Ewolucja kodeków audio Bluetooth: od HSP do nowatorskiego L2HC Huawei
Ewolucja kodeków audio Bluetooth
Technologia Bluetooth zrewolucjonizowała sposób, w jaki konsumujemy treści audio, zapewniając swobodę słuchania muzyki i bezprzewodowego wykonywania połączeń. Na przestrzeni lat kodeki audio Bluetooth przeszły znaczący postęp, którego kulminacją był standard L2HC firmy Huawei. W tej wszechstronnej eksploracji zagłębimy się w fascynującą podróż kodeków audio Bluetooth, od ich skromnych początków w HSP po przełomowe innowacje dnia dzisiejszego.
Przegląd najważniejszych wydarzeń:
Wczesne lata: HSP i HFP
Historia zaczyna się pod koniec lat 90. XX wieku, kiedy producent telefonów komórkowych Ericsson wraz z gigantami branżowymi, takimi jak IBM, Intel, Nokia i Toshiba, utworzyli grupę Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG). Ich celem było zastąpienie połączeń przewodowych alternatywą bezprzewodową. W 1999 roku wprowadzono Bluetooth 1.0, przygotowując grunt pod bezprzewodowy dźwięk.
Na tym początkowym etapie zestawy słuchawkowe Bluetooth skupiały się przede wszystkim na rozwiązaniu problemu połączeń przewodowych między urządzeniami mobilnymi a zestawami słuchawkowymi. Profil zestawu słuchawkowego (HSP) i profil zestawu głośnomówiącego (HFP) były najczęściej wybieranymi protokołami do transmisji dźwięku. Zostały one jednak zaprojektowane z myślą o połączeniach głosowych i oferują niewielką przepływność wynoszącą 64 kb/s, odpowiednią do rozmów, ale niewystarczającą do odtwarzania muzyki w wysokiej jakości.
Przybycie SBC
W 2004 roku nastąpił znaczący zwrot wraz z wprowadzeniem kodeka Subband Coding (SBC) w wersji Bluetooth 2.0 + EDR. SBC został zaprojektowany, aby wyeliminować niedociągnięcia poprzednich kodeków, mając na celu poprawę jakości dźwięku i wydajności w urządzeniach audio Bluetooth. Obsługa częstotliwości próbkowania w zakresie od 16 kHz do 48 kHz i przepływności od 192 kb/s (mono) do 345 kb/s (stereo) oznaczała znaczący krok naprzód.
SBC szybko stał się standardem branżowym, zapewniając kompatybilność z szeroką gamą urządzeń audio Bluetooth. Ten kodek położył podwaliny pod lepsze wrażenia dźwiękowe, ale wciąż było miejsce na innowacje.
AAC: skok jakościowy Apple
Mniej więcej w tej samej epoce Advanced Audio Coding (AAC) zadebiutowało w specyfikacji Bluetooth 2.0 + EDR, szczególnie w profilu zaawansowanej dystrybucji audio (A2DP). AAC wyróżniał się możliwością zapewnienia doskonałej jakości dźwięku przy niższych przepływnościach w porównaniu do SBC. Przykuło to uwagę firmy Apple i doprowadziło do przyjęcia go jako domyślnego formatu audio dla iPodów i iTunes.
Zdolności AAC w dostarczaniu wysokiej jakości dźwięku miały swoją cenę — zwiększone zapotrzebowanie na moc obliczeniową, co mogło potencjalnie skrócić żywotność baterii urządzenia. Niemniej jednak jego przyjęcie przez firmę Apple ustanowiło nowy standard jakości dźwięku w branży.
Qualcomm aptX: ulepszony dźwięk i małe opóźnienia
W 2007 roku Qualcomm wprowadził kodek aptX jako część wersji Bluetooth 2.1. aptX przyniósł znaczną poprawę zarówno jakości dźwięku, jak i opóźnień, czyniąc go rewolucyjnym w dziedzinie bezprzewodowej transmisji dźwięku. Standardowy kodek aptX oferował częstotliwość próbkowania 48 kHz, 16-bitową głębię bitową i stałą przepływność 352 kb/s.
