12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему соединение блютуз без hsp. Bluetooth Headset, HandsFree, A2DP, AVRCP, HSP, EDR и другие Bluetooth-профили мобильных устройств

Содержание

Bluetooth-аудио: характеристики беспроводного звука

Технология Bluetooth названа в честь Харальда Синезубого, древнего короля викингов. И ради всевышнего не спрашивайте почему. Лучше разберемся с действительно важными вещами: как она устроена, на что способна, чем интересна — а чем не интересна — меломану. И главное, что происходит с аудиопотоком, когда он покидает смартфон или планшет, чтобы добраться до беспроводных наушников или колонок по Bluetooth-каналу.

Сегодня без поддержки Bluetooth невозможно представить себе ни смартфон, ни планшет, ни любое другое уважающее себя мобильное устройство. Однако сама технология появилась на свет куда раньше смартфонов и планшетов — еще в 1994-м, а ее изначальной целью была замена проводов в начинке телекоммуникационных станций.

Первоначально у «синего зуба» имелась масса проблем со скоростью и надежностью связи, энергоемкостью и совместимостью между различными устройствами, но со временем технология подросла, с каждой новой версией становясь заметно проворней, экономичней и способней.

На фото Харальд I Синезубый принимает крещение. Согласно легенде (неподтвержденной) король объединил датские поселения в единую страну. Этот факт и стал идеей для Bluetooth — связать все устройства одним протоколом

Некоторые улучшения — например, упрощение процедуры «спаривания» в версии 2.1 и серьезное уменьшение нагрузки на аккумуляторы в текущей версии 4.0 — сделали повседневную жизнь меломанов заметно комфортней. Еще больше комфорта внесло появление технологии NFC — в связке с ней Bluetooth вообще не требует никаких церемоний при взаимном распознавании приемника и передатчика, достаточно просто прикоснуться гаджетами друг к другу. Но в целом на качестве передачи звука прогресс отразился мало: в самом свежем издании Bluetooth этот процесс устроен так же, как и в его позапрошлой версии десятилетней давности. А собственно как?

35 синих зубов

Как и подавляющее большинство других беспроводных интерфейсов, Bluetooth основан на использовании радиоволн. Для передачи информации «синий зуб» использует радиочастоты в районе 2,4 ГГц — здесь же по соседству «пасутся» Wi-Fi-роутеры, беспроводные компьютерные клавиатуры и мыши, некоторые DECT телефоны и масса прочего оборудования.

Чем отличается Bluetooth от многих других беспроводных технологий? С одной стороны — относительно невысокой дальнобойностью: радиус ее действия не превышает десятка метров, а толстые стены могут дополнительно снизить этот показатель.

Что любопытно, логотип Bluetooth состоит из двух скандинавских рун: «хаглаз» и «беркана» (аналоги латинских букв H и B)

С другой стороны — многофункциональностью. «Синий зуб» можно использовать в самых разнообразных целях: от переброски фоток на ноутбук до отправки документов на печать, от управления внешними устройствами до потоковой трансляции аудио. Неудивительно, что у Bluetooth так много различных т.н. «профилей», каждый из которых обеспечивает выполнение той или иной конкретной задачи, определяя технические параметры взаимодействия между Bluetooth-передатчиком и приемником. Общее количество профилей измеряется десятками (согласно статье на Wikipedia базовых 35 штук), за передачу звука отвечают только три. Чем они отличаются друг от друга?

Bluetooth-профили HSP, HFP и A2DP

Первый из аудиопрофилей Bluetooth носит имя HSP — Headset Profile. Как можно понять из названия, он создан для работы с мобильными гарнитурами и заточен под базовую передачу голоса со всеми вытекающими отсюда последствиями: аудио допускается только в моно формате и с битрейтом не выше 64 кБ/c. По сравнению с этим звуком даже пережатые MP3 кажутся божественным наслаждением для ушей.

Второй — HFP, Handsfree Profile — представляет собой чуть более продвинутую версию того же профиля. Его адресат — все те же монофонические гарнитуры, так что стерео по-прежнему не поддерживается, но качество звука несколько выше. Впрочем, для прослушивания музыки этот профиль по-прежнему не подходит.

Как только появился A2DP, многие Hi-Fi-производители обратили на него внимание. Но раньше всех были небольшие компании, сделавшие адаптеры, как приведенный на фото GOgroove BlueGate, — небольшая коробочка с ЦАПом и усилителем для наушников внутри.

Для этой цели предусмотрен специальный профиль A2DP — Advanced Audio Distribution Profile. Именно он отвечает за соединение мобильных устройств с беспроводными колонками и наушниками. Профиль A2DP позволяет источнику звука найти общий язык с беспроводной акустикой, а главное — управляет сжатием аудио для отправки по «синезубому» каналу. Избежать этой процедуры нельзя из-за невысокой пропускной способности Bluetooth, но уровень компрессии, используемые для сжатия алгоритмы и, в конечном итоге, потери в качестве звука могут заметно варьироваться. Вот тут-то, как говорится, и возникают нюансы.

Кодек SBC жмет грубее MP3

Как известно, сжимать звук можно по-разному. С потерями в качестве или без них, с низким или высоким битрейтом, с различными настройками, с применением разных кодеков. Вместо какого-нибудь из повсеместно распространенных кодеков для сжатия аудиопотока в профиле A2DP по умолчанию применяется собственный алгоритм компрессии Subband Coding — или, попросту, SBC.

