Версия bluetooth

Различие версий bluetooth. Чем отличается новый bluetooth 5 поколения от предыдущих?

Версия bluetooth

Bluetooth. Технология, которая двадцать лет тому назад полностью перевернула представления о возможностях передачи данных.

В далеком 1998 году группа компаний, специализирующихся на разработке и выпуске мобильных телефонов, мультимедийных гаджетов и программного обеспечения (Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba) представила на суд общественности уникальную технологию экономной и чрезвычайно удобной радиосвязи, позволяющей на небольшом расстоянии обмениваться протоколами данных с помощью компактных персональных устройств. 

Сам термин Bluetooth появился с легкой руки шведов из Ericsson. Одного из легендарных правителей Скандинавии звали Харальд I Синезубый по прозвищу Объединитель, отсюда же и логотип нового стандарта (две руны – «хаглаз»и «беркана» ). 

Как это работает

Технология Bluetooth позволяет передавать изображения, ые, видео, аудио, текстовые сообщения (со скоростью до 64 Кбит/сек). Для беспроводной передачи информации используются асимметричный (721 Кбит/сек в одном направлении и 57,6 Кбит/сек в другом) или же симметричный (432,6 Кбит/сек в обоих направлениях) методы.

По сути, встроенное в гаджет Bluetooth-устройство, представляет собой радиопередатчик (частота 2.4 ГГц), способный устанавливать связь между гаджетами на максимальной дистанции до 100 метров. Чаще всего мощность Bluetooth-чипа рассчитана на 10 метров.

Такой радиус действия обеспечивает низкое потребление энергоресурсов аккумулятора или батареи гаджета, что, в свою очередь, гарантирует относительно небольшие габариты устройства и невысокую стоимость его комплектующих. 

Передатчик работает по принципу FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum).

Эта технология кластеризирует передаваемые данные в отдельные пакеты, а затем транслирует их по псевдо рендомному принципу, периодически меняя частоту передачи (изменения совершаются до 1,6 тысячи раз в секунду).

Передавать и принимать информацию в данном случае могут только те гаджеты, которые настроены на один шаблон, так называемый pattern передачи. При этом любые другие устройства смогут воспринимать передачу данных только лишь как белый шум. 

Немного истории 

Истоки этой технологии отслеживаются еще в далеком 1994 году. Именно тогда, на заре мультимедиа, ведущий на тот момент производитель технических средств для мобильной связи компания Ericsson предлагает Bluetooth как альтернативу кабельному способу передачи данных.

Предполагалось (и не безосновательно), что эта технология будет активно применяться для высокоскоростного обмена данными между персональными компьютерами, а также различными периферийными гаджетами, игровыми терминалами и джойстиками, мобильными телефонами и гарнитурами и т.

д.

За всю достаточно долгую историю этой оригинальной беспроводной технологии, появилось немало различных версий, которые каждый раз удивляли своими новыми возможностями. Первая ласточка – технология Bluetooth стандарта 1.0 и 1.0 B, появившаяся еще в 1998 году.

В силу того, что эти версии были пионерами в этом направлении, обмен данных был недостаточно корректен в работе. Коммуникабельность между оборудованием от разных компаний-производителей желала лучшего.

Обязательное предоставление адреса устройства при установлении контакта не смогла обеспечить безопасность соединения по протоколу. 

Учтя огрехи и пожелания пользователей,  разработчики немного модернизировали версию и предложили новый стандарт – Bluetooth 1.1. В него были добавлены опции для нешифрованного канала и возможность определения степени мощности для принимаемого сигнала. 
При создании Bluetooth 1.

2 производители пошли еще дальше и добавили возможность быстрого контакта и обнаружения сигнала. Эта версия, в отличие от более ранних, характеризовалась неплохими показателями скорости передачи данных и стойкостью к импульсивным радиоэлектронным помехам. Поэтому версия 1.

2 была утверждена как стандарт для беспроводного обмена информацией в 2005 году. 

В Bluetooth стандарта 2.0 была частично решена проблема не высокой скорости обмена файлами между устройствами. Содействие платформы Enhanced Data and Response (EDR) позволило поднять скорость до 3-х Мбит/с. Правда, на выходе передача информации достигала всего лишь – 2,1 Мбит/с.

