В първата част на този материал разгледахме кои са основните Bluetooth кодеци и какви са техните достойнства и недостатъци. Спряхме се на стандартния кодек SBC и на маркетинговия AptX. Във втората и последна част ще разгледаме латентността на безжичните кодеци, подготвяния нов стандарт за безжичен звук и бъдещето на Bluetooth аудиото.
Повечето безжични кодеци имат значителна латентност
Безжичното прехвърляне на звук е сложен процес: музикалният трак трябва да се прочете от паметта, да се декодира с помощта необходимия кодек, да се изпрати чрез Bluetooth връзката, да се приеме от компютърното устройство, да се разкодира обратно, да се обработи с помощта на DSP процесора и да се възпроизведе. При този процес част от данните може да се изгуби и току-що полученият семпъл да не може да се възпроизведе веднага, защото може да остане непълен. В крайна сметка това води до появата на сериозна латентност, която може да достига 300 милисекунди при SBC кодека, но средно е около 150-250 милисекунди.
Разбира се, при слушането на музика това не е толкова важно: латентност дори от една секунда няма особено значение. Но когато гледаме видео с поставени безжични слушалки или играем игри, дори и стотина-двеста милисекунди са много и се усещат съвсем ясно. Ако някой плесне с ръце във филма, то звукът от това действие идва със закъснение и това пречи на нормалното гледане на видео и дразни изключително много. За игрите дори няма какво да се говори – на никой не му е приятно да играе с пинг над сто милисекунди, още повече, ако забавянето е двойно по-голямо.
От тази ситуация има изход и това е кодекът AptX-LL (Low Latency). При неговото използване латентността пада само до около 40 милисекунди, като станалите характеристики са на нивото на обикновения AptX. И както винаги има едно-две ‘но’. Първо, нито една операционна система не включва в себе си този кодек и се налага закупуването на допълнителен Bluetooth адаптер. Второ, моделите слушалки с поддръжката на този кодек са съвсем малко.
Ето как се получава, че с качествените слушалки Bose, които предлагат отличен звук, не може да се играе добре, а и при гледането на филми възникват проблеми. За щастие, в последно време тази ситуация започна да се подобрява – така например, вграденият в iOS плеър вече започна да разпознава, че има включени Bluetooth слушалки и възпроизвежда звука малко по-рано, за да може да компенсира латентността. Разбира се, това няма как да работи с онлайн плеърите в браузърите и още по-малко при игрите.
Липсата на качествени кодеци за десктоп компютрите
Bluetooth се базира на три стълба – SBC, AAC и AptX. Кодеци в различни комбинации се поддържат от повечето операционни системи и безжични слушалки, и с някой забележки тези кодеци са достатъчни за възпроизвеждане на музика от стрийм услугите, както и за гледане на филми. И като се има предвид, че това са най-масово използваните Bluetooth кодеци, става съвсем очевидно, че в това отношение индустрията почти не се развива.
Но все пак никак не са малко хората които обичат да слушат lossless или да използват няколко аудио потока – например, да играят игри, едновременно с това да пишат в месинджъра, и на този фон да гледат видео. В тези случаи основните три кодека значително понижават качеството на звука в сравнение с жичната връзка. Има ли изход? – както може би се досещате има, и както винаги – с едно ‘но’.
Така например, Sony предлага кодека LDAC. До 990 Kb/s при 24 бита и 96 KHz. Много по-добър от основната тройка кодеци с битрейти около 300 Kb/s и поне на теория дава възможност да се поддава CD Audio без загуби (на практика това не е известно, понеже този кодекс затворен). Но уви, той може да бъде инсталиран само на Android 9.0 и нагоре или на Linux. За останалите операционни системи той не е достъпен дори и с външни Bluetooth адаптери. И още, 99% от слушалките с LDAC са доста скъпи решения на Sony.
ОК, да продължим. Кодекът UAT, разработен от неособено известната компания Hiby, предлага битрейт до 1,2 Mb/s и честота на дискретизация до 192 KHz. Това без съмнение е достатъчно за CD Audio, при това почти без използването на компресия. Но този кодекс се поддържа само от два-три плеъра на Hiby и три-четири модела слушалки на същата компания. Не се предлагат Bluetooth адаптери с този кодек.
Има и други. LHDC или HWA. Аналогът на LDAC (до 900 Kb/s, 24 бита и 96 KHz), който се поддържа предимно от скъпите устройства на Huawei и Xiaomi. Слушалките с този кодек стават все по-малко, а Bluetooth адаптери за десктоп компютри няма.
Ето как става така, че максималното, което можете да използвате в ОС macOS или Windows, можете да получите като си купите Bluetooth адаптер, но само с AptX HD. Само че в режим максимум 16 бита и 48 KHz, което е близко до качеството на AptX. Можем да обобщим че днес, в 2020 година, единственият начин да получим качествен звук чрез персоналния компютър е жичната връзка.