Сравнение, проведенное Брентом Баттервутом (автор About.com), показывает разницу в том, какие шумы возникают при подаче тона 5, 10, 12.5 и 20 кГц. Синяя линия — aptX, зеленая — SBC (источник)

Обработка звука по методам SBC имеет немало общего с хорошо всем знакомым MP3-сжатием, но приоритеты выстроены несколько по-иному: главная задача — не столько минимизировать звуковые потери, сколько упростить вычисления. Все должно быть быстро, просто и легко выполнимо даже для самого хлипкого мобильного процессора.

В результате SBC обходится со звуком без лишних церемоний — например, частоты выше 14 кГц при конвертации попросту отрезаются, в результате чего частотный диапазон заметно сужается. Не удивительно, что даже при равном битрейте с MP3 (а SBC допускает битрейт до 320 кБ/c) аудио в SBC-кодировке звучит заметно хуже.

На этом графике показаны спектры при трансляции сигнала 1 кГц через aptX (синий) и SBC (зеленый), а также 4 кГц — aptX (пурпурный) и SBC (красный) (источник)

В результате при использовании дефолтного кодировщика передача по Bluetooth ухудшает звучание не только несжатого аудио, но и обычных mp3-файлов — ведь в процессе беспроводной транспортировки они сперва декодируются, а затем вновь сжимаются, на этот раз куда грубей. К счастью, SBC — основной, но не обязательно единственный инструмент для компрессии аудиопотока, который имеется в арсенале A2DP. Есть и другие, более интересные предложения.

Advanced Audio Coding: продвинутое, но не идеальное

Базовый кодек SBC с его скромными музыкальными способностями — не лучшее средство привлечь внимание меломанов к Bluetooth-технологии. Вот почему разработчики многих «синезубых» устройств, особенно в топовом сегменте, комплектуют профиль A2DP опциональными, более продвинутыми средствами сжатия звука. Самое популярное из этих средств — алгоритм AAC.

В отличие от кодека SBC, знакомого разве что любителям поглубже покопаться в технических спецификациях Bluetooth, аббревиатура AAC неплохо известна широким народным массам. Еще бы! Ведь именно этот формат используется, например, в iTunes. Изначальной задачей разработчиков алгоритма было превзойти MP3 по качеству звучания при одних и тех же битрейтах — не случайно его имя расшифровывается как Advanced Audio Coding, «продвинутое кодирование звука».

За счет более сложных алгоритмов AAC действительно сохраняет больше музыкальной информации, чем mp3, и уж тем более SBC. Не удивительно, что его включение в набор кодеков, поддерживаемых профилем A2DP, заметно улучшает звучание Bluetooth-колонок и наушников.

Главное — убедиться в том, что кодек AAC поддерживается обоими «синезубыми» девайсами: и тем, что служит передатчиком аудиосигнала, и тем, что работает на его приеме. Если из пары таких устройств кодировку AAC способно понять лишь одно — профиль A2DP автоматически откатывает назад на базовый кодек. С вполне очевидными последствиями для звучания.

Кодек AptX: лучший вариант для меломана

Еще более продвинутое сжатие звука обеспечивает кодек aptX, который активно продвигает на рынке беспроводного Bluetooth-аудио компания CSR. Создатели пропагандируют его как средство для беспроводной передачи музыки «в CD-качестве».

Кодек aptX имеет свой логотип, потому что разработан и запатентован компанией CSR

На самом деле это не совсем так, хотя алгоритмы, лежащие в основе aptX, по принципу своей работы действительно напоминают лосслесс-кодировщики, уплотняющие аудиопоток без потери звуковой информации. Среди достоинств aptX — способность к Bluetooth-трансляции MP3 и AAC без дополнительной обработки, а значит, и без ухудшения звука.

Специальная версия aptX Low Latency, заточенная под запросы геймеров и киноманов, обеспечивает еще и минимальную задержку в доставке сигнала — а значит, просмотр кино без отставания реплик от мимики персонажей.

Кодек aptX обеспечивает передачу аудио с битрейтом до 352 кБ/с, не обрезает верхний регистр и раздвигает частотный диапазон до вполне солидных 10 Гц — 22 кГц, но высокая сложность применяемых алгоритмов требует от мобильных процессоров утроенной вычислительной мощности по сравнению с базовым SBC. Именно поэтому поддержка aptX встречается среди «синезубых» приборов довольно редко, чаще всего — в премиальном сегменте смартфонов.

Впрочем, ради того, чтобы стать обладателем смартфона с aptX, не обязательно выкладывать так уж много наличности: в каталогах Samsung, Sony, HTS и Asus представлено немало моделей с поддержкой продвинутого кодека, в том числе вполне доступных по цене.

Как и в случае с AAC, при беспроводном соединении источника звука с колонками или наушниками следует убедиться, что кодек aptX поддерживается обоими устройствами. Лишь в этом случае можно не сомневаться, что ты действительно выжимаешь из «синего зуба» максимум его музыкального потенциала.

Читать еще:  Nvidia geforce 9800 gt какая серия. Определяем серию продукта видеокарт Nvidia

Профили и версии Bluetooth в наушниках

Bluetooth — это беспроводная технология обмена данными на небольшом расстоянии. Пользователи привыкли к этой возможности, но что мы о ней знаем, какие отличия современных версий Bluetooth, какие профили и кодеки существуют и чем они отличаются?

Bluetooth 1.2 (2003)

Мы пропустили версии 1.0 и 1.1, т.к. они предлагали довольно примитивные возможности и имели проблемы с развертыванием и совместимостью. А вот версия 1.2 стала первой, широко используемой технологией Bluetooth. Адаптивная перестройка частоты (AFH) помогла избежать помех с Wi-Fi и другими технологиями на схожей частоте. Скорость сопряжения была улучшена.

