Bluetooth технологията революционизира начина, по който консумираме аудио съдържание, предоставяйки свободата да се наслаждаваме на музика и да провеждаме разговори безжично.
През годините, Bluetooth аудио кодеците претърпяха значителен напредък, кулминирайки в L2HC стандарта на Huawei. В тази публикация ще се потопим в пътешествието на Bluetooth аудио кодеците – от скромното им начало с HSP до революционните иновации днес.
Началото: HSP и HFP
Историята започва в края на 90-те години на миналия век, когато производителят на мобилни телефони Ericsson, заедно с индустриални гиганти като IBM, Intel, Nokia и Toshiba, сформираха Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG). Целта им беше да заменят кабелните връзки с безжична алтернатива и през1999 г. беше представен Bluetooth 1.0, който постави началото на безжичното аудио.
На този етап, Bluetooth слушалките се фокусираха основно върху решаването на проблема с кабелните връзки между мобилните устройства и самите слушалки. Профилът за слушалки (HSP) и профилът за свободни ръце (HFP) бяха основните протоколи за аудио предаване.
Въпреки това, те са проектирани с мисъл за гласови повиквания, като предлагат нисък битрейт от едва 64kbps, подходящ за разговори, но недостатъчен за висококачествено възпроизвеждане на музика.
Появата на SBC
През 2004 г. настъпи значителна повратна точка с въвеждането на кодека за кодиране на субленти (SBC) в Bluetooth версия 2.0 + EDR. SBC е създаден, за да се справи с недостатъците на предишните кодеци, с цел да подобри качеството на звука и ефективността в Bluetooth аудио устройствата. Неговата поддръжка за честоти на семплиране, вариращи от 16 kHz до 48 kHz и битрейт от 192 kbps (моно) до 345 kbps (стерео), бележи значителен скок напред.
SBC бързо се превърна в индустриален стандарт, осигурявайки съвместимост в широк набор от Bluetooth аудио устройства. Този кодек постави основата за подобрено аудио изживяване, но все още имаше място за иновации.
AAC: Качественият скок на Apple
По същото това време, Advanced Audio Coding (AAC) направи своя дебют в Bluetooth спецификацията 2.0 + EDR, по-специално в рамките на Advanced Audio Distribution Profile (A2DP).
AAC осигуряваше превъзходно качество на звука при по-нисък битрейт, в сравнение със SBC. Това привлече вниманието на Apple, което доведе до приемането му като аудио формат по подразбиране за iPod и iTunes.
Способността на AAC да предоставя висококачествен звук обаче си имаше цена – повишени изисквания за процесорна мощ, което потенциално можеше да намали живота на батерията на устройството. Независимо от това, приемането му от Apple постави нов стандарт за аудио качество в индустрията.
Qualcomm aptX: подобрен звук и ниска латентност
През 2007 г., Qualcomm представиха кодека aptX като част от Bluetooth версия 2.1. aptX донесе значителни подобрения както в качеството на звука, така и в латентността, което доведе до в промени в безжичното аудио предаване. Стандартният aptX кодек предлага честота на дискретизация от 48 kHz, 16-битова дълбочина и фиксирана скорост от 352 kbps.
Една от отличителните характеристики на aptX беше неговият по-сложен алгоритъм за кодиране, осигуряващ превъзходно качество на звука, като същевременно поддържа постоянна скорост на трансфер на данни. aptX се отличаваше с предоставянето на по-ниска латентност, което го правише идеален за приложения, изискващи синхронизирано аудио и видео.
Освен всичко друго, aptX имаше различни итерации, включително aptX HD за по-високо качество на звука с честота на дискретизация от 48 kHz, 24-битова дълбочина и скорост на от 576 kbps. aptX Low Latency (aptX LL) се фокусира върху минимизиране на закъсненията при предаване на аудио до по-малко от 40 ms, което допълнително подобрява потребителското изживяване.
LDAC на Sony: Високи скорости на трансфер на данни
През 2015 г., Sony представиха технологията LDAC, целяща да разшири границите на Bluetooth аудиото. LDAC се откроява със способността си да предава аудио със скорост до 990 kbps, надхвърляйки възможностите на много съществуващи Bluetooth кодеци. Това, което отличава LDAC, е неговият адаптивен режим на предаване, който динамично регулира скоростта на трансфер на данни въз основа на качеството на безжичната връзка.