Jedną z wyróżniających się cech aptX był bardziej złożony algorytm kodowania, zapewniający doskonałą jakość dźwięku przy zachowaniu stałej szybkości przesyłania danych. Warto zauważyć, że aptX wyróżniał się niższym opóźnieniem, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań wymagających zsynchronizowanego dźwięku i obrazu.
Co więcej, aptX miał różne iteracje, w tym aptX HD zapewniający wyższą jakość dźwięku z częstotliwością próbkowania 48 kHz, 24-bitową głębią bitową i szybkością transmisji 576 kb/s. aptX Low Latency (aptX LL) skupia się na minimalizacji opóźnień w transmisji audio do mniej niż 40 ms, co jeszcze bardziej poprawia komfort użytkownika.
LDAC firmy Sony: wysokie szybkości przesyłania danych
W 2015 roku firma Sony wprowadziła technologię LDAC, mając na celu przesuwanie granic dźwięku Bluetooth. LDAC wyróżniał się możliwością przesyłania dźwięku z szybkością do 990 kb/s, przekraczającą możliwości wielu istniejących kodeków Bluetooth. Tym, co wyróżnia LDAC, był adaptacyjny tryb transmisji, który dynamicznie dostosowywał szybkości przesyłania danych w oparciu o jakość połączenia bezprzewodowego.
Gdy połączenie było dobre, LDAC zapewniał maksymalną przepustowość transmisji danych, zapewniając bezkompromisową jakość dźwięku. W scenariuszach z gorszą łącznością LDAC inteligentnie zmniejsza szybkość przesyłania danych, aby utrzymać ciągły strumień audio. Ta zdolność adaptacji uczyniła LDAC znaczącym graczem w wysokiej jakości bezprzewodowym dźwięku.
Narodziny HWA (bezprzewodowego dźwięku Hi-Res)
Rok 2022 oznaczał pojawienie się standardu Hi-Res Wireless Audio (HWA), opracowanego przez HWA Alliance. Sojusz ten, kierowany przez Chińskie Stowarzyszenie Przemysłu Elektronicznego Audio i Chiński Instytut Standaryzacji Technologii Elektronicznych, miał na celu podniesienie poziomu dźwięku Bluetooth poprzez położenie nacisku na innowacje technologiczne i rygorystyczną kontrolę jakości.
Firma HWA wprowadziła zestaw nowych standardów kodowania, podobnych do certyfikacji bezprzewodowych zestawów słuchawkowych Hi-Res, obiecujących wysoki poziom jakości dźwięku w przypadku certyfikowanych bezprzewodowych zestawów słuchawkowych. Miał na celu wspieranie uczciwej konkurencji w branży, przy czym wszyscy członkowie sojuszu przestrzegali rygorystycznych standardów i norm.
L2HC Huawei: rewolucyjny standard
W 2023 roku Chiny wprowadziły swój pierwszy samodzielnie opracowany standard bezprzewodowego kodowania dźwięku wysokiej rozdzielczości, L2HC, co stanowi monumentalny krok w technologii audio Bluetooth. Huawei odegrał kluczową rolę w rozwoju protokołu L2HC, prezentując swoje możliwości techniczne i innowacyjność.
L2HC otworzył nowe możliwości, obsługując szybkości transmisji do 1920 kb/s, przewyższając wymagania dotyczące bezstratnej jakości dźwięku na poziomie płyt CD. Oznaczało to, że może ułatwić bezstratną transmisję dźwięku wysokiej jakości w czasie rzeczywistym, co jest niezwykłym osiągnięciem w świecie dźwięku Bluetooth.
Co więcej, L2HC mógł pochwalić się wyjątkowymi możliwościami przeciwzakłóceniowymi i niskimi opóźnieniami. Może inteligentnie dostosować szybkość transmisji do panujących warunków, zapewniając stabilne wrażenia dźwiękowe w wysokiej rozdzielczości nawet w trudnych warunkach, takich jak centra handlowe i lotniska. Dodatkowo L2HC zapewniał bezproblemową kompatybilność z głównymi technologiami kodeków, ułatwiając bezproblemową komunikację pomiędzy różnymi urządzeniami i platformami.
L2HC wykorzystał zaawansowaną technologię kodowania dźwięku, aby zapewnić wysoką jakość dźwięku przy niższych przepływnościach. W porównaniu z tradycyjnymi metodami kodowania, osiągnięto doskonałą jakość dźwięku w tym samym paśmie. Co więcej, L2HC nadał priorytet transmisji w czasie rzeczywistym, minimalizując opóźnienia dźwięku poprzez optymalizację algorytmów i enkapsulację danych. Jego silna kompatybilność rozszerzyła się na Bluetooth i Wi-Fi oraz bezproblemowo obsługiwała różne długości klatek, zapewniając płynniejszą transmisję wideo i audio w grach.
Wpływ transmisji o dużej przepływności
Transmisja o dużej przepływności jest kluczowym czynnikiem zapewniającym najwyższą jakość dźwięku. Tak jak obraz o wysokiej rozdzielczości zawiera więcej pikseli, co daje wyraźniejszy i bardziej szczegółowy obraz, tak dane audio o dużej przepływności zawierają bogatsze informacje. To bogactwo pozwala na dokładne odtworzenie niuansów dźwiękowych, w tym szczegółów o wysokiej częstotliwości, rytmu niskich częstotliwości i pełni barwy. W rezultacie użytkownicy mogą cieszyć się bogatszymi i bardziej wciągającymi wrażeniami słuchowymi.
W praktyce standardowa bezstratna jakość dźwięku na poziomie płyty CD zazwyczaj opiera się na formacie Pulse Code Modulation (PCM), znanym z bezstratnej jakości dźwięku. Dźwięk CD jest zgodny ze standardową częstotliwością próbkowania 44,1 kHz, 16-bitową głębią bitową i dwoma kanałami (stereo). Minimalne wymagane obliczenie przepływności jest następujące: 44,1 kHz * 16 bitów * 2 = 1411,2 kb/s. Ze względu na nieodłączną utratę danych podczas transmisji bezprzewodowej, do osiągnięcia transmisji konieczna jest przepływność co najmniej 1,5 Mb/s. L2HC bez trudu spełnia, a nawet przekracza te wymagania, zapewniając niezrównane wrażenia słuchowe.
Huawei FreeBuds Pro 3: przykład L2HC
Aby zademonstrować możliwości nowego protokołu L2HC, Huawei wprowadził słuchawki FreeBuds Pro 3. Słuchawki te były wyposażone w system dwóch przetworników i potrójny korektor adaptacyjny, obsługujący kodeki audio LDAC i L2HC 2.0 Hi-Res. Przy przepływności 1,5 Mb/s (wersja krajowa obsługuje L2HC 3.0 w telefonach komórkowych z serii Mate60, osiągając przepływność 1,5 Mb/s), słuchawki te zapewniały dźwięk wysokiej jakości.
FreeBuds Pro 3 zawierają także inteligentny, dynamiczny system redukcji szumów ANC 3.0 i mikrofon Pure Voice 2.0, zwiększając skuteczność redukcji szumów o 50%. Wydłużony czas pracy baterii do 31 godzin i obsługa połączeń z dwoma urządzeniami uczyniły z nich wszechstronnego towarzysza audio. Innowacyjna technologia połączeń NearLink firmy Huawei jeszcze bardziej zwiększyła szybkość transmisji, jednocześnie zmniejszając zużycie energii i opóźnienia.
Wniosek:
Ewolucja kodeków audio Bluetooth jest świadectwem nieustannego dążenia do doskonałości w zakresie jakości dźwięku i wygody bezprzewodowej. Od początków HSP po przełomowy standard L2HC wprowadzony przez Huawei, dźwięk Bluetooth znacząco ewoluował. Każdy kamień milowy przyniósł lepszą jakość dźwięku, mniejsze opóźnienia i większą kompatybilność z bezprzewodowymi urządzeniami audio.
W miarę ciągłego rozwoju technologii przewidujemy dalsze innowacje w zakresie dźwięku Bluetooth, poprawiające nasze wrażenia dźwiękowe i zmieniające sposób, w jaki się łączymy oraz cieszymy się muzyką i połączeniami. Kodeki audio Bluetooth przeszły długą drogę, a przyszłość zapowiada jeszcze bardziej ekscytujące rozwiązania.
Nie przegap najnowszego artykułu – śledź nas na kanale WhatsApp , Google News , YouTube i Twitterze , aby uzyskać najszybsze aktualizacje!
Dodaj komentarz