Bluetooth 2.0 и 2.1 (2004)

Фирменное обозначение Bluetooth 2.0 + EDR. Технология EDR является профилем, который позволил повысить скорость передачи данных. В тандеме с трехбитовым кодированием (против однобитового) скорость увеличилась с 1 до 3 Мбит/с (на практике до 2,1 Мбит/с). Была улучшена обработка помех, и устройства начали потреблять меньше энергии. В версии 2.1 было добавлено спаривание устройств (SSP), чтобы сделать соединение быстрее и безопаснее.

Bluetooth 3 + HS (2009)

Фирменное наименование Bluetooth 3.0 + HS (High Speed). Новая версия позволяла устанавливать соединение по Bluetooth с использованием частот Wi-Fi, что дало возможность повысить скорость передачи до 24 Мбит/с. Но если в устройстве отсутствовал Wi-Fi-модуль, то скорость ограничивалась все теми же 3 Мбит/с, что и в предыдущей версии Bluetooth 2.

Bluetooth 4.0, 4.1, и 4.2 (2011–2014)

Появление технологии Low Energy в Bluetooth 4 позволило уменьшить энергопотребление для некоторых периферийных устройств, но не для беспроводных наушников. В этой же версии каждое из устройств получило возможность одновременно быть и концентратором, и клиентом. Это значительно расширило функциональность портативной техники, позволив пользователю, к примеру, управлять некоторыми функциями своего смартфона с помощью наушников или умных часов.

В Bluetooth 4.1 не было революционных изменений по сравнению с версией 4.0. Разработчики усилили защиту от помех благодаря встроенному фильтру диапазона LTE-сетей. В результате Bluetooth-устройство с версией 4.1 будет искать другой канал с меньшим количеством помех и немного другой частотой. Также в новой версии оба сопряженных устройства могут быть как ведущими, так и ведомыми. Максимальное время прерывания соединения без потери сопряжения увеличилось с 30 секунд до 3 минут.

В версии 4.2 появились новые возможности для Интернета вещей. Каждому устройству с поддержкой Bluetooth 4.2 теперь был присвоен уникальный IP-адрес.

В версии Bluetooth 5.1 внедрена возможность определения физического местоположения устройств в помещении вплоть до сантиметра, чтобы обеспечить более надежное соединение. Также, в новой версии, устройства сопрягаются быстрее за счет улучшенного кэширования. В 5.1 устройствам стало доступно больше каналов для подключения, что уменьшило количество помех. Это полезно, когда в одном помещении находится много Bluetooth-устройств.

Отличия версий Bluetooth 4.0 и 5.0 (2016)

Давайте рассмотрим отличия этих версий более подробно, т.к. здесь есть несколько революционных изменений. В новой версии Bluetooth появилось больше улучшений. Они включают в себя:

  • увеличенный в 4 раза реальный диапазон расстояний от 50 до 200 метров (официально со 100 до 400 метров);
  • двукратный прирост скорости с 24 до 48 Мбит/с;
  • и восьмикратное увеличение пропускной способности.

Одним из ключевых улучшений версии 5.0 является усовершенствованная технология Low Energy, которая ранее имела серьезные ограничения по использованию беспроводных наушников. Теперь любые аудиоустройства, оснащенные модулем Bluetooth, могут обмениваться данными с источником по технологии Low Energy, что существенно снижает энергопотребление периферии.

В чем отличие версий, профилей и кодеков Bluetooth

Итак, мы разобрались с версиями популярной технологии, которые отличаются скоростью, зоной действия и дополнительными возможностями. Но что такое профили Bluetooth и как они влияют на работу наушников и других совместимых устройств?

Профили определяют набор возможностей, которые пользователь получает при подключении устройств по Bluetooth. К примеру, выбирая новые наушники, нужно обращать внимание не только на версию BT, но и на набор профилей, т.к. он напрямую влияет на функциональность аудиоустройства. Для передачи аудиопотока с максимальным качеством по Bluetooth используется профиль A2DP, речь о котором пойдет ниже.

Мультимедиа в современных устройствах передается через профиль, но самое главное — это кодек, с помощью которого происходит сжатие аудиопотока и передача его на гарнитуру с последующим декодированием. При равных условиях от типа используемого кодека зависит качество звучания.

Какие бывают профили Bluetooth

Теперь более подробно остановимся на разновидностях профилей. Профили Bluetooth представляют собой наборы инструкций, которые определяют порядок работы и реализации функций между устройствами Bluetooth. Существует около двух десятков профилей для любых устройств и целей — от передачи файлов до беспроводной печати, но нас интересуют те, которые используются в беспроводных гарнитурах.

HSP — обеспечивает базовую производительность гарнитуры с микрофонным входом, монофоническим звуком до 64 кбит/с и ограниченным дистанционным управлением — передачей сигнала вызова, ответом на звонок, завершением вызова и регулировкой громкости.

HFP — более продвинутая версия HSP, разработанная для монофонических гарнитур с функцией Hands Free с целью отвечать на звонки без обращения к телефону. Поддерживает некоторые голосовые команды. С версии HFP 1.7 добавилась поддержка кодека mSBC, поддержка статуса индикатора заряда батареи наушников.

AVRCP — обеспечивает дистанционное управление воспроизведением мультимедиа: переключение и перемотка трека, пауза, запуск воспроизведения, регулировка громкости. Профиль AVRCP предназначен только для дистанционного управления и не используется для передачи аудиопотока.

Версии AVRCP:

1.0 — дистанционное управление, включая старт воспроизведения, паузу и стоп.

1.3 — доступ к метаданным и чтение состояния медиа-плеера:

  • состояние источника аудиопотока (воспроизведение, остановка и т.д.)
  • метаданные с информацией об исполнителе, названии дорожки и т.д.

