помітно покращує звучання Bluetooth-колонок та навушників.

Головне - переконатися в тому, що кодек AAC підтримується обома «синьозубими» девайсами: і тим, що служить передавачем аудіосигналу, і тим, що працює на його прийомі. Якщо з пари таких пристроїв кодування AAC здатне зрозуміти лише одне – профіль A2DP автоматично відкочує назад на базовий кодек. Із цілком очевидними наслідками для звучання.

Кодек AptX: найкращий варіант для меломана

Ще більш просунуте стискування звуку забезпечує кодек aptX, який активно просуває на ринку бездротового Bluetooth-аудіо компанія CSR. Автори пропагують його як засіб для бездротової передачі музики «в CD-якості».

Насправді це не зовсім так, хоча алгоритми, що лежать в основі aptX, за принципом своєї роботи дійсно нагадують лосслес-кодувальники, які ущільнюють аудіопотік без втрати звукової інформації. Серед переваг aptX – здатність до Bluetooth-трансляції MP3 та AAC без додаткової обробки, а значить, і без погіршення звуку.

Спеціальна версія aptX Low Latency, заточена під запити геймерів та кіноманів, забезпечує ще й мінімальну затримку у доставці сигналу – а значить, перегляд кіно без відставання реплік від міміки персонажів.

Кодек aptX забезпечує передачу аудіо з бітрейтом до 352 кБ/с, не обрізає верхній регістр і розсуває частотний діапазон до солідних 10 Гц - 22 кГц, але висока складність алгоритмів, що застосовуються, вимагає від мобільних процесорів потрійної обчислювальної потужності в порівнянні з базовим SBC. Саме тому підтримка aptX зустрічається серед «синьозубих» приладів досить рідко, найчастіше – у преміальному сегменті смартфонів.

Втім, заради того, щоб стати власником смартфона з aptX, не обов'язково викладати так багато готівки: у каталогах Samsung, Sony, HTS і Asus представлено чимало моделей з підтримкою просунутого кодека, в тому числі цілком доступних за ціною.

Як і у випадку з AAC, при бездротовому з'єднанні джерела звуку з колонками або навушниками слід переконатися, що кодек aptX підтримується обома пристроями. Лише в цьому випадку можна не сумніватися, що ти справді вичавлюєш із «синього зуба» максимум його музичного потенціалу.

Як працює стандарт A2DP Bluetooth з бездротовими навушниками та гарнітурою на телефоні?

Сучасні смартфони мають стандарт бездротової передачі інформації A2DP Bluetooth. Він призначений для поширення аудіо по радіоканалу на периферійні пристрої. Як передавач виступає мобільний телефон, а як приймач - бездротові навушники або портативна колонка. Технологія A2DP Bluetooth дозволяє позбавитися дротів, які заважають використанню портативної аудіотехніки.

Головною особливістю профілю A2DP Bluetooth є низька пропускна спроможність, тому перед передачею звуку смартфон змушений обробляти доріжку спеціальним способом, щоб зменшити розмір. Популярними кодеками є SPC, MP3, ACC та інші. Важливо, щоб кодек підтримували навушники, інакше музика не відтворюватиметься.

Як увімкнути та використовувати A2DP Bluetooth?

Технологія A2DP Bluetooth (Advanced Audio Distribution Profile) дозволяє користуватися бездротовими навушниками, колонками та іншою портативною технікою. Також користувач здатний керувати відтворенням треків через кнопки, розташовані на корпусі периферійних пристроїв.

1. Щоб розпочати користування зв'язком A2DP Bluetooth, необхідно активувати відповідну опцію в налаштуваннях смартфона. На Android-гаджетах рекомендується відкрити шторку повідомлень та просто активувати Bluetooth.
2. Наступним кроком є ​​включення навушників. Вони повинні бути заряджені та відображатися у списку доступних для підключення пристроїв. Тут достатньо вибрати потрібну гарнітуру та почекати, доки смартфон виконає синхронізацію.
3. Після описаних дій можна скористатися всіма можливостями бездротових навушників - прослуховувати музичні композиції, регулювати гучність відтворення, перемикати треки.

Дальність дії A2DP Bluetooth становить приблизно 10 метрів, тому користувачеві бажано тримати навушники поруч із телефоном. Якщо відійти на деяку відстань, звук перериватиметься або передаватиметься з перешкодами.

Технологія аудіо A2DP Bluetooth є популярним стандартом зв'язку серед власників смартфонів. Вона дозволяє використовувати бездротові навушники або портативні колонки. Для користувача ніяких особливих налаштувань немає, все працює з коробки через звичайний Bluetooth і бездротову гарнітуру.