Интерфейс Bluetooth: разберемся с нюансами. Как выбрать Bluetooth-устройство для прослушивания музыки Что такое hsp hfp bluetooth

Любой звук начинается с источника. Сегодня существует масса беспроводных протоколов для передачи звука. Некоторые из них значительно интереснее Bluetooth, но пока не получили должного распространения. Сегодня Bluetooth оборудованы почти все смартфоны, ноутбуки и планшеты, а оснастить устройство его поддержкой при наличии USB-выхода - дело пяти минут.

Поэтому сегодня ограничимся именно звуковоспроизводящими устройствами с использованием «голубого зуба» (гайд вполне подойдёт и для выбора Bluetooth-колонки). Технология эта имеет довольно долгую историю и массу подводных камней, о существовании которых не всегда знают пользователи.

Наличие Bluetooth-передатчика не говорит о том, что устройство можно использовать в качестве источника звука для беспроводной аудиоаппаратуры. Не всякий Bluetooth позволит слушать качественную музыку без искажений. Не всякий подойдёт и для прослушивания файлов с высоким битрейтом и в lossless-форматах.

На что обратить внимание, чтобы слушать музыку без проводов - будь то просто MP3 или высококачественный рип с виниловой пластинки, мы расскажем в этой статье.

Начнём с самого важного: этот параметр напрямую говорит о том, можно ли слушать при помощи устройства музыку.

Версия Bluetooth

В современных устройствах чаще всего можно встретить поддержку Bluetooth 3.0 или 4.0, в некоторых топовых смартфонах и прочих гаджетах - 4.1. При этом вполне может оказаться, что приобретаемая гарнитура поддерживает подключение только по протоколу версии 2.1. Адаптеры обратно совместимы, но при подключении работает наиболее медленный протокол из двух.

Отличие между версиями протокола для обычного пользователя минимальны за счёт обратной совместимости. Основное, что бросается в глаза, - с каждой новой версией снижается энергопотребление устройств, а начиная с 3.0 добавлен второй модуль для высокоскоростной передачи данных на скорости 24 Мбит/с.

Версия 2.1 + EDR передаёт данные со скоростью не более 2,1 Мбит/с. Этого достаточно для воспроизведения аудиопотока низкого битрейта. Для воспроизведения аудиовидеопотока рекомендуется использовать версию Bluetooth не ниже 3.0.

Необходимо учесть, что для полноценного использования девайса в качестве плеера, крайне желательно наличие Bluetooth версии 4.0 и выше, а лучше - со сниженным энергопотреблением.

Опознать такой адаптер можно благодаря следующим категориям.

Профили Bluetooth

Профили - набор определённых функций, поддерживаемых устройствами. Из всех используемых в Bluetooth для прослушивания музыки интересны следующие:

1. Headset Profile (HSP) необходим для связи гарнитуры и смартфона и беспроводной передачи монозвука с битрейтом 64 кбит/с.
2. Hands-Free Profile (HFP) также обеспечивает только передачу моно, однако с более высоким качеством.
3. Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) необходим для передачи двухканального аудиопотока.
4. Audio/Video Remote Control Profile (AVRCP) обеспечивает управление функциями воспроизводящих устройств (без него невозможно даже изменение громкости музыки).

Для полноценного прослушивания музыки необходим именно A2DP. Он не только обеспечивает передачу аудиопотока, но и управляет сжатием данных перед передачей.

Однако, даже если и передающее, и воспроизводящее устройство (например, смартфон и беспроводные наушники) оснащены Bluetooth 3.0 или 4.0 и поддерживают работу с необходимым протоколом, нужно обратить внимание на кодек, который используется.

Кодеки Bluetooth

Самое главное для воспроизведения музыки по протоколу A2DP - кодек, которым сжимается передаваемый на гарнитуру аудиопоток. Всего на данный момент существует три кодека:

1. Subband Coding (SBC) - кодек, используемый A2DP по умолчанию и созданный разработчиками профиля. К сожалению, SBC жмёт значительно грубее , чем MP3. И стало быть, для прослушивания музыки не подходит.
2. Advanced Audio Coding (AAC) - более продвинутый кодек, использующий другие алгоритмы сжатия. Звучит значительно лучше SBC.
3. AptX - вот он, правильный выбор! Хотя бы из-за возможности передавать файлы в MP3 и AAC без дополнительных манипуляций и перекодирования. А значит, и без ухудшения звука. Однако стоит оговориться. Для воспроизведения разных битрейтов существует несколько версий aptX. Каждая из них предназначена для своего звукового потока.