1.4 — возможность подключения к нескольким медиаплеерам:

  • просмотр состояния и управление несколькими плеерами;
  • просмотр метаданных для каждого медиапроигрывателя, включая список список проигрывания
  • абсолютное управление громкостью;
  • базовые возможности поиска.

1.5 — исправления багов по абсолютному контролю громкости, просмотру и другим функциям;

1.6 — просмотр данных и информации о треках:

  • поддержка передачи обложек через профиль BIP и протокол OBEX;
  • количество элементов в папке плеера без загрузки списка проигрывания.

AVRCP 1.6 поддерживается всеми Android-устройствами, начиная с версии 8.0.

A2DP — предназначен для передачи мультимедиа и стереозвука по Bluetooth, обеспечивая намного лучшее качество передачи звука по сравнению с HSP/HFP. Сам по себе не позволяет осуществлять дистанционное управление функциями воспроизведения, поэтому чаще всего используется в связке с AVRCP.

Версии A2DP:

1.2 — расширение списка поддерживаемых кодеков.

1.3 — все из 1.2 плюс уменьшение задержек при передаче потока для улучшения синхронизации аудио/видео, а также:

  • добавлена функциональная совместимость с новыми профилями Bluetooth, улучшена безопасность и режим ожидания;
  • расширен список поддерживаемых кодеков.

Таком образом, чтобы слушать аудиопоток с качественным стереозвуком и управлять функциями воспроизведения, необходима гарнитура и передающее устройств (хост) с поддержкой профилей AVRCP и A2DP одновременно.

Давайте также рассмотрим второстепенные профили, которые предлагают дополнительные функции.

PBAP — используется для доступа к телефонной книге телефона при помощи беспроводной гарнитуры. На практике это позволяет гарнитуре озвучивать имя абонента, который звонит, а также осуществлять голосовые команды доступа к телефонной книге для набора номера.

SPP — профиль, который определяет — каким образом два устройства будут обмениваться данными, эмулируя проводное соединение подобное USB или RS-232.

DID — идентифицирует класс устройства, производителя и модель. Например, это дает возможность видеть на экране телефона полное название модели подключенной гарнитуры.

ICP — поддержка голосовых звонков между совместимыми Bluetooth-устройствами.

SDAP — профиль используется приложениями для обнаружения услуг, которые могут быть доступными для конкретных подключенных устройств, подключенных по Bluetooth. К примеру, приложение для потокового вещания аудио с помощью SDAP может проверить, поддерживает ли данная модель наушников кодек aptX HD. Еще одним примером будет доступ к премиальному контенту при использовании определенных моделей наушников, или, наоборот, блокирование доступа для некоторых моделей гарнитур в связи с соблюдением авторских прав на цифровой контент.

Какие бывают кодеки Bluetooth

Качество звучания при равных условиях зависит от максимального битрейта и алгоритмов кодирования. Для этих целей используются разные кодеки. На гистограмме ниже можно увидеть, насколько разнится битрейт самых популярных кодеков Bluetooth. Стоит отметить, что кодек должен обязательно поддерживаться и передающим и принимающим устройством

Битрейт популярных кодеков Bluetooth

SBC находится внизу списка среди самых популярных кодеков Bluetooth. Однако он является неотъемлемым для всех устройств с поддержкой A2DP, что делает его практически универсальным.

SBC обеспечивает низкую нагрузку на мобильный процессор, но достигается это за счет агрессивной обработки и снижения частотного диапазона. В результате происходит значительная потеря данных исходного аудиофайла, что особенно заметно на высоких частотах с появлением фонового шума.

AptX, aptX LL, aptX HD, и aptX Adaptive от Qualcomm

Крупный производитель мобильных процессоров, компания Qualcomm продвигает свои собственные кодеки, встраивая их поддержку в фирменные процессоры. Кодеки отличаются пропускной способностью, и как следствие, качеством звука, которое они обеспечивают. Но в целом вся линейка AptX показывает достойное звучание, а AptX HD многие пользователи называют «золотым стандартом».

AptX предлагает битрейт лишь немногим больше стандартного SBC, но обеспечивает звучание на голову выше за счет иных алгоритмов работы, не так агрессивно «срезая» высокие частоты. Хоть такой алгоритм требует больше вычислительных мощностей, что усиливает нагрузку на процессор, современные устройства имеют достаточный запас производительности для работы со всей линейкой AptX.

AptX HD дает возможность слышать существенно меньше фонового шума и расслышать практически каждый элемент музыкальной композиции. Это достигается за счет кодирования звука либо без потерь, либо с минимальными потерями, которые связаны с ограничениями стандарта Bluetooth.

AptX LL обеспечивает минимальную задержку при передаче звука. Чтобы человеческий мозг не заметил отставания аудио от видео, необходимо, чтобы задержка при передаче аудиопотока была не более 40 мс. AptX LL с минимальной задержкой дает возможность смотреть контент и играть в игры без отставания звука.

AptX Adaptive находится между AptX HD и AptX по качеству передачи звука. При этом он приближается к AptX LL по показателю задержки — 40–80 мс. Кодек имеет переменный битрейт 279–420 кБс, который адаптируется под качество воспроизводимых файлов.

LDAC от Sony

LDAC. Компания Sony предложила свой кодек, чтобы не проиграть битву за меломанов. LDAC имеет три режима работы, которые позволяют передавать поток с битрейтом вплоть до 990 кбит/с. Но режим с приоритетом на качество поддерживается достаточно скромным количеством устройств. Существуют некоторые проблемы в стабильности работы в режиме с самым высоким битрейтом. А два первых режима в 660 кбитс и 330 кбитс по качеству не превосходят кодеки AptX.

