Bluetooth とオーディオ: 二度と自問する必要のない 5 つの質問

Bluetooth は混沌とした時代を過ごし、1999 年に発表された最初のバージョンはあまり魅力的ではありませんでした。 2000 年代初頭、その可能性を実際に理解している人は誰もおらず、ほとんどのメーカーは WiFi に後退しました。Wi-Fi はすでにより先進的で、同等の電力消費でより優れたパフォーマンスを提供していました。

Bluetooth はバージョンが上がるごとに、消費電力とパフォーマンスの点でますます興味深いものになり、ついに当初の約束を果たしました。現在では、完全ワイヤレスヘッドフォンを含む、ほぼすべての接続デバイスに搭載されています。 2016 年末から利用可能になった Bluetooth 5.0 は、スマートフォンやその他の接続されたオブジェクトに普及しつつあります。 2109 年の初めに、私たちは最も頻繁に寄せられる 5 つの質問に答えることで Bluetooth を評価したいと考えました。

Bluetoothという名前の由来は何ですか?

青歯のハラルドとして知られるデンマーク国王ハーラル1世(ウィキペディア出典)

1990 年代の終わりに、エリクソンは他のメーカーと無線通信規格の開発に取り組みました。すべてのハイテク プロジェクトと同様に、マーケティング担当者が商品名を見つける時間を与えるために、コード名が継承されています。エリクソンのマニアは、10 世紀のデンマーク王ハラルド 1 世 Bluetooth に敬意を表して Bluetooth を選択します。彼は戦争があまり役に立たないと悟った後、外交とコミュニケーションによってスカンジナビアを統一した。なぜ善良な王ハーラル 1 世の臣下たちは彼に Bluetooth、つまり青い歯というあだ名を付けたのでしょうか?理由は不明です。彼はブルーベリーが大好きで、いつもむさぼり食い、歯と口が青くなっていたという人もいます。詩的ではないが、彼の歯はひどく甘やかされており、10世紀には口腔衛生があまり発達していなかったために、彼の歯は黒い(同じ用語で古デンマーク語で「青」と「暗い」を意味する)のだと考える人もいる…

Bluetooth と Bluetooth LE の違いは何ですか?

エネルギー消費は 1 つだけです。 Bluetooth 4.0を搭載したBluetooth LE(for Low Energy)が登場。技術的に言えば、両方のバージョンは帯域幅または動作周波数の点で同一です。エネルギーを節約するために、Bluetooth LE (BLE) は常にスリープ モードになり、接続要求がある場合にのみ起動します。これは、従来の Bluetooth では約 100 ミリ秒かかるのに対し、数ミリ秒で完了します。したがって、実装コストが低い BLE を体系的に選択してみてはいかがでしょうか。非常に単純に、低下したデータレートしか処理できないためです。これは、大規模なデータ交換を必要とせず、バッテリーの容量が小さい接続されたオブジェクト(接続された時計、GPS トラッカー、監視デバイスなど)に使用されることが望ましいです。

コーデックとは何ですか?

コーデックという用語は、エンコーダとデコーダ (またはコーダ-デコーダ英語で)。これは、デジタル ストリームを圧縮および解凍して、ストリームを小さくしてより簡単に送信できるハードウェアまたはソフトウェア デバイスです。コーデックは、静止画像 (Jpeg など)、ビデオ (DivX、x264、AVCHD)、またはオーディオ (AAC、SBC、LDAC など) に使用されます。

コーデックを使用してファイルを圧縮すると、必然的に品質の低下が発生します。使用するコーデックと選択した圧縮の程度によっては、これはほとんど知覚できない場合もあれば、非常に煩わしいものになる場合もあります。自分を納得させるために、Deezer または Spotify のプレイリストを 2G で、次に 4G+ で聞いてみてください。一方の場合に適用される圧縮は非常に破壊的ですが、もう一方の場合ははるかに破壊的です。

コンシューマー向けワイヤレス オーディオに関して言えば、最も一般的なコーデックは aptX、AAC、LDAC、および SBC です。ついでに、コーデックは圧縮方法であり、コンテナと混同しないように注意してください。たとえば、MP4 ファイルには、MP3 または AAC コーデックで圧縮されたデータが含まれている場合があります。

*SBC基本的なオーディオ コーデックです。他のコーデックが利用できない場合に確実にフォールバックできるように、Bluetooth オーディオ製品への実装は必須です。無線リンクの品質が良い場合 (最大 350 kb/s) は良好なオーディオ品質を提供しますが、平均的な接続 (128 kb/s 以下) の場合は限界が現れます。この劣化により、一般に高音域のクリッピングやパチパチ音のような感覚が生じます。

* コーデックAAC(高度なオーディオコーディングMP3 を置き換えるように設計され、長年にわたって絶えず進化しており、いくつかのバージョンが利用可能です。 Apple は、iPod、iPhone、iPad、Mac に採用しただけでなく、iTunes Store の音楽ファイルのエンコードにも使用することで、この機能を普及させました。技術的に言えば、この圧縮形式は、特に 256 kb/s バージョンで優れた結果を提供します。一部のサービスでも使用されていますストリーミングSpotify のプレミアム バージョンと同様です。