Да, има някой плеъри поддържащи изброените по-горе кодеци, които могат да се използват в десктоп компютрите в DAC режим (външна аудио карта), Но в този случай латентността нараства до 1 секунда и се губи възможността за управление на възпроизвеждането от слушалките. Разбира се, това е подходящо само за слушане на музика.
Проблемите с избора на подходящия кодек
Често срещана ситуация е, когато вашите слушалки поддържат няколко кодека – например SBC, AptX, AptX LL и AptX HD. И си имате Bluetooth адаптер, който ги поддържа всичките. Но кой от тях ще се използва при осъществяване на връзката? Най-вероятно този, който осигурява най качествен звук – тоест AptX HD. Но нека предположим, че искате да играете компютърна игра, за което AptX LL с по-ниската латентност е много по-подходящ. Уви, няма начин да направите така, че да се използва именно той.
И тук изключение е Android, в настройките на която, в режим разработчик е възможно да се избере приоритетния кодек. Но нито Windows, нито macOS, нито iOS не дават подобна възможност. В този случай ще ви се наложи да си купите отделен Bluetooth адаптер, който поддържа AptX LL, но не поддържа AptX HD. Удобно ли е? Разбира се, че не е.
LC3 – лъч светлината в тъмнината на Bluetooth звука
За щастие, групата Bluetooth SIG, която се занимава с развитието на ‘Синия зъб’, явно е в шок от целия ужас, които струи от безжичния Bluetooth звук и подготвя новия стандарт Bluetooth Audio LE и кодека LC3 (Low Complexity Communication Codec). Появата на първите решения очакваме през следващата 2021 година.
Анонсът на Bluetooth LE Audio се състоя в рамките на събитието Consumer Electronics Show (CES) 2020 в Лас Вегас. Новият стандарт предвижда поддръжката на висококачествен звук, слухови апарати, възможност на излъчване към няколко устройства едновременно, както и подобрена съвместимост с безжичните слушалки. Какво все пак е новото?
Самият протокол Bluetooth LE далеч не е нов и навярно всички знаят, че е предназначен за обмен на информация между устройствата, с минимална консумация на електрическа енергия. Уви, той не се използва за аудио. Звуковият обмен става с помощта на Bluetooth Classic, който от тази гледна точка консумира повече енергия. Така че преходът на аудиото към BLE ще удължи времето на автономната работа на безжичните слушалки, особено в режим на готовност, а това е един приятен бонус.
Кодекът LC3 също е интересен – той осигурява търпимо качество на звука при битрейт едва 160 Kb/s, а при около 345 Kb/s той трябва да започне да осигурява по-добро качество от SBC. Но засега няма информация за точните принципи на начина на кодирането на аудиото. Навярно ще се използва мощна психоакустика и качествена компресия, така че стрийм музиката би трябвало да звучи отлично. Разбира се, не може и дума да става за lossless, понеже аудиото преминава през твърде много трансформации.
Според маркетинговата информация в официалния сайт на Bluetooth, където още сега можете да проверите качеството на новия кодек, Bluetooth LE заедно с LC3 ще даде възможност за аудио разговори в стерео режим и с моно звука ще бъде приключено. Това не се казва директно, а само, че слушалките и слуховите апарати ще започнат да работят и звучат много по-добре, Но моно звукът няма накъде повече да се подобрява и явно става дума за стерео.
Освен това, ще се подобри взаимодействието между слушалките и компютърните устройства: BLE ще даде възможност за включването на всякакви Bluetooth слушалки с неговата поддръжка, към няколко компютърни системи едновременно. Вярно е и обратното – от едно компютърно устройство звукът ще може да се подава на няколко различни Bluetooth слушалки или безжични колонки. Да, тези възможности се реализират от различните производители и сега, но по-късно, това ще бъде подробно описано в новия стандарт.
Очаква се пълните спецификации на технологията Bluetooth LE Audio да бъдат публикувани през първата половина на 2021 година.
Извод: Bluetooth звукът има много недостатъци и проблеми, но постепенно се подобрява
Към днешен ден безжичният звук изглежда като USB Type-C порта: уж е един много добър и удобен порт, който на теория поддържа всичко, но на практика в половината лаптопи USB Type-C работи като USB 2.0, а Thunderbolt се поддържа само в топ решенията. С Bluetooth е същата работа: на теория в шумния 2,4 GHz диапазон могат без прекъсвания да бъдат обменяни данни със скорост някъде до 1 Mb/s, което е предостатъчно за слушане на музика от стрийм услугите на практика без загуба с помощта на основния SBC.
Но на практика ние виждаме маркетинговия AptX, който е един орязан SBC, използван основно в iPhone и сякаш това е всичко. Наистина качествените кодеци не са достъпни за повечето потребители по чисто технически причини, а разработчиците на операционни системи не бързат да интегрират тяхната поддръжка. По същия начин постъпват и производителите на безжични слушалки. Остава да се надяваме само на Bluetooth LE и LC3, но и тук трябва да знаем, че това ще стане някъде в близкото бъдеще, а не сега. Така че, засега ще продължим да се пържим в ада на безжичния Bluetooth звук.