AAC

Популярный кодек, который используется многими стриминговыми музыкальными сервисами, включая iTunes. Максимальный битрейт — 256 кбит/с. Главной задачей этого кодека было превзойти качество SBC и возможности формата MP3. За счет более сложных алгоритмов обработки, AAC действительно сохраняет больше музыкальной информации по сравнению со стандартным кодеком.

Читать еще:  Почему не срабатывает камера. Не работает камера на телефоне: быстрая диагностика проблем

Кодек несколько отличается при работе на Android и iOS устройствах. В Андроид он получил название Fraunhofer FDK AAC, а для устройств iOS и Mac — Apple AAC.

Профили Bluetooth — A2DP, AVRCP, FTP, HFP, HSP, BPP, HID

Когда мы говорим о Bluetooth, представьте, что это не просто функция вашего смартфона или другого устройства, а будущее связи между устройствами и будущее технологий в целом. И вам может быть известно о том, что Bluetooth поставляется в нескольких версиях — и что его функциональные возможности улучшаются с каждой новой версией — среднестатистический Ваня не обращает внимания на закулисную технологию, которая обеспечивает правильную функцию Bluetooth их устройства.

С помощью Bluetooth вы можете выполнять такие действия, как соединение телефона с динамиками для прослушивания музыки, передачи и получения файлов на другие устройства и от них, подключение смартфона без порта к беспроводным наушникам и т. д. Однако существуют специальные «Профили», которые делают это возможным для устройства Bluetooth, чтобы эффективно выполнять свои функции.

Существует множество устройств, которыми можно управлять с помощью Bluetooth, и для каждой функции есть специальные профили Bluetooth.

Проще говоря, профили Bluetooth определенный спецификации беспроводного интерфейса. Вы когда-нибудь задумывались, как вы можете осуществлять беспроводную потоковую передачу звука со смартфона на Bluetooth наушники, или звуковую панель; или как вы можете обмениваться файлами с другим устройством через Bluetooth? Тогда вам следует взглянуть на некоторые из наиболее распространенных профилей Bluetooth.

1. Расширенный профиль распространения аудио (A2DP)

Коротко известный как A2DP, этот профиль отвечает за передачу высококачественного стереозвука от источника (SRC) к приемнику (SNK). Источником (SRC) является в основном устройство, производящее цифровой звук, а приемник (SNK) является приемным устройством в пикосети — сети устройств, подключенных с использованием технологии Bluetooth.

Если вы используете наушники Bluetooth, наушники, автомобильную стереосистему, ваше устройство использует этот профиль для обеспечения передачи высококачественного звука.

2. Аудио/видео профиль дистанционного управления (AVRCP)

Этот профиль отвечает за функциональность удаленного управления устройствами Bluetooth. Вы найдете этот профиль на таких устройствах, как телевизоры, наушники, интеллектуальные колонки, звуковые панели, смартфоны и другое стереооборудование. ACRCP предоставляет интерфейс, который позволяет вашему устройству Bluetooth ставить на паузу музыку, увеличивать и уменьшать громкость, переходить к следующему и предыдущему файлу в вашем списке воспроизведения и т. д.

AVRCP играет жизненно важную роль в управляющем устройстве (например, смартфоне) и целевом устройстве (гарнитуре Bluetooth, динамике и т. д.).

Когда вы нажимаете кнопку (воспроизведение, паузы, затем и т. д.) На управляющем устройстве, команда обнаруживается контроллером с помощью AVRCP. Профиль впоследствии преобразует команду в A/V-сигнал управления, который он передает целевому устройству.

3. Профиль передачи файлов (FTP)

4. Профиль громкой связи (HFP)

Как указано в названии, профиль Hands-Free (HFP) отвечает за успешное выполнение беспроводных телефонных звонков с устройства Bluetooth. Вы найдете этот профиль в мобильных телефонах, автомобильной информационно-развлекательной системе, наушниках и т. д.

HFP использует кодек Continuious Variable Slope Delta (CVSD) (кодирование используется для сжатия данных аудиосигналов) для передачи голоса и для определения некоторых параметров управления голосом (например, громкости). Если вы собираетесь использовать громкую связь во время вождения или в любом другом месте, ваше устройство должно иметь этот профиль.

5. Профиль гарнитуры (HSP)

6. Базовый профиль печати (BPP)

7. Профиль устройства интерфейса пользователя (HID)

Этот профиль обычно используется периферийными устройствами с поддержкой Bluetooth, такими как беспроводные клавиатуры, мыши, игровые контроллеры и т. д. Профиль Human Interface Device определяет функции и протоколы, с помощью которых эти устройства взаимодействуют с устройством Bluetooth.

Хотя существует более 20 профилей Bluetooth, вышеупомянутые профили являются наиболее важными, поскольку они используются в нашей повседневной жизни. Они находятся в устройствах, которыми вы пользуетесь каждый день: мобильные телефоны, ноутбуки, гарнитуры, периферийные устройства, принтеры, автомобили, умные бытовые приборы и т. д.

Bluetooth Headset, HandsFree, A2DP, AVRCP, HSP, EDR и другие Bluetooth-профили мобильных устройств.

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 — HandsFree.

Hands free — (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 Bluetooth. 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 (Bluetooth Headset). 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.

A2DP – это сокращение для протокола Advanced Audio Distribution Profile (профиль расширенного распределения аудио). Этот протокол представляет собой технологию, позволяющую передавать в режиме реального времени высококачественный стереофонический звук с одного устройства на другое с помощью Bluetooth.

AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) — этот профиль отвечает за дистанционное управление функциями. А это а это значит, что с помощью наушника можно будет управлять воспроизведением музыки, ставить её на паузу и производить другие аналогичные манипуляции.

Дальше приведу таблицу профилей Bluetooth использующихся в мобильных устройствах.

Стандартные Bluetooth-профили и их назначение

Профили Bluetooth

GAVDP — General Audio/Video Distribution Profile (общий профиль распространения аудио и видео) — профиль является основой для профилей A2DP и VDP, используемых в системах распределения видео и аудио потоков, использующих беспроводную технологию Bluetooth. В типичном случае — это устройство типа « плеер » , выступающее в качестве источника, и головные телефоны, которые используется в качестве приемника.

SPPSerial Port Profile (профиль последовательного порта) — профиль, который позволяет устройствам Bluetooth эмулировать последовательный порт ПК при помощи протокола RFCOMM. Профиль SPP определяет, каким образом два доступных устройства Bluetooth будут осуществлять обмен данными посредством эмуляции интерфейса RS-232 или интерфейса USB.

OPP — Open Push Profile (профиль помещения объектов в стек) — Bluetooth-профиль управляет обменом электронными визитками в формате vCard (расширение файлов *.vcf). Эти визитки содержат ту же информацию, что и традиционные, но при этом они могут быть автоматически занесены в личную информационную систему (PIM) или в базу данных.

FTP — File Transfer Profile (профиль передачи файлов) — профиль определяет каким образом файлы на устройстве сервера могут быть просмотрены устройством-клиентом. Если местонахождение файла определено клиентом, то файл может быть перемещен от сервера к клиенту или помещен клиентом на сервер, используя профиль GOEP.

GAP — Generic Access Profile (профиль общего доступа) — является основным профилем Bluetooth, который отвечает за поддержание связи между устройствами, выявление других доступных профилей, а также за безопасность соединений. Этот профиль должен быть включен во все устройства Bluetooth, однако сам по себе он недостаточен ни для одного полезного приложения. В него входят функции, необходимые для работы всех основных протоколов Bluetooth.

SDAP — Service Discovery Application Profile (профиль приложения обнаружения услуг) — профиль описывает каким образом приложение должно использовать протокол обнаружения услуг (Service Discovery Protocol — SDP). Профиль SDAP необходим для того, чтобы любое приложение имело возможность узнать, какие услуги (сервисы) Bluetooth является доступными на любом доступном устройстве Bluetooth, с которым оно соединено.

GOEP — Generic Object Exchange Profile (общий профиль обмена объектами) — профиль определяет каким образом устройство Bluetooth использует протокол OBEX. Профиль GOEP используется для непосредственного (без использования IP) обмена объектами между двумя устройствами. Объект может иметь любой тип, например, изображение, документ, визитная карточка и т.д. Профиль определяет устройствам одну из двух ролей: сервер, который определяет место, куда объект был помещен и клиент, который инициализирует механизм передачи. Профиль GOEP обеспечивает общий шаблон для других профилей, использующих протокол OBEX.

DUN — Dial-up Networking Profile (профиль дозвона по сети) — обеспечивает стандартный доступ к Интернету и другому сервису модемной связи по беспроводной технологии Bluetooth. Самый общий пример: доступ к Интернету с ноутбука посредством мобильного телефона.

HSP — Headset Profile (профиль гарнитуры) — профиль определяет способ, посредством которого Bluetooth обеспечивает беспроводное соединение устройства с гарнитурой, оснащенной динамиками и, возможно, микрофоном. Профиль HSP рассчитан не только на поддержку связи с мобильными телефонами, но и с персональным компьютером, MP3-плеером и другими устройствами.

SYNC — Synchronization Profile (профиль синхронизации) — профиль используется вместе с GOEP, чтобы обеспечить синхронизацию календаря и адресной информации (элементы управления персональной информации — PIM) между доступными Bluetooth устройствами. Основное применение этого профиля — обмен данными между мобильным устройством и компьютером.

CTP — Cordless Telephony Profile (профиль беспроводной телефонной связи) — профиль определяет, каким образом беспроводный телефон может быть использован в технологии Bluetooth. Эта профиль может использоваться или для беспроводного телефона, или для мобильного телефона, который функционирует как беспроводный телефон вблизи от базовой станции, осуществляющей CTP. Ожидается, что мобильные телефоны смогут использовать Bluetooth шлюз CTP, связанный с наземной линией в пределах дома и в том случае, когда мобильный телефон находится вне зоны действия сети.

AVRCP — Audio/Video Remote Control Profile (профиль дистанционного управления аудио и видео аппаратурой) — профиль обеспечивает стандартный интерфейс для управления высококачественной аудио и видео аппаратурой. Использование этого профиля позволяет единственному пульту дистанционного управления осуществлять управление всей аудио и видео аппаратурой, которая находится в данной окрестности. Профиль AVRCP дает возможность управлять характеристиками мультимедиа потоков, например, регулировку громкости, пуск, приостановку и остановку плейера, а также выполнять другие подобные операции дистанционного управления.

Читать еще:  Pay mts личный кабинет. Услуга Легкий платеж МТС: описание и подключение

HFP — Hands-Free Profile (профиль громкой связи) — профиль описывает каким образом устройство-шлюз может использоваться для размещения и получения вызовов устройства hands-free. Типичный пример — использование мобильного телефона в качестве устройства-шлюза. Например, в автомобиле стерео используется для приема звукового сигнала от телефона, а микрофон, установленный в автомобиле, в качестве источника звука, принимаемого телефоном в течение сеанса связи. Профиль HFP позволяет также использовать ресурсы мультимедиа персонального компьютера в качестве аппаратуры громкой связи мобильного телефона. Добавляется в основную конфигурацию профилей под управление профиля SPP.