* ソニーによって設計され、LDACについてはすでに上で述べました。設計者によると、最大 24 ビット/96 kHz の HD オーディオ ストリームを転送でき、品質の損失は非常に少なく、CD 品質 (16 ビット/44.1 kHz) ではまったく損失がありません。これを行うには、送信機と受信機の両方にコーデックが搭載されている必要がありますが、ソニー製品以外では必ずしもこのコーデックが搭載されているわけではありません。 Android Oreo の登場以来、状況は徐々に変化しています。Android Oreo の AOSP バージョンにはデフォルトで LDAC コーデックが含まれています。

*最後になりましたが、重要なことですaptXソフトウェアまたはハードウェア プラットフォームに基づいています。現在、デザイナー CSR を買収した Qualcomm が所有する aptX は、いくつかのバージョンで利用できます。 AptX は多くのスマートフォンやオーディオ ハードウェア メーカーで採用されています。ストリームを転送するには 354 kb/s の実効帯域幅が必要です。」CD に近い品質» (CD に近い品質) または自動解像度サウンドの場合は 576 kb/s。クアルコムは2018年9月にaptX Adaptive Audioを発表した。このコーデックの目的は、無線リンクの品質に応じて可能な限り最高のオーディオ品質を提供することです。興味深いことに、aptX Adaptive Audio 圧縮アルゴリズムはさらに改良されており、高解像度ストリームと CD 品質ストリームにはそれぞれ 420 kb/s と 279 kb/s が必要です。最後に、遅延時間は 50 ~ 80 ミリ秒を超えないため、音声の非同期を経験することなくビデオを視聴できます。

Bluetooth ヘッドフォンにはどのようなオーディオ プロファイルが使用されますか?

Bluetooth は 2 つのデバイス間の物理接続を確立しますが、データ交換を管理することはできません。タスクは、使用可能なコマンドと機能を定義する「プロファイル」に割り当てられます。サポートされるには、接続された両方のデバイスが同じプロファイルを使用する必要があります。オーディオに関しては、Bluetooth は HSP、HFP、A2DP、AVRCP の 4 つのプロファイルを実装します。

HSP(ヘッドセットのプロファイル、またはヘッドセット プロファイル)には、スマートフォンへのモノラル ヘッドセットの必須の接続機能が含まれています。 HFP (ハンズフリープロフィール、ハンズフリー プロファイル)は、いくつかの追加機能を提供する以前のプロファイルの進化版です。どちらも「電話」の音を特徴とするため、音楽を正しく再生できません。このためには、プロファイルを選択する必要がありますA2DPなどAVRCP、ステレオヘッドフォンまたはイヤフォン用に特別に設計されています。 A2DP(用)高度なオーディオ配信プロファイル、または高度なオーディオ配信プロファイル)は、したがって、ステレオで音楽を聴くために必要な最初のプロファイルです。多くの場合、AVRCP (オーディオ - ビデオ リモート コントロール プロファイルまたはオーディオビデオリモコンプロファイル)ヘッドフォンからプレーヤーへのコマンドの送信(再生/一時停止、早送り/巻き戻しなど)を許可します。

Bluetooth 5.0 はオーディオ ヘッドフォンに何をもたらしますか?

技術的な改善(制御メッセージの31バイトから255バイトへの拡張、接続の安定性の向上、IoTへの対応など)を除くと、Bluetooth 5.0 は基本的に 3 つの点でバージョン 4.2 と異なります。。理論上の最大到達距離は増加し (屋内で最大 10 メートルから 40 メートルに)、理論上の最大使用可能スループットは 2 Mb/s に増加し (以前は 1 Mb/s でした)、消費電力は大幅に減少します。完全ワイヤレスヘッドフォンの場合、最初の点は最も重要ではありません。もちろん、他の 2 つには当てはまりません。ビット レートの増加により、0.8 Mb/s (FLAC タイプの圧縮の場合) ~ 1.5 Mb/s (追加の圧縮なしの PCM ストリーム) を必要とする CD 品質のオーディオ ストリームの通過が可能になります。これまで、CD 品質 (16 ビット/44.1 kHz) での Bluetooth 4.2 伝送を可能にしたのは、LDAC コンプレッサーを備えた Sony だけでした。ここで、aptX HD が同等のパフォーマンスを提供する Qualcomm を考慮する必要があります。最後に、同じバッテリー容量の場合、バージョン 5.0 に切り替えると、自律性が最大 20% 向上します。もちろん、これはすべて、ヘッドフォンとプレーヤーに Bluetooth 5.0 が搭載されており、同じ圧縮方式 (LDAC、AAC、SBC、または aptX) を使用している場合にのみ可能です。