Версия	Число поддерживаемых каналов	Максимальная частота дискретизации, кГц	Квантование, бит	Максимальный битрейт	Степень сжатия
AptX	2	44,1	16	320 кбит/с	2:1
Enhanced AptX	2, 4, 5.1, 5.1+2	48	16, 20, 24	до 1,28 Мбит / с	4:1
AptX Live	н/д	48	16, 20, 24	н/д	8:1
AptX Lossless	н/д	96	16, 20, 24	н/д	н/д
AptX Low Latency	н/д	48	16, 20, 24	н/д	н/д

»
Главные особенности последних двух версий кодека - максимально сниженная задержка воспроизведения звука и сниженная нагрузка на процессор при кодировании. Версия Low Latency позволяет достигать задержки в 32 мс между источником аудиопотока и воспроизводящим устройством. Это позволит уменьшить искажения, вносимые аппаратурой при прослушивании музыки.

Таким образом, при определённых предпочтениях можно выбрать определённый кодек. Если воспроизведение lossless-потока не предполагается, а высокая задержка звука не критична - стоит ограничиться стандартным aptX и не переплачивать за поддержку устройством последующих версий.

Стоит помнить, что необходимый профиль и кодек должен поддерживаться как смартфоном (или другим источником аудиопотока), так и самой гарнитурой (или Bluetooth-колонкой). В противном случае алгоритм A2DP автоматически начнёт работу с использованием SBC.

C Bluetooth любые два устройства всегда работают, используя самую низкую версию, самый простой кодек и протокол. Так что, если одно из них не обладает поддержкой необходимой технологии, в полной мере насладиться качеством звучания не удастся.

Для прослушивания музыки в течение долгого времени требуется поддержка Bluetooth не ниже версии 3.0, кодека aptX и профиля A2DP. Для прослушивания музыки с высоким битрейтом необходима поддержка кодека aptX Lossless - ни один другой не подойдёт, поскольку музыка будет сжиматься при передаче на воспроизводящее устройство.

(Если вы не пользуетесь Bluetooth-гарнитурой, можете не тратить свое время на нижеследующий текст.) Я "блютузом" пользуюсь давно и при выборе каждого нового телефона всегда обращаю внимание на то, насколько полно и грамотно в нем реализована работа с этим аксессуаром. До недавнего времени, если кандидат на покупку не подходил по этому критерию, он вычеркивался из списка. Смартфон и планшет на Android стали исключениями из этого правила — пришлось пожертвовать многими удобными возможностями, к которым я так привык в своих предыдущих телефонах. Чего же не хватает в Android для полноценной работы с «синезубыми ушами»? И так ли уж сильно не хватает?

Начну с приятной мелочи. Еще начиная с версии то ли 1.5, то ли 1.6 для стереогарнитуры можно выбирать, какие профили подключения задействовать — «телефонные» HSP/HFP, мультимедийные A2DP/AVRCP или все сразу. То есть гарнитуру можно соединить со смартфоном только для разговоров, а музыку слушать, например, с компьютера или другого смартфона. На этом, увы, возможности Android заканчиваются и начинаются "невозможности".

Насколько мне известно (проверено на нескольких Android-смартфонах разных марок), Android до версии 2.2 включительно не позволяет:

1) передавать мелодию вызова, назначенную на абонента, в гарнитуру — как монофоническую, так и стерео (мелодия воспроизводится через динамик телефона, а в гарнитуре звучит стандартный сигнал вызова);

2) выводить сигнал вызова только в гарнитуру, когда она подключена (без изменения профиля в смартфоне на бесшумный);

3) пользоваться такой стандартной функцией AVRCP, как перемотка внутри трека (работает только переход между треками);

4) воспроизводить мультимедиа-файлы в моногарнитуру, не поддерживающую A2DP (т. е. даже аудиокниги и подкасты, не требующие особого качества звука, через моногарнитуру слушать нельзя)

5) переименовывать или удалять из списка ранее подключенные (сопряженные) Bluetooth-устройства (при наличии в семье двух одинаковых гарнитур или телефонов это вносит путаницу);

6) гибко управлять доступом к Bluetooth-устройствам (отдельно по каждому профилю);

7) вызывать абонента из адресной книги по его имени (или предварительно записанной голосовой метке) одним нажатием кнопки на гарнитуре;

8) управлять режимом ответа на входящий вызов — вручную или автоматически.

Всё это было бы не так обидно, если бы до Android-смартфона я не пользовался телефонами Motorola E770v (модель 2005 г.) и RAZR2 V9 (2007 г.) на проприетарной ОС (P2K), в которых всё вышеперечисленное делать можно.