BIP — Basic Imaging Profile (основной профиль изображения) — профиль обеспечивает механизм дистанционного управления устройствами записи, передачи и отображения изображений. Типичный пример применения этого протокола — использование мобильного телефона для управления затвором цифровой фотокамеры. Добавляется в основную конфигурацию профилей под управление профиля GOEP.

A2DP — Advanced Audio Distribution Profile (расширенный профиль распространения аудио) — профиль расширенного распределения аудио. Этот протокол представляет собой технологию, позволяющую передавать в режиме реального времени высококачественный стереофонический звук с одного устройства на другое с помощью Bluetooth.

LAP — LAN Access Profile (профиль доступа к локальной сети) — профиль предназначен для создания IP-сетей и позволяет создавать небольшие беспроводные сети Intranet, объединяющие ПК или смарт-телефоны. Он также используется точками доступа для связи с кабельными сетями, будь то локальные сети или Internet.

Bluetooth-аудио: характеристики беспроводного звука

Технология Bluetooth названа в честь Харальда Синезубого, древнего короля викингов. И ради всевышнего не спрашивайте почему. Лучше разберемся с действительно важными вещами: как она устроена, на что способна, чем интересна — а чем не интересна — меломану. И главное, что происходит с аудиопотоком, когда он покидает смартфон или планшет, чтобы добраться до беспроводных наушников или колонок по Bluetooth-каналу.

Сегодня без поддержки Bluetooth невозможно представить себе ни смартфон, ни планшет, ни любое другое уважающее себя мобильное устройство. Однако сама технология появилась на свет куда раньше смартфонов и планшетов — еще в 1994-м, а ее изначальной целью была замена проводов в начинке телекоммуникационных станций.

Первоначально у «синего зуба» имелась масса проблем со скоростью и надежностью связи, энергоемкостью и совместимостью между различными устройствами, но со временем технология подросла, с каждой новой версией становясь заметно проворней, экономичней и способней.

На фото Харальд I Синезубый принимает крещение. Согласно легенде (неподтвержденной) король объединил датские поселения в единую страну. Этот факт и стал идеей для Bluetooth — связать все устройства одним протоколом

Некоторые улучшения — например, упрощение процедуры «спаривания» в версии 2.1 и серьезное уменьшение нагрузки на аккумуляторы в текущей версии 4.0 — сделали повседневную жизнь меломанов заметно комфортней. Еще больше комфорта внесло появление технологии NFC — в связке с ней Bluetooth вообще не требует никаких церемоний при взаимном распознавании приемника и передатчика, достаточно просто прикоснуться гаджетами друг к другу. Но в целом на качестве передачи звука прогресс отразился мало: в самом свежем издании Bluetooth этот процесс устроен так же, как и в его позапрошлой версии десятилетней давности. А собственно как?

35 синих зубов

Как и подавляющее большинство других беспроводных интерфейсов, Bluetooth основан на использовании радиоволн. Для передачи информации «синий зуб» использует радиочастоты в районе 2,4 ГГц — здесь же по соседству «пасутся» Wi-Fi-роутеры, беспроводные компьютерные клавиатуры и мыши, некоторые DECT телефоны и масса прочего оборудования.

Чем отличается Bluetooth от многих других беспроводных технологий? С одной стороны — относительно невысокой дальнобойностью: радиус ее действия не превышает десятка метров, а толстые стены могут дополнительно снизить этот показатель.

Что любопытно, логотип Bluetooth состоит из двух скандинавских рун: «хаглаз» и «беркана» (аналоги латинских букв H и B)

С другой стороны — многофункциональностью. «Синий зуб» можно использовать в самых разнообразных целях: от переброски фоток на ноутбук до отправки документов на печать, от управления внешними устройствами до потоковой трансляции аудио. Неудивительно, что у Bluetooth так много различных т.н. «профилей», каждый из которых обеспечивает выполнение той или иной конкретной задачи, определяя технические параметры взаимодействия между Bluetooth-передатчиком и приемником. Общее количество профилей измеряется десятками (согласно статье на Wikipedia базовых 35 штук), за передачу звука отвечают только три. Чем они отличаются друг от друга?

Bluetooth-профили HSP, HFP и A2DP

Первый из аудиопрофилей Bluetooth носит имя HSP — Headset Profile. Как можно понять из названия, он создан для работы с мобильными гарнитурами и заточен под базовую передачу голоса со всеми вытекающими отсюда последствиями: аудио допускается только в моно формате и с битрейтом не выше 64 кБ/c. По сравнению с этим звуком даже пережатые MP3 кажутся божественным наслаждением для ушей.

Второй — HFP, Handsfree Profile — представляет собой чуть более продвинутую версию того же профиля. Его адресат — все те же монофонические гарнитуры, так что стерео по-прежнему не поддерживается, но качество звука несколько выше. Впрочем, для прослушивания музыки этот профиль по-прежнему не подходит.

Как только появился A2DP, многие Hi-Fi-производители обратили на него внимание. Но раньше всех были небольшие компании, сделавшие адаптеры, как приведенный на фото GOgroove BlueGate, — небольшая коробочка с ЦАПом и усилителем для наушников внутри.

Для этой цели предусмотрен специальный профиль A2DP — Advanced Audio Distribution Profile. Именно он отвечает за соединение мобильных устройств с беспроводными колонками и наушниками. Профиль A2DP позволяет источнику звука найти общий язык с беспроводной акустикой, а главное — управляет сжатием аудио для отправки по «синезубому» каналу. Избежать этой процедуры нельзя из-за невысокой пропускной способности Bluetooth, но уровень компрессии, используемые для сжатия алгоритмы и, в конечном итоге, потери в качестве звука могут заметно варьироваться. Вот тут-то, как говорится, и возникают нюансы.