 
Подразумевается, что технология EDR поддерживает Bluetooth версии 2.0, являясь только дополняющей функцией.

Кроме этой поддержки существуют также другие апгрейты, направленные на ускорение и передачи данных, однако именно Enhanced Data and Response обеспечивает быстрый контакт устройств (в 3 раза быстрее для базовой версии), минимизируя трудности одномоментного подключения нескольких устройств. 
Версия Bluetooth 2.

1 позволила расширить перечень характеристик для обмена данными между устройствами. К тому же, появилась возможность энергосбережения с помощью новой технологии для коммуникаций Sniff Subrating, что позволило увеличить длительность беспрерывной работы прибора от одного заряда батареи в несколько раз. 

В 2004 году специально для Bluetooth выходит спецификация Bluetooth 2.0+EDR (Enhanced Data Rate). Спецификация 
EDR для серии Bluetooth 2.

1 позиционируется как защита данных и помощник в идентификации и присоединении сторонних Bluetooth-устройств. Это становится возможным благодаря сокращению количества действий при передаче данных.

Производительность используемых устройств при этом увеличивается, а количество потенциальных ошибок при передаче данных уменьшается.  

На современном этапе


Основные модификации для обмена данных, которые применимы сегодня к подавляющему большинству оборудований – Bluetooth стандарта 3.0 и версии 4.0. 
Стандарт 3.0 поддерживает скорость передачу и обмен пакетами данных до 24 Мбит/с.

Таких результатов удалось достичь с помощью объединения обычного Bluetooth 2.0 с протоколом IEEE 802.11, который больше известен как локальная беспроводная сеть Wi-Fi.

Передача информации при этом происходит следующим образом: медленный канал используется для передачи компактных файлов, а высокоскоростной, в свою очередь, обеспечивает передачу пакета информации большего размера.

Основным недостатком для Bluetooth 3.0 является неоправданно большое энергопотребление устройства, поддерживающее эту технологию. Казалось бы, что в предыдущих интерфейсах уже решали вопрос, касающийся энергосбережения.

Однако решительный прогресс в скорости для стандарта Bluetooth 3.0, обернулся высокими энергетическими затратами. 
При этом в версии Bluetooth 3.0 всё-таки становится возможным скачивать в относительно короткие сроки данные DVD-объема. 
В версия 4.

0, в отличие от третьего поколения, разработчикам наконец то удалось решить вопрос с уменьшением энергозатрат. При этом данная версия позволяет увеличить скорость до 1 Мб/с, а максимально расстояние стабильной передачи информации увеличилось до отметки в 100 метров.

Уровень защиты конфиденциальности обеспечивает стандарт Advanced Encryption с характеристикой в 128 бит.

С помощью использования уникального алгоритма работы, потребление энергии значительно сокращается. Устройство передачи данных активирует свою работу только во время отправления информации. Эта версия позволяет установить соединение устройств менее чем за 0,05 секунд.

Протокол Bluetooth версии 4.

0 в первую очередь предназначен для достаточно широкого семейства небольших датчиков и миниатюрных сенсоров. В частности, в этот перечень входят датчики движения, температуры и влажности воздуха.  Устройства, работающие на базе Bluetooth версии 4.

0, способны беспрепятственно передавать и обмениваться информацией с такими гаджетами, как смартфоны, фаблеты, мобильные телефоны, персональные компьютеры или планшеты.

Special Interest Group в конце зимы 2013 года продемонстрировала улучшенную версию предыдущей модели – Bluetooth стандарта 4.1. Примечательно, что улучшение коснулось одновременной и слаженной работы беспроводной технологии и стандарта сотовой связи Long Term Evolution.

Решение автоматического регулирования передачи файлов подразумевает и защиту от взаимных препятствий.
В последующей версии Bluetooth 4.

2, которая появилась на рынке в начале декабря 2014 года, разработчики усовершенствовали параметры конфиденциальности и немного увеличили скорость передачи информационного материала от устройства к устройству. 

Следует отметить, что разные гаджеты и девайсы, поддерживающие Bluetooth, при передаче данных используют самую низкую из всех возможных версий и самый простой протокол из предоставленных. Другими словами, смартфон с Bluetooth версии 4.0 и беспроводные наушники стандарта 2.1, при технологии EDR, произведут подключение именно по Bluetooth версии 2.1. 

Встречайте, Bluetooth 5.0!   

В середине июня 2017 года Bluetooth Special Interest Group (SIG) знакомит нас с улучшенной беспроводной технологией Bluetooth версии 5.0, которая по своим базовым характеристикам выигрывает у всех своих предшественников. Что же тут принципиально нового и какие улучшения нам предлагают разработчики?  Обо всем по порядку.

Скорость передачи пакета данных с помощью новых подходов Coded PHY и Forward Error Correction (FEC) увеличена в несколько раз, а расстояние, на котором может осуществляться работа, сдвинулась с отметки в 10 метров до 40 в помещении.

На улице этот показатель достигает поражающих результатов для беспроводной технологии – 200 метров. Данная версия предполагает использование канала вещания на частоте 2,4 МГц.  А максимальная скорость передачи информации увеличилась до 6 Мбит/с.

Безусловно, скорость еще далека от возможностей проводного вида передачи пакета данных (например, USB 2.0 – до 60 МБ/с). Но для беспроводных технологий – это колоссальный прорыв!

Вследствие увеличения скорости передачи данных, синхронизация отдельных устройств происходит значительно надежнее, чем в предшествующих версиях. Отметим также низкое потребление энергии при работе устройств, обеспеченных Bluetooth версии 5.0. По сравнению с предыдущим поколением, энергозатраты снижены в 2,5 раз.  

Выгоды для пользователей очевидны. Теперь не придется путаться в наушниках при беге на стадионе. Смартфон передает информацию (в нашем примере – музыку) непосредственно в каналы наушников.

При этом пользователю нет необходимости постоянно останавливаться с целью переустановить или перезагрузить соединение с телефоном и смарт-часами.

Надежные Bluetooth-наушники и беспроводные колонки в течение последних двух лет – одно из самых показательных достижений Bluetooth пятого поколения. 

Увеличенный радиус действия обеспечил эффективную организацию Интернет-соединения в условиях современной квартиры или дома, что позволяет управлять бытовой техникой и любыми электрическими приборами удаленно (в случае их подключения к системе «умный дом») с единого пульта или мультимедийного устройства.

Естественно, эта возможность существует только при наличии поддержки нужного протокола и сервера. 
Передавать и скачивать данные можно теперь в практически неограниченном объеме в максимально короткие сроки.

Такая возможность обеспечивается благодаря наличию широковещательных каналов передачи, устанавливающими и поддерживающими контакт между разными Bluetooth-устройствами со сторонними гаджетами без предварительного подключения.

Еще одно важное преимущество – все, устройство, оборудованные чипами Bluetooth 5.0 совместимы с девайсами, работающими со старыми протоколами и предыдущими версиями этой технологии. Таким образом наличие в новой версии интерфейса определенной программы позволяет продолжать работать с более старым устройством без значительной модификации или перенастройки. 

В заключении

Итак, подытожим. По сравнению со своими предыдущими версиями технология Bluetooth 5.0 обладает целым рядом преимуществ:

  • скорость передачи  информации выросла до 2 Мбит/с;
  • дальность передачи с помощью Coded PHY и Forward Error Correction (FEC) увеличилась в 4 раза;
  • пропускная способность выросла в 8 раз.

В условиях стремительного развития рынка беспроводных гаджетов, Bluetooth 5.0 в течение ближайшего времени может дополняться новыми апгрейдами, направленными на стабилизацию соединения между подключаемыми устройствами. 

Ну и напоследок, хотелось бы привести вам сравнительную таблицу версий bluetooth:

ПараметрBluetooth 4.0/4.1Bluetooth 4.2Bluetooth 5.0
Физическая скорость передачи данных, Мбит/с112
Длина пакета данных, байт PDU2727…25527…255
Скорость передачи данных, Мбит/с0,3050,7801,4

Источник: https://gadgetpage.ru/obzori/3011-bluetooth-50-vershina-jevoljucii-besprovodnogo-soedinenija.html

Звук через Bluetooth: версии и кодеки, влияют ли они на качество звука? от Dr.Head

Версия bluetooth

Bluetooth — это технология беспроводной связи, позволяющая среди прочего подключить наушники или портативную акустику, стереосистему или саундбар к вашему смартфону или ноутбуку.

Сегодня на рынке представлено множество устройств с различными версиями Bluetooth протокола и с поддержкой разных кодеков.

Что все это значит, какая версия последняя, нужно ли во всем этом разбираться и главное для нас — влияет ли это как-то на качество звучания? Давайте посмотрим. 

С самого начала следует отметить одну важную вещь: звуковая технология Bluetooth, которую вы слышите, оказывает гораздо меньшее влияние на качество звука, чем дизайн самого устройства.

Если вы попробуете протестировать несколько беспроводных наушников или колонок, вы услышите очевидные различия между устройствами.

Если вы попробуете одно и то же устройство, но подключенное с различными кодеками или версиями Bluetooth, разница может быть не такой очевидной, возможно, даже незаметной. 

Проще говоря, не стоит основывать свой выбор исключительно на поддерживаемых устройством технологиях Bluetooth и кодеках, это не первый и даже не второй по важности критерии. 

Версии Bluetooth

За прошедшие с начала века годы Bluetooth кардинально улучшился, и сжатие звука сегодня не такое грубое, как это было во времена Bluetooth 1.1 или 2.0 (когда беспроводные гарнитуры и наушники только появлялись на рынке). Выделим основные технические различия версий Bluetooth, устройства с которыми можно найти в продаже сегодня.

  • Bluetooth 3.0: значительно увеличена скорость передачи данных (до 24 Мбит/с против 2,1 Мбит/с в Bluetooth 2.0), но возросло энергопотребление.

  • Bluetooth 4.0: уменьшено энергопотребление с сохранением скорости 24 Мбит/с.

  • Bluetooth 4.1: появилась защита от перекрестных помех при совместной работе с LTE-модулями, установленными во всех 4G смартфонах.

  • Bluetooth 4.2: увеличена скорость и улучшена защита передачи данных. 

  • Bluetooth 5.0: радиус действия увеличен в 4 раза, скорость увеличена в 2 раза.

  • Bluetooth 5.1: появилась возможность определять местоположение и направление с максимальной точностью.

Как видите, новые версии решают в основном проблемы скорости передачи данных и эффективности энергопотребления, редко влияя на качество звука напрямую. Тем не менее, более новые версии могут повысить надежность передачи данных, что может позволить более “тяжелому” кодеку, например, aptX HD или LDAC, работать с более высокой скоростью передачи данных.

Напомним, что для работы определенной версии Bluetooth ее должны поддерживать оба устройства. То есть, если в вашем смартфоне Bluetooth 5.1, а в наушниках 4.2, то для подключения будет использоваться Bluetooth 4.2.

Bluetooth и аудиокодеки 

Итак, непосредственно на финальное звучание сейчас больше влияет не версия Bluetooth, а то, какой аудиокодек используются при передаче звука.

По сути под кодеком здесь понимается сложный алгоритм обработки (кодирования/декодирования) аудиоданных для их отправки по беспроводной связи между вашими устройствами.

Использование кодека необходимо, потому что чем меньше данных передается по Bluetooth, тем надежнее соединение и тем меньше вероятность того, что ваши наушники потеряют сигнал в середине любимого трека.

Все текущие Bluetooth кодеки работают «с потерями» (lossy), они отбрасывают часть аудиоданных, снижая скорость передачи данных аудио (битрейт), например, с CD-качества со скоростью 1411 килобит в секунду примерно до 300~900 кбит/с (о том, что такое Lossy и Lossless мы поговорим отдельно в следующий раз). 

Другой характеристикой, которая отличает кодеки, является задержка. Время, необходимое процессору цифрового сигнала для декодирования закодированного звука, При большой задержке звука создаются проблемы с его синхронизацией при просмотре видео. 

Как и в случае с версией BT — для работы кодека важно, чтобы его поддерживали не только наушники или акустика, но и источник звука — телефон, плеер или компьютер.

Стандартным для Bluetooth является SBC. Этот кодек может работать со скоростью передачи данных до 345 килобит в секунду.

Если устройства источника и приемника могут обрабатывать звук с высокой скоростью передачи данных, качество звука трудно отличить от качества AAC или стандартного aptX.

А вот с задержка может превышать 100 и более миллисекунд, что создает проблемы с синхронизацией звука при просмотре видео.

Однако к концу 2021 года на смену SBC должен прийти новый кодек Bluetooth LC3. Bluetooth SIG объявила о преемнике SBC на выставке CES 2021. LC3 используется в протоколе LE Audio на основе спецификации ядра Bluetooth 5.2 (наш материал про LC3 с CES 2021). 

Ok, LC3 — это наше будущее, а что происходит в настоящем? Кратко рассмотрим представленные на сегодня альтернативы SBC.

  • aptX: это базовый кодек из семейства, принадлежащего компании Qualcomm. Он кодирует разницу в уровне между одним аудиосэмплом и следующим.

    Такой подход позволяет ему работать быстрее и достигать задержек, которые обычно составляют менее 120 мс, что снижает вероятность ошибки синхронизации по сравнению с SBC.

    В отличие от SBC, который может работать с различной скоростью передачи данных, скорость передачи данных для aptX всегда составляет 352 кбит/с. 

  • aptX HD — это улучшенная версия кодека Qualcomm, теперь поддерживается битрейт до 576 кб/сек (при 48 кГц / 24 бита). 

  • aptX Low Latency (aptX LL) — еще одна разновидность кодека aptX, где основной акцент делается на контент, такой как видео и игры, поскольку основное внимание в этой технологии уделяется уменьшенной задержке при передаче сигнала.

    С помощью этой технологии задержка аудио на Bluetooth уменьшается примерно до 40 мс, что значительно ниже порога, который мы понимаем как асинхронность между тем, что видно и тем, что слышно. Не получил широкого распространения.

  • aptX Adaptive — новая версия кодека aptX с адаптивным механизмом сжатия аудио с переменным битрейтом. То есть он автоматически настраивает свою работу для получения наилучшего сочетания качества звука, низкой задержки и высокой надежности передачи данных. Битрейт варьируется от 280 до 420 кбит/с, а его задержка составляет от 50 до 80 мс.

  • AAC — это пока главный и единственный (кроме SBC) беспроводной союзник пользователей техники от Apple. По сути кодек считается чем-то вроде более продвинутой версии MP3, с немного лучшим звуком при одинаковом (особенно низком) битрейте, чем у MP3 и SBC. При использовании Bluetooth AAC работает со скоростью до 256 кбит/с.

    Если у вас есть iPhone или iPad, наличие AAC в наушниках или беспроводной колонке может быть преимуществом. Однако, в отличие от кодеков aptX, реализация AAC не контролируется какой-либо одной компанией, и в результате реализация на Android устройствах может сильно различаться и проигрывать стандартному SBC по всем параметрам.

  • LDAC — соперник для aptX HD от Sony. Из преимуществ — пропускная способность до 990 кбит/с (при 96 кГц / 24 бита). Из недостатков — LDAC чаще всего встречается только в наушниках от Sony и в устройствах с Android 8+.

  • LHDC (HWA) — китайский ответ Sony, поддерживает битрейты 400/560/900 кбит/с. Только начинает появляться в ограниченном количестве устройств.

Итак, подведем итоги:

  • Версия Bluetooth чаще всего не влияет на качество звука напрямую.

  • Версию Bluetooth и определенный кодек должны поддерживать оба устройства.

  • Разница между разными кодеками на одном устройстве может быть малозаметной.

  • AAC имеет смысл только для Apple, не представляет интереса для Android.

  • aptX и другие кодеки, наоборот, не поддерживаются устройствами Apple.

  • Беспроводные технологии не должны быть главным фактором при выборе аудиоустройства. Не стоит автоматически списывать со счетов наушники с не самой последней версией Bluetooth или только с SBC, они могут звучать лучше или быть удобнее своих конкурентов.

Источник: https://doctorhead.ru/blog/zvuk-cherez-bluetooth-versii-i-kodeki-vliyayut-li-oni-na-kachestvo-zvuka/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.