Кроме того, использовать Bluetooth-гарнитуру для голосовых звонков в Skype можно только при условии, что она поддерживает A2DP. И то в ней можно только слышать собеседника, а говорить нужно в микрофон смартфона (поскольку профиль HSP в Skype for Android почему-то не используется). То есть при использовании беспроводной гарнитуры вы все равно привязаны к смартфону/планшету невидимым «поводком». Скорее всего, вина здесь разработчиков не Skype, а Android, поскольку еще в Maemo 4 (IT OS 2008) Skype-клиент отлично работал по «телефонному» профилю.

Да, для моногарнитур в Маркете есть приложения типа Super BT Mono, которые позволяют решать проблему № 4 (но не № 1 и № 2), а заодно и в Skype выводить входящий звуковой поток в гарнитуру. Но микрофон гарнитуры в Скайпе все равно не работает.

Вывод грустный: современные смартфоны с модной ОС на борту вчистую проигрывают «простофонам» 7-летней давности по возможностям работы с Bluetooth-гарнитурами. Пусть «блютузом» пользуются всего около 5% владельцев мобилок, пусть большинство перечисленных выше функций вообще нужно, наверное, менее чем 1% — факт остается фактом.

В последнее время наше общение с друзьями, коллегами и т. п. всё больше перемещается в соцсети и мессенджеры. То есть голосовые звонки вытесняются и заменяются текстовыми сообщениями, при этом у меня, например, телефон больше времени находится в руках и перед глазами, чем в кармане. А значит, всё реже нужны голосовой набор, дистанционное управление и даже персональные рингтоны. Видимо, поэтому и пользователи, и производители не слишком заботятся о функциональности Bluetooth-гарнитур, а большинство прочитавших эту заметку и вовсе сочтет мои претензии надуманными.

Тем не менее, если:

— вы до сих пор говорите по телефону больше, чем пишете;

— для вас важны и полезны все возможности, предоставляемые Bluetooth-гарнитурой;

— вы не желаете менять свой стиль общения,

то советую приобрести про запас еще один экземпляр вашей любимой модели Motorola или Sony Ericsson, пока их еще можно найти.

Мобильные устройства сегодня служат не только по прямому назначению - звонки, а и центрами мультимедийных развлечений. На смартфонах и коммуникаторах можно смотреть фильмы, создавать фотоальбомы, играть, сёрфить по просторам интернета, а также слушать музыку. Музыку слушали и будут слушать всегда. А вот что нужно мобильным устройствам, точнее какие должен поддерживать функции и аксессуары телефон для такого музыкального удовольствия, мы и узнаем сегодня.

Первый аксессуар с помощью которого можно слушать музыкальные произведения на смартфоне это наушники - .

- (с англ. свободные руки) система, позволяющая говорить и управлять телефоном без помощи рук. Наиболее часто применяется в автомобилях. По сути это устройства, предоставляющие возможность вести разговор не держа мобильный телефон, коммуникатор в руке. Состоит из наушника и микрофона. Существуют проводные и безпроводные Hands free.

Проводные гарнитуры соединяютс я с мобильным аппаратом при помощи шнура. Они в свою очередь, делятся на моно- и стерео-гарнитуры. Также существуют мультимедийные Handsfree, позволяющие управлять плеером мобильного устройства.

Безпроводная гарнитура соединяется с мобильным устройством при помощи . Она способна улавливать сигнал мобильного телефона на расстоянии до 10 м.

Беспроводная технология Bluetooth с некоторых пор незаменима для оснащения мобильных телефонов различными внешними устройствами такими как handsfree, внешняя память или беспроводные модемы. В последнее время становятся все более популярны Bluetooth гарнитуры и наушники (). Некоторые из них имеют возможность работать не только с мобильными телефонами и КПК, но и с другими устройствами не имеющими протокола Стерео Bluetooth через адаптеры.

Появление телефонов, поддерживающих возможность использовать беспроводные Bluetooth стереонаушники для прослушивания музыки, позволило их владельцам почувствовать настоящую радость от полного отсутствия проводов. Однако, стоимость таких телефонов и самих Bluetooth-наушников не позволяет говорить о массовости данного явления.

Стерео Bluetooth наушники не могут работать с мобильным устройством, если на последнем не поддерживается профиль .

В век современных технологий никого уже не удивишь беспроводными девайсами: мы активно используем Wi-Fi на телефонах и ноутбуках, к компьютерам подключаем беспроводные мыши и клавиатуры, а музыку слушаем через Bluetooth-наушники. И вот тут случается загвоздка - а как выбрать самые лучшие наушники конкретно для ваших девайсов, ведь протоколов передачи звука по BT достаточно много, и далеко не все из них поддерживаются и наушниками, и самим устройством?

История и характеристики стандарта Bluetooth

Но начнем мы, как обычно, в истории создания BT. А создавать его начали, что примечательно, за несколько лет до USB - еще в 1994 году над этим стандартом стала работать компания Ericsson, достаточно известный в то время производитель телекоммуникационного оборудования. Сам стандарт разрабатывался как беспроводная альтернатива проводному подключению по RS-232 (более известному как последовательный порт). Сами спецификации были готовы уже к 1998 году - тогда же была создана группа Bluetooth SIG, куда вместе с Ericsson вошли IBM, Intel, Nokia и Toshiba. В 2002 году Bluetooth стал частью стандарта IEEE 802.15.1 (Wi-Fi, напомню, входит в стандарт IEEE 802.11). На данный момент в группу Bluetooth SIG входит более 18000 компаний, что делает Bluetooth одним из немногих основных стандартов по передаче данных на небольшие расстояния.

Как же работает Bluetooth? Он, как и Wi-Fi и множество других систем, работает в ISM-диапазоне - от 2.4 до 2.4835 ГГц. Разумеется, использование одного диапазона приводит к интерференции (наложению) сигналов - а это, в свою очередь, негативно сказывается на стабильности и скорости работы. С учетом того, что звук нужно передавать всегда в одном качестве без задержек, разработчики стандарта пошли на хитрость. Пожалуй, самой главной проблемой для BT является именно Wi-Fi - таких сетей в диапазоне 2.4 ГГц в каждом доме множество, а всего в этом диапазоне может быть 13 каналов шириной в 22 МГц:


Тут подход прост: и передатчик, и приемник все время использует один достаточно широкий канал. Да, он может перекрываться с другими каналами, что негативно скажется на скорости, но не на стабильности - и это всех устраивает. Bluetooth же использует другой подход: в ISM-диапазоне у него аж 79 каналов (в некоторых странах 23 - но Россия к ним не относится) шириной всего в 1 МГц, а приемник и передатчик с частотой в 1600 раз в секунду меняют канал по заданному алгоритму:


Это сделано специально для того, чтобы сильно уменьшить вероятность наложения сигналов в таком небольшом диапазоне частот. Но интерференцию это не отменяет - небольшие каналы BT вполне могут попасть в большие каналы Wi-Fi, и это приведет к потере скорости, что для качественной передачи звука недопустимо. Поэтому BT использует технологию AFH (Adaptive Frequency Hopping). Ее принцип заключается в том, что при смене каналов Bluetooth игнорируются те каналы, которые попадают в большой канал Wi-Fi:


Так что если вы пользуетесь Bluetooth в одном месте, то в теории никаких проблем с передачей звука нет - из 79 каналов будут выбраны свободные, что обеспечит достаточную скорость. Если вы перемещаетесь, то тут могут возникнуть проблемы - но, с другой стороны, часто вы видели на улице сети Wi-Fi? Так что технологию передачи звука по BT можно считать вполне помехоустойчивой, и осталось разобраться только со стандартами передачи звука по нему.

Bluetooth-профили для передачи звука

Самый первый профиль появился вместе со стандартом Bluetooth 1.2 больше 15 лет назад - уже тогда разработчикам стандарта пришло в голову, что беспроводной звук - это здорово. Увы, сам стандарт, называемый HSP - Headset Profile - для прослушивания музыки подходил слабо: передача звука шла в моно-формате с битрейтом до 64 кб/с. Этого более чем хватало для работы гарнитур - для них этот профиль, в общем-то, и был создан - но музыка, переданная в таком формате, звучала гораздо хуже самого криво пожатого 128 кб/с mp3, воспроизводимого через динамик тогдашних телефонов.

Следующий профиль назывался HFP (Hands-Free Profile), и, как понятно по названию, он опять же предназначался для гарнитур - все тот же монозвук с низким качеством. Из улучшений - более продвинутая работа: к примеру, при звонке можно было передавать звук с телефона на колонки машины, и использовать для ответа микрофон в машине. Но нас интересует именно передача музыки, и для нее этот профиль по понятным причинам категорически не подходит.

Первым профилем, предназначенным именно для передачи стереозвука, стал A2DP - Advanced Audio Distribution Profile. Именно в нем появилась функция опроса подключаемых к устройству наушников, дабы найти общий для них кодек, и, что самое главное - именно в этом профиле появилась возможность управлять сжатием аудио: увы, избежать сжатия нельзя из-за невысокой пропускной способности Bluetooth, но вот само сжатие сильно зависит от используемых кодеков и версии BT, так что итоговое качество звука может сильно варьироваться.

Кодек SBC - жмет хуже MP3, но в стерео

Если сказано, что ваши беспроводные колонки или наушники поддерживают A2DP и ни слова больше - то, скорее всего, будет использоваться для сжатия именно кодек SBC (Subband Coding). Сам принцип кодирования схож с MP3, однако тут упор идет не на минимизацию звуковых потерь, а на упрощение вычислений, дабы даже на слабых мобильных процессорах сжатие происходило очень быстро. Поэтому, к примеру, полностью отрезаются частоты выше 14 кГц. Поэтому, хоть SBC и допускает битрейт до 345 кб/с, MP3 в 320 кб/с будет звучать существенно лучше - достаточно просто посмотреть на спектры:


Как видно, лучше всего звук передает AptX (о нем ниже), далее идет MP3, ну и SBC на последнем месте.

AAC - единственный хороший кодек для iPhone

SBC - это стандартный кодек A2DP-профиля, и, разумеется, он далеко не единственный - есть и более продвинутые средства сжатия звука. И самый популярный среди них - кодек AAC (Advanced Audio Coding). Он же, к слову, самый лучший, если вы хотите использовать беспроводные наушники с iPhone, так что если у вас именно он - ищите наушники с его поддержкой (а таковых достаточно много). Да и вообще формат AAC используется больше всего именно в Apple - к примеру, все песни в iTunes или Apple Music используют именно его.

Изначально AAC разрабатывался как преемник MP3 - он дает лучшее качество звука при том же битрейте за счет нескольких оптимизаций: к примеру, удаляются не воспринимаемые человеком частоты, удаляется избыточность в кодированном сигнале, используется более широкое окно в 2048 точек (что такое окна можно почитать ) и так далее. Так что в итоге такой кодек работает существенно лучше SBC и вполне подходит для повседневного прослушивания музыки по Bluetooth - главное, чтобы его поддерживали как наушники, так и само устройство - иначе будет использоваться стандартный кодек SBC с печальными последствиями для звука.

aptX - оптимальный выбор для любителей хорошего звука

Это - один из немногих кодеков, который может передавать по BT звук в MP3 и AAC без дополнительной обработки - а, значит, и без влияния на качество звука. Двухканальный звук тут передается с битрейтом до 352 кб/с, и, разумеется, никакие частоты не обрезаются: используется частотный диапазон от 10 Гц до 22 кГц, чего более чем хватает для человеческого уха.

В 2009 году появилась более продвинутая версия aptX HD, она позволяет передавать звук с битрейтом до 576 кб/с - а этого уже хватает для воспроизведения некоторых Hi-Res-аудио, чем явно будут довольны меломаны.

Однако, увы, у aptX есть одна достаточно серьезная проблема: так как эта технология принадлежит Qualcomm, то и работает она только на устройствах с их Bluetooth-чипами, и именно поэтому поддержки aptX нет и не может быть на iPhone, где за Wi-Fi и BT отвечает чип от Broadcom. Ну и как в случае с AAC - поддерживать aptX должны как само устройство, так и наушники - в противном случае произойдет откат до AAC или SBC.

LDAC - единственный выбор для меломанов

Меломаны, конечно же, скажут - 576 кб/с у aptX HD это здорово, но есть музыка во flac с битрейтом и вдвое выше. И тут на помощь приходит Sony с собственным кодеком, который обеспечивает передачу звука с битрейтом аж в 990 кб/с с частотой дискретизации в 96 кГц - что, в общем-то, обеспечивает более качественное воспроизведение аудио, чем с CD-дисков. И если раньше этот кодек использовался сугубо в устройствах от Sony, то начиная с Android 8.0 он включен в проект AOSP, так что если под ваш смартфон есть прошивка на нем, и у вас есть наушники с поддержкой LDAC, то вы можете насладиться действительно Hi-Res-аудио по Bluetooth.

Итоги

А в итоге мы видим, что звук по Bluetooth развился настолько, что удовлетворит любым пожеланиям: для нетребовательных слушателей с простыми наушниками и музыкой в MP3 с битрейтом в 128 кб/с есть SBC. Для тех, кто привык слушать музыку из iTunes или же MP3 в 320 кб/с, есть AAC и aptX. Ну а для меломанов с музыкой в flac есть aptX HD и LDAC. Однако не забывайте - оба устройства должны поддерживать нужный вам кодек - иначе вы будете слушать flac с кодеком SBC, что явно вам не понравится.