Čo sú to aptX a aptX HD Bluetooth kodeky (aký je rozdiel)

AptX je skupina proprietárnych kompresných algoritmov (audio kodekov), ktoré v rokoch 2019-2020 stále viac využívame pri počúvaní hudby pomocou bezdrôtových slúchadiel.. Zjednodušene povedané, toto je funkcia, ktorá vám umožní vylepšiť zvuk vašich bezdrôtových Bluetooth slúchadiel. Téma aptX je dôležitá a zaujímavá, najmä v bezdrôtových sieťach 2020 🙂 .

Ak ste si vybrali bezdrôtové slúchadlá Bluetooth, mali by ste určite pochopiť tému kodekov aptX, pochopiť, aké dôležité je to a či si vybrať slúchadlá s technológiou aptX (HD)..

obsah:
  1. Funkcie kompresie kodeku a populárne modely s aptX a aptx HD;
  2. Frekvenčný rozsah aptX, aptX HD;
  3. Hladina šumu pozadia aptX, aptX HD;
  4. následok.

Algoritmus kompresie použitý v kodeku aptX bol vyvinutý už v 80. rokoch minulého storočia. Práva k tomuto kodeku teraz patria známej spoločnosti Qualcomm. Tvrdia, že aptX poskytuje kvalitu porovnateľnú s CD a aptX HD sa vôbec nedá odlíšiť od Hi-Res 24-bitového zvuku. Tieto vyhlásenia sme však skontrolovali nižšie.

Na prenos údajov pomocou ľubovoľnej možnosti aptX musí byť jej podpora implementovaná v zdroji (smartfón) aj v prijímači (slúchadlá).. Ak vaše nové slúchadlá podporujú aptX HD a starý telefón má maximum SBC, necítite výhody kodeku s vysokým rozlíšením, pretože pripojenie bude cez SBC.

Maximálna bitová rýchlosť kodekov Bluetooth

Oba kodeky, aptX a aptX HD, napriek všetkým pripomienkam výrobcu, sú stratové kompresné kodeky. Je to jedna vec: „zvuk je na nerozoznanie od Hi-Res“, ďalšia vec je, že v skutočnosti je zvuk komprimovaný so stratami, preto ani nehovorí o CD, ani o skutočnej kvalite Hi-Res..

Ako viete, pripojenie Bluetooth nemôže prenášať zvuk bez straty - nie je dostatočná šírka prúdu. Preto bolo vytvorených niekoľko kodekov na kompresiu s rôznou kvalitou výsledného zvuku: SBC, AAC, aptX, aptX Low Latency, aptX HD, LLDAC a nový aptX Adaptive.


1. Funkcie kompresie kodeku a populárne modely slúchadiel s aptX a aptx HD

Kodeky počas kompresie rozdelia pôvodný signál na niekoľko frekvenčných pásiem a vyradia „extra“ frekvencie, čo znižuje dosah. Teoreticky by frekvencie mali byť „prerušené“, keď nie je zvuk (veľmi vysoký a veľmi nízky), ale nie vždy tomu tak je..

Kompresia navyše spôsobuje skreslenie spôsobené šumom v pozadí.. Kvantifikačný (kompresný) proces je vždy, do jedného alebo druhého stupňa, zjednodušením, vyrovnávaním signálov av prípade kodekov údajov so stratami. Preto sa po ňom objaví ďalší „kvantizačný šum“, ktorý zvyšuje úroveň hluku v pozadí.

Kompresia v skutočnosti nevytvára „šum“, ale skôr skreslenie, ktoré často počujeme. Tento termín je však už dávno stanovený. 😉

Úroveň hluku v pozadí určuje, kedy sa užitočný signál rozozná od „šumu“ algoritmu kompresie kodeku, v tomto prípade. Čím je táto úroveň nižšia, tým širší je dynamický rozsah výsledného signálu, tým tichšie zvuky dokážeme rozlíšiť.

Populárne modely slúchadiel podporujúce aptX kodek
  • Marshall Major III Bluetooth (171 dolárov) - Bezdrôtové slúchadlá nad hlavou;
  • Sennheiser HD 4,50 BTNC (175 USD) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Bezdrôtové pripojenie Harman / Kardon Soho (124 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá do uší;
  • Bezdrôtové slúchadlá Sennheiser Momentum Over-Ear (M2 AEBT) (290 USD) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Marshall Monitor Bluetooth (166 USD) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Harman / Kardon BT (330 USD) - Bezdrôtové slúchadlá nad hlavou;
  • MEE audio X7 Plus (104 USD) - bezdrôtové slúchadlá do uší;
  • Sennheiser Urbanite XL Wireless (311 USD) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Bowers a Wilkins P5 Wireless (290 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá do uší;
  • HUAWEI AM60 (57 USD) - vákuové bezdrôtové slúchadlá;
  • MEE audio Air-Fi Matrix3 AF68 (132 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti.
Populárne modely slúchadiel podporujúce aptX HD kodek
  • Beyerdynamic Aventho Wireless (560 $) - Bezdrôtové slúchadlá nad hlavou;
  • Sony WI-1000X (264 dolárov) - vákuové slúchadlá na kanáli;
  • Audiotechnika ATH-DSR7BT (311 USD) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Sony WH-1000XM3 (465 USD) - Bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti s aktívnym potlačením šumu;
  • Pioneer SE-MS7BT (192 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Bowers a Wilkins PX (420 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti s aktívnym potlačením šumu;
  • Beyerdynamic Amiron Wireless (932 $) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Sony WH-CH700N (202 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti;
  • Sony WHH900N h.ear na 2 bezdrôtovej NC (261 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá s potlačením aktívneho hluku v plnej veľkosti.
Ceny za populárne slúchadlá s podporou kodeku aptX:
Ceny za populárne slúchadlá s podporou kodeku aptX HD:

1. Frekvenčný rozsah aptX, aptX HD

Na začiatok je potrebné pochopiť, či aptX a aptX HD kodeky prenášajú celý frekvenčný rozsah, ktorý je počuteľný pre osobu.. Na porovnanie a východiskový bod sa pozrime tiež na výsledky kodeku SBC, ktorý je všade.

Frekvenčný rozsah SBC, aptX, aptX HD

Ideálny kodek by pre súbor so vzorkovacou frekvenciou 48 kHz ukázal rovnú líniu v rozsahu od 0 Hz do 24 kHz.. Je však pre nás dôležité, aby boli pokryté aspoň frekvencie od 20 Hz do 20 kHz. Ako vidíte z grafu, všetky kodeky majú „strop“ asi 19 kHz. V zásade to stačí, pretože je zriedkavé, že niekto starší ako 15 rokov počuje niečo nad 18 kHz.

Na jednoznačné obnovenie pôvodného zvukového signálu by vzorkovacia frekvencia mala byť viac ako dvakrát vyššia ako najvyššia frekvencia spektra. Získame tak známych 44,1 kHz a uvedených 48 kHz. Tieto hodnoty sú viac ako dvojnásobkom maximálneho užitočného signálu v spektre: 20 kHz.

SBC v tejto „časti“ je horšia ako aptX a aptX HD iba v tom, že má väčšie skreslenie na hornom okraji spektra.. Všetky kodeky sa vyrovnávajú s „doručením“ všetkých (alebo takmer všetkých) počuteľných zvukov podľa väčšiny frekvencií „v ušiach“ používateľa..


2. Hladina šumu pozadia aptX, aptX HD

Hladina hluku pozadia v kodekoch aptX, aptX HD poskytne presnejšie pochopenie toho, či spĺňajú vysokokvalitné parametre deklarované výrobcom.. 16-bitový signál (zaznamenaný bez straty) poskytuje úroveň od -96 dB do -112 dB (ak sa biely šum zmiešal so signálom pred kvantizáciou, aby sa znížilo skreslenie), 24-bitová kvalita predpokladá prahovú hodnotu -144 dB.

Zariadenia používané na kvantizáciu však už existujú: okolo -124 dB. Väčšina nadšencov slúchadiel rozpozná najmenej -90dB skreslenie.

Marshall Major III Bluetooth s podporou aptX

Červená bodkovaná čiara označuje teoretické hranice kvality CD (16-bitový signál opísaný vyššie), červená zóna - 24-bitové minimum. Vrcholy sú testovacie zvuky. Mali by ste sa zamerať na horný okraj modrej zóny - to je úroveň hluku v pozadí.

Okrem toho je dôležité, aby bol harmonogram „obmedzený“. Čím ďalej sú vrcholy od seba, tým väčšie je zdeformovanie. Samostatné, výrazne rozlíšiteľné vrcholy tiež naznačujú skreslenie a hlasnejší signál utopí tichší vo svojom rozsahu.

Hladina hluku AptX v pozadí
Hluk pozadia AptX HD

Ako vidno z grafov, aptX a aptX HD sú dosť podobné, rozdiel je iba v minimálnej úrovni, ktorá je lepšia, skutočne vo verzii HD. Od 20 Hz do 5 kHz má aptX asi -90 dB a aptX HD -120 dB. Hladina hluku je mierne vyššia v rozsahu od 4 kHz do 8 kHz a ešte vyššia pri horných limitoch: -74 dB pre aptX a -80 pre aptX HD.

Rozdiel v hladine hluku v celom rozsahu je spôsobený skutočnosťou, že náš sluch rozlišuje hluk pri vysokých frekvenciách horšie. Preto kodeky používajú na kvantizáciu menej bitov informácií, čo poskytuje mierne nižšie rozlíšenie a viac šumu. Zvyčajne je nerozoznateľný podľa uší a zdroje sa šetria..

Sennheiser HD 4,50 BTNC s aptX

Pri tvorbe hudby Hi-Res používa túto funkciu ľudského sluchu. Tam, keď kvantujeme a kompenzujeme hluk, sú všetky chyby vytlačené do ultrazvuku, čo je pre nás nepočuteľné. Nepočujeme, ale je to v spise. Koniec koncov, súbor s 24 bitmi \ 192 kHz teoreticky obsahuje frekvencie až 96 kHz a úroveň hluku -144 dB.

2.1 Porovnanie výsledkov aptX a aptX HD

V porovnaní s aptX, jeho HD verzia dodáva 2 bity informácií v celom frekvenčnom rozsahu, čo poskytuje asi -12 dB výhody v pozadí šumu. Podobne, keď sa komprimuje cez aptX HD, za šumom v pozadí, stratí sa menej tichých zvukov ako aptX.

Ak si spomenieme na parametre kvality CD a Hi-Res, vychádzajúc z vyššie uvedených grafov, môžeme povedať, že aptX skutočne dáva výsledok takmer 16-bitovému zvuku. Obzvlášť ak vezmete do úvahy priemernú úroveň sluchu a hlasitosti. Toto samozrejme nie je kvalita CD, ale podobné, ako tvrdí Qualcomm.

Slúchadlá Sony WH-1000XM3 ANC s podporou formátu aptx HD

Na druhú stranu, aptX HD sa ani nepriblížil úrovni hluku 24-bitového zvuku na pozadí (hoci to podporuje), najmä vo vysokofrekvenčnom rozsahu. V dôsledku toho existujú deformácie a výsledok kompresie prostredníctvom tohto kodeku nemožno označiť ako „nerozoznateľný od kvality Hi-Res“, tu výrobca „zašiel príliš ďaleko“. 😎

Ale pri počúvaní 16-bitového zvuku prostredníctvom aptX HD bude kvalita lepšia ako prostredníctvom aptX. To znamená, že ak máte možnosť počúvať hudbu prostredníctvom aptX HD - neváhajte, aj keď ide o 16-bitové skladby.

2.2 Porovnanie so SBC

Ako všeobecné porovnanie berieme hladinu šumu v pozadí pri prenose signálu cez SBC kodek. Používa viac pásiem, do ktorých je frekvenčný rozsah pri kódovaní rozdelený: od 4 do 8, v závislosti od verzie. AptX súčasne používa iba 4. Záverečný obraz SBC teda presne zodpovedá charakteristikám ľudského sluchu..

Úroveň hluku pozadia SBC

Graf však ukazuje ďalekosiahle vrcholy, nie je zvlášť „hustý“ pri nízkych frekvenciách. To všetko hovorí o rôznych deformáciách. Okrem toho existuje veľa verzií SBC a kvalita, ktorú poskytujú, sa líši. Napriek tomu bol tento kodek navrhnutý primárne na prenos hlasu. AptX je lepší pre hudbu.


3. Zhrnutie

Na základe výsledkov môžeme konštatovať, že teoreticky kvalita zvuku blízka CD cez aptX a aptX HD sa prenáša dobre. Bitová rýchlosť je, samozrejme, nižšia a straty sú spôsobené kompresiou, ale úroveň už nie je zlá. Skutočná bluetooth Hi-Res však nie je zďaleka implementovaná.

Ak váš hardvér tieto kodeky podporuje, používajte ich, stojí za to.. Obzvlášť zaujímavý je aptX HD, ktorý poskytuje väčší dynamický rozsah a budete počuť tichšie zvuky, ktoré ste možno predtým nepočuli..