Когато връзката е стабилна, LDAC осигурява скорости на трансфер на данни при техния максимален капацитет, гарантирайки безкомпромисно аудио качество. В сценарии с влошена свързаност, LDAC интелигентно намалява скоростта на трансфер на данни, за да поддържа непрекъснат аудио поток. Тази адаптивност направи LDAC важен играч във висококачественото безжично аудио.
Възходът на HWA (Hi-Res Wireless Audio)
През 2022 г. бе въведен стандарта за безжично аудио с висока разделителна способност (HWA), управляван от HWA Alliance. Воден от Асоциацията на китайската електронна аудио индустрия и Китайския институт за стандартизация на електронните технологии, този съюз се стреми да издигне Bluetooth аудиото чрез наблягане на технологичните иновации и строг контрол на качеството.
HWA въведе набор от нови стандарти за кодиране, подобни на Hi-Res сертифицирането за безжични слушалки, обещавайки високо ниво на качество на звука за сертифицирани безжични слушалки. Той имаше за цел да насърчи конкуренцията в индустрията, като всички членове на алианса се придържаха към строги стандарти и норми.
L2HC: Революционният стандарт на Huawei
През 2023 г. Китай представи първия си самостоятелно разработен стандарт за безжично аудио кодиране с висока разделителна способност – L2HC, отбелязвайки монументален скок в Bluetooth аудио технологията. Huawei изигра ключова роля в разработването на протокола L2HC, демонстрирайки своята техническа мощ и иновации.
L2HC отвори нова страница, с поддръжка на битрейт на предаване до1920kbps, надминавайки изискванията за качество на звука без загуби на ниво CD. Това означава, че може да улесни висококачествено аудио предаване в реално време без загуби – забележително постижение в света на Bluetooth аудиото.
Освен това, L2HC може да се похвали с изключителни възможности против смущения и ниска латентност. Кодекът може интелигентно да адаптира своя битрейт към преобладаващите условия, осигурявайки стабилно аудио изживяване с висока разделителна способност дори в предизвикателни среди като молове и летища.
В допълнение, L2HC предлага безпроблемна съвместимост с основните кодечни технологии, улеснявайки безпроблемната комуникация между различни устройства и платформи.
L2HC използва усъвършенствана технология за аудио кодиране, за да осигури високо качество на звука при по-нисък битрейт. В сравнение с традиционните методи за кодиране, той постига превъзходно качество на звука в рамките на същата честотна лента.
Освен това, L2HC приоритизира предаването в реално време, минимизирайки латентността на звука чрез оптимизиране на алгоритъма на кодиране. Неговата съвместимост се разширява до Bluetooth и WiFi и безпроблемно се справя с по-плавното предаване на видео и аудио по време на игри.
Въздействието на предаването с висока битова скорост
Предаването с висок битрейт е основен фактор за постигане на превъзходно аудио качество. Точно както изображението с висока разделителна способност съдържа повече пиксели, което води до по-ясна и по-подробна картина, аудио данните с висок битрейт обхващат по-богата информация.
Това богатство позволява точно пресъздаване на звукови нюанси, включително високочестотни детайли, нискочестотен ритъм и пълнота на тембъра. В резултат на това, потребителите се наслаждават на по-богат и по-завладяващ звук.
На практика, стандартното качество на звука без загуби на ниво CD обикновено разчита на формата на импулсно кодова модулация (PCM), известен със своето аудио качество без загуби. CD аудиото се придържа към стандартна честота на семплиране от 44,1 kHz, 16-битова дълбочина и стерео канали.
Изчислението на минималната необходима битова скорост е както следва: 44,1 kHz * 16 бита * 2 = 1411,2 kbps. С присъщата загуба на данни по време на безжично предаване е необходима битова скорост от поне 1,5 Mbps, за да се постигне перфектно качество. L2HC без усилие отговаря и надхвърля това изискване, осигурявайки несравнимо музикално изживяване.
Заключение
Еволюцията на Bluetooth аудио кодеците е доказателство за безмилостния стремеж към превъзходство в аудио качеството и безжичното удобство. От ранните дни на HSP до новаторския L2HC стандарт, въведен от Huawei, Bluetooth аудиото еволюира значително. Всеки важен етап донесе подобрено качество на звука, по-ниска латентност и по-голяма съвместимост с безжични аудио устройства.
Тъй като технологията продължава да напредва, очакваме допълнителни иновации в Bluetooth аудиото, подобрявайки нашите аудио изживявания и трансформирайки начина, по който се свързваме и се наслаждаваме на музика и разговори.
Bluetooth аудио кодеците изминаха дълъг път и бъдещето обещава още по-вълнуващо развитие.