Кодек SBC жмет грубее MP3

Как известно, сжимать звук можно по-разному. С потерями в качестве или без них, с низким или высоким битрейтом, с различными настройками, с применением разных кодеков. Вместо какого-нибудь из повсеместно распространенных кодеков для сжатия аудиопотока в профиле A2DP по умолчанию применяется собственный алгоритм компрессии Subband Coding — или, попросту, SBC.

Сравнение, проведенное Брентом Баттервутом (автор About.com), показывает разницу в том, какие шумы возникают при подаче тона 5, 10, 12.5 и 20 кГц. Синяя линия — aptX, зеленая — SBC (источник)

Обработка звука по методам SBC имеет немало общего с хорошо всем знакомым MP3-сжатием, но приоритеты выстроены несколько по-иному: главная задача — не столько минимизировать звуковые потери, сколько упростить вычисления. Все должно быть быстро, просто и легко выполнимо даже для самого хлипкого мобильного процессора.

В результате SBC обходится со звуком без лишних церемоний — например, частоты выше 14 кГц при конвертации попросту отрезаются, в результате чего частотный диапазон заметно сужается. Не удивительно, что даже при равном битрейте с MP3 (а SBC допускает битрейт до 320 кБ/c) аудио в SBC-кодировке звучит заметно хуже.

На этом графике показаны спектры при трансляции сигнала 1 кГц через aptX (синий) и SBC (зеленый), а также 4 кГц — aptX (пурпурный) и SBC (красный) (источник)

В результате при использовании дефолтного кодировщика передача по Bluetooth ухудшает звучание не только несжатого аудио, но и обычных mp3-файлов — ведь в процессе беспроводной транспортировки они сперва декодируются, а затем вновь сжимаются, на этот раз куда грубей. К счастью, SBC — основной, но не обязательно единственный инструмент для компрессии аудиопотока, который имеется в арсенале A2DP. Есть и другие, более интересные предложения.

Advanced Audio Coding: продвинутое, но не идеальное

Базовый кодек SBC с его скромными музыкальными способностями — не лучшее средство привлечь внимание меломанов к Bluetooth-технологии. Вот почему разработчики многих «синезубых» устройств, особенно в топовом сегменте, комплектуют профиль A2DP опциональными, более продвинутыми средствами сжатия звука. Самое популярное из этих средств — алгоритм AAC.

В отличие от кодека SBC, знакомого разве что любителям поглубже покопаться в технических спецификациях Bluetooth, аббревиатура AAC неплохо известна широким народным массам. Еще бы! Ведь именно этот формат используется, например, в iTunes. Изначальной задачей разработчиков алгоритма было превзойти MP3 по качеству звучания при одних и тех же битрейтах — не случайно его имя расшифровывается как Advanced Audio Coding, «продвинутое кодирование звука».

За счет более сложных алгоритмов AAC действительно сохраняет больше музыкальной информации, чем mp3, и уж тем более SBC. Не удивительно, что его включение в набор кодеков, поддерживаемых профилем A2DP, заметно улучшает звучание Bluetooth-колонок и наушников.

Главное — убедиться в том, что кодек AAC поддерживается обоими «синезубыми» девайсами: и тем, что служит передатчиком аудиосигнала, и тем, что работает на его приеме. Если из пары таких устройств кодировку AAC способно понять лишь одно — профиль A2DP автоматически откатывает назад на базовый кодек. С вполне очевидными последствиями для звучания.

Кодек AptX: лучший вариант для меломана

Еще более продвинутое сжатие звука обеспечивает кодек aptX, который активно продвигает на рынке беспроводного Bluetooth-аудио компания CSR. Создатели пропагандируют его как средство для беспроводной передачи музыки «в CD-качестве».

Кодек aptX имеет свой логотип, потому что разработан и запатентован компанией CSR

На самом деле это не совсем так, хотя алгоритмы, лежащие в основе aptX, по принципу своей работы действительно напоминают лосслесс-кодировщики, уплотняющие аудиопоток без потери звуковой информации. Среди достоинств aptX — способность к Bluetooth-трансляции MP3 и AAC без дополнительной обработки, а значит, и без ухудшения звука.

Специальная версия aptX Low Latency, заточенная под запросы геймеров и киноманов, обеспечивает еще и минимальную задержку в доставке сигнала — а значит, просмотр кино без отставания реплик от мимики персонажей.

Кодек aptX обеспечивает передачу аудио с битрейтом до 352 кБ/с, не обрезает верхний регистр и раздвигает частотный диапазон до вполне солидных 10 Гц — 22 кГц, но высокая сложность применяемых алгоритмов требует от мобильных процессоров утроенной вычислительной мощности по сравнению с базовым SBC. Именно поэтому поддержка aptX встречается среди «синезубых» приборов довольно редко, чаще всего — в премиальном сегменте смартфонов.

Впрочем, ради того, чтобы стать обладателем смартфона с aptX, не обязательно выкладывать так уж много наличности: в каталогах Samsung, Sony, HTS и Asus представлено немало моделей с поддержкой продвинутого кодека, в том числе вполне доступных по цене.

Как и в случае с AAC, при беспроводном соединении источника звука с колонками или наушниками следует убедиться, что кодек aptX поддерживается обоими устройствами. Лишь в этом случае можно не сомневаться, что ты действительно выжимаешь из «синего зуба» максимум его музыкального потенциала.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector