Tehnologija Bluetooth je poimenovana po Haraldu Bluetoothu, starodavnem vikinškem kralju. In za božjo voljo, ne sprašuj zakaj. Bolje je ugotoviti res pomembne stvari: kako deluje, česa je sposoben, zakaj je ljubitelju glasbe zanimiv in zakaj ni. In kar je najpomembnejše, kaj se zgodi z zvočnim tokom, ko zapusti pametni telefon ali tablični računalnik in doseže brezžične slušalke ali zvočnike prek Bluetootha.

Danes si je nemogoče predstavljati pametni telefon, tablico ali katero koli drugo samospoštovalno mobilno napravo brez podpore Bluetooth. Vendar se je sama tehnologija rodila veliko prej kot pametni telefoni in tablice - že leta 1994, njen prvotni namen pa je bil nadomestiti žice pri polnjenju telekomunikacijskih postaj.

Sprva je imel »modri zob« veliko težav s hitrostjo in zanesljivostjo komunikacije, porabo energije in združljivostjo med različnimi napravami, sčasoma pa je tehnologija rasla, z vsako novo različico pa je postajala opazno hitrejša, varčnejša in zmogljivejša.

Na fotografiji je Harald I Bluetooth krščen. Po legendi (nepotrjeni) je kralj združil danske naselbine v eno državo. To dejstvo je postalo ideja za Bluetooth - povezati vse naprave z enim protokolom

Nekatere izboljšave - na primer poenostavitev postopka "združevanja" v različici 2.1 in resno zmanjšanje obremenitve baterij v trenutni različici 4.0 - so vsakodnevno življenje ljubiteljev glasbe naredile opazno bolj udobno. Prihod tehnologije NFC je prinesel še več udobja - v povezavi z njo Bluetooth sploh ne zahteva nikakršnih slovesnosti pri medsebojnem prepoznavanju sprejemnika in oddajnika, dovolj je le, da se pripomočka dotakneta drug drugega. Toda na splošno je napredek le malo vplival na kakovost prenosa zvoka: v najnovejši različici Bluetooth je ta proces urejen na enak način kot v predzadnji različici pred desetimi leti. Toda kako natančno?

35 modrih zob

Kot velika večina drugih brezžičnih vmesnikov tudi Bluetooth temelji na uporabi radijskih valov. Za prenos informacij "modri zob" uporablja radijske frekvence v območju 2,4 GHz - tu "pasejo" Wi-Fi usmerjevalniki, brezžične računalniške tipkovnice in miške, nekateri telefoni DECT in še kup druge opreme.

Kako se Bluetooth razlikuje od mnogih drugih brezžičnih tehnologij? Po eni strani ima razmeroma nizek doseg: njegov doseg delovanja ne presega desetih metrov, debeli zidovi pa lahko to številko še zmanjšajo.

Zanimivo je, da je logotip Bluetooth sestavljen iz dveh skandinavskih run: "haglaz" in "berkana" (analogi latinskih črk H in B)

Po drugi strani - večnamenskost. »Modri ​​zob« lahko uporabljate za najrazličnejše namene: od prenosa fotografij na prenosni računalnik do pošiljanja dokumentov za tiskanje, od nadzora zunanjih naprav do pretakanja zvoka. Ni čudno, da ima Bluetooth toliko različnih t.i. »profili«, od katerih vsak zagotavlja izvedbo določene naloge, ki določa tehnične parametre interakcije med Bluetooth oddajnikom in sprejemnikom. Skupno število profilov se meri v desetinah (po članku na Wikipediji jih je osnovnih 35), le trije so odgovorni za prenos zvoka. Kako se razlikujejo med seboj?

Bluetooth profili HSP, HFP in A2DP

Prvi od zvočnih profilov Bluetooth se imenuje HSP - Headset Profile. Kot že ime pove, je zasnovan za delo z mobilnimi slušalkami in je prilagojen za osnovni prenos govora z vsemi posledicami, ki izhajajo: zvok je dovoljen samo v mono formatu in z bitno hitrostjo, ki ni višja od 64 kB/s. V primerjavi s tem zvokom se celo stisnjeni MP3 zdijo božanski užitek za ušesa.

Drugi - HFP, Handsfree Profile - je nekoliko naprednejša različica istega profila. Njegova ciljna publika so iste monofonične slušalke, zato stereo še vedno ni podprt, vendar je kakovost zvoka nekoliko višja. Vendar ta profil še vedno ni primeren za poslušanje glasbe.

Takoj ko se je pojavil A2DP, so opazili številni proizvajalci hi-fi. Toda pred vsemi drugimi so bila majhna podjetja, ki so izdelovala adapterje, kot je GOgroove BlueGate, prikazan na fotografiji - majhna škatla z DAC in ojačevalnikom za slušalke v notranjosti.

V ta namen je na voljo poseben profil A2DP - Advanced Audio Distribution Profile. On je odgovoren za povezavo mobilnih naprav z brezžičnimi zvočniki in slušalkami. Profil A2DP omogoča viru zvoka, da najde skupni jezik z brezžično akustiko, in kar je najpomembnejše, nadzoruje stiskanje zvoka za pošiljanje po kanalu "bluetooth". Temu postopku se ni mogoče izogniti zaradi nizke pasovne širine Bluetooth, vendar se lahko stopnja kompresije, uporabljeni algoritmi za kompresijo in navsezadnje tudi izgube v kakovosti zvoka opazno razlikujejo. Tu se, kot pravijo, pojavijo nianse.

Kodek SBC stiska bolj grobo kot MP3

Kot veste, lahko zvok stisnemo na različne načine. Z ali brez izgube kakovosti, z nizko ali visoko bitno hitrostjo, z različnimi nastavitvami, z uporabo različnih kodekov. Namesto enega od vseprisotnih kodekov za stiskanje zvočnega toka profil A2DP privzeto uporablja lasten algoritem stiskanja podpasovnega kodiranja - ali preprosto SBC.

Primerjava, ki jo je naredil Brent Butterwood (avtor About.com), kaže razliko v šumu, ki nastane, ko se ton uporabi pri 5, 10, 12,5 in 20 kHz. Modra črta - aptX, zelena - SBC()

Obdelava zvoka z metodami SBC ima veliko skupnega z znanim stiskanjem MP3, vendar so prioritete strukturirane nekoliko drugače: glavna naloga ni toliko zmanjšati izgube zvoka, temveč poenostaviti izračune. Vse bi moralo biti hitro, preprosto in lahko narediti tudi za najšibkejši mobilni procesor.

Posledično se SBC z zvokom ukvarja brez nepotrebnih slovesnosti - na primer, frekvence nad 14 kHz so med pretvorbo preprosto odrezane, zaradi česar se frekvenčno območje opazno zoži. Ni presenetljivo, da tudi pri enaki bitni hitrosti kot MP3 (in SBC omogoča bitne hitrosti do 320 kB/s), SBC-kodirani zvok zveni opazno slabše.

Ta graf prikazuje spektre pri oddajanju signala 1 kHz prek aptX (modra) in SBC (zelena) ter 4 kHz - aptX (magenta) in SBC (rdeča) ()

Posledično pri uporabi privzetega kodirnika prenos prek Bluetootha poslabša zvok ne le nestisnjenega zvoka, ampak tudi običajnih datotek mp3 - navsezadnje se med brezžičnim prenosom te najprej dekodirajo in nato znova stisnejo, tokrat precej bolj grobo. Na srečo je SBC glavno, vendar ne nujno edino orodje za stiskanje zvočnega toka, ki ga ima A2DP v svojem arzenalu. Obstajajo še drugi, bolj zanimivi predlogi.

Napredno zvočno kodiranje: napredno, vendar ne popolno

Osnovni kodek SBC s svojimi skromnimi glasbenimi zmogljivostmi ni najboljši način za privabljanje pozornosti ljubiteljev glasbe na tehnologijo Bluetooth. Zato razvijalci številnih modrozobih naprav, predvsem v vrhunskem segmentu, profil A2DP dopolnjujejo z opcijskimi, naprednejšimi orodji za stiskanje zvoka. Najbolj priljubljeno med temi orodji je algoritem AAC.

Za razliko od kodeka SBC, ki ga poznajo le tisti, ki se radi poglobijo v tehnične specifikacije Bluetooth, je kratica AAC širši javnosti dobro znana. Še bi! Navsezadnje je to oblika, ki se uporablja na primer v iTunes. Prvotni cilj razvijalcev algoritma je bil preseči MP3 v kakovosti zvoka pri enakih bitnih hitrostih - ni naključje, da njegovo ime pomeni Advanced Audio Coding, "napredno kodiranje zvoka."

AAC zaradi kompleksnejših algoritmov dejansko shrani več glasbenih informacij kot mp3, še bolj pa SBC. Ni presenetljivo, da njegova vključitev v nabor kodekov, ki jih podpira profil A2DP, bistveno izboljša zvok Bluetooth zvočnikov in slušalk.

Glavna stvar je zagotoviti, da kodek AAC podpirata obe "modrozobi" napravi: tako tista, ki služi kot oddajnik zvočnega signala, kot tista, ki deluje za sprejem. Če samo ena od para takšnih naprav razume kodiranje AAC, se profil A2DP samodejno vrne nazaj na osnovni kodek. S precej očitnimi posledicami za zvok.

Kodek AptX: najboljša možnost za ljubitelje glasbe

Še naprednejše stiskanje zvoka omogoča kodek aptX, ki ga CSR aktivno promovira na trgu brezžičnega zvoka Bluetooth. Ustvarjalci ga promovirajo kot sredstvo za brezžično prenašanje glasbe »v CD kakovosti«.

Kodek aptX ima svoj logotip, ker ga je razvil in patentiral CSR

Pravzaprav to ni povsem res, čeprav so algoritmi, na katerih temelji aptX, po svojem principu delovanja res podobni kodirnikom brez izgub, ki stisnejo zvočni tok brez izgube zvočnih informacij. Med prednostmi aptX je možnost prenosa Bluetooth MP3 in AAC brez dodatne obdelave in torej brez poslabšanja zvoka.

Posebna različica aptX Low Latency, prilagojena potrebam igralcev iger in filmofilov, prav tako zagotavlja minimalno zakasnitev pri dostavi signala – kar pomeni gledanje filma, ne da bi vrstice zaostajale za mimiko likov.

Kodek aptX zagotavlja prenos zvoka z bitno hitrostjo do 352 kB/s, ne odreže velikih črk in razširi frekvenčno območje na precej spoštljivih 10 Hz - 22 kHz, vendar visoka kompleksnost uporabljenih algoritmov zahteva mobilne procesorje potrojiti računalniško moč v primerjavi z osnovnim SBC. Zato je podpora aptX med modrozobimi napravami precej redka, največkrat v premium segmentu pametnih telefonov.

Da pa postanete lastnik pametnega telefona z aptX, vam ni treba odšteti toliko denarja: katalogi Samsung, Sony, HTS in Asus vsebujejo veliko modelov, ki podpirajo napredni kodek, vključno s precej dostopnimi.

Tako kot pri AAC se tudi pri brezžičnem povezovanju avdio vira z zvočniki ali slušalkami prepričajte, da obe napravi podpirata kodek aptX. Samo v tem primeru ste lahko prepričani, da iz »modrega zoba« res iztisnete maksimum njegovega glasbenega potenciala.

V dobi sodobne tehnologije ne boste nikogar presenetili z brezžičnimi napravami: aktivno uporabljamo Wi-Fi na telefonih in prenosnih računalnikih, povezujemo brezžične miške in tipkovnice z računalniki in poslušamo glasbo prek slušalk Bluetooth. In tu se pojavi težava - kako izbrati najboljše slušalke posebej za svoje naprave, saj je protokolov za prenos zvoka prek BT ​​kar veliko in ne podpirajo vseh tako slušalke kot naprava sama?

Zgodovina in značilnosti standarda Bluetooth

Začeli pa bomo, kot običajno, v zgodovini nastanka BT. In začel se je ustvarjati, kar je treba omeniti, nekaj let pred USB - leta 1994 je Ericsson, takrat dokaj znani proizvajalec telekomunikacijske opreme, začel delati na tem standardu. Sam standard je bil razvit kot brezžična alternativa žični povezavi prek RS-232 (bolj znana kot serijska vrata). Same specifikacije so bile pripravljene do leta 1998 - takrat je nastala skupina Bluetooth SIG, ki je skupaj z Ericssonom vključevala IBM, Intel, Nokia in Toshiba. Leta 2002 je Bluetooth postal del standarda IEEE 802.15.1 (Wi-Fi, naj vas spomnim, je del standarda IEEE 802.11). Trenutno je v Bluetooth SIG več kot 18.000 podjetij, zaradi česar je Bluetooth eden redkih glavnih standardov za podatkovne komunikacije kratkega dosega.

Kako deluje Bluetooth? Tako kot Wi-Fi in številni drugi sistemi deluje v območju ISM - od 2,4 do 2,4835 GHz. Seveda uporaba enega pasu vodi do motenj (prekrivanja) signalov - to pa negativno vpliva na stabilnost in hitrost delovanja. Ob upoštevanju dejstva, da je treba zvok vedno prenašati v enaki kakovosti brez zamud, so razvijalci standarda uporabili trik. Morda je najpomembnejša težava za BT Wi-Fi - v vsakem domu je veliko takšnih omrežij v območju 2,4 GHz, skupno pa je lahko v tem območju 13 kanalov s širino 22 MHz:


Pristop je preprost: tako oddajnik kot sprejemnik vedno uporabljata en dokaj širok kanal. Da, lahko se prekriva z drugimi kanali, kar bo negativno vplivalo na hitrost, ne pa na stabilnost - in to ustreza vsem. Bluetooth uporablja drugačen pristop: v območju ISM ima kar 79 kanalov (v nekaterih državah 23 - med njimi pa ni Rusija) s širino le 1 MHz, sprejemnik in oddajnik pa menjata kanal na frekvenci. 1600-krat na sekundo po danem algoritmu:


To se naredi posebej zato, da se močno zmanjša verjetnost motenj signala v tako majhnem frekvenčnem območju. Vendar to ne prekliče motenj - majhni kanali BT lahko padejo v velike kanale Wi-Fi, kar bo povzročilo izgubo hitrosti, kar je nesprejemljivo za visokokakovosten prenos zvoka. Zato BT uporablja tehnologijo AFH (Adaptive Frequency Hopping). Njegovo načelo je, da se pri spreminjanju kanalov Bluetooth tisti kanali, ki spadajo v velik kanal Wi-Fi, prezrejo:


Torej, če uporabljate Bluetooth na enem mestu, potem teoretično ni težav s prenosom zvoka - prosti kanali bodo izbrani med 79 kanali, kar bo zagotovilo zadostno hitrost. Če se premikate, se lahko pojavijo težave - po drugi strani pa ste pogosto videli omrežja Wi-Fi na ulici? Tako se lahko tehnologija za prenos zvoka prek BT ​​šteje za popolnoma odporno na hrup in vse, kar ostane, je ugotoviti standarde za prenos zvoka prek nje.

Bluetooth profili za prenos zvoka

Prvi profil se je pojavil skupaj s standardom Bluetooth 1.2 pred več kot 15 leti - že takrat se je razvijalcem standarda zazdelo, da je brezžični zvok odličen. Žal, sam standard, imenovan HSP - Headset Profile, je bil slabo primeren za poslušanje glasbe: prenos zvoka je bil v mono formatu z bitno hitrostjo do 64 kb/s. To je bilo več kot dovolj, da so slušalke delovale - za njih je bil na splošno ustvarjen ta profil - vendar je glasba, prenesena v tem formatu, zvenela veliko slabše od ukrivljenih 128 kb/s mp3, predvajanih skozi zvočnik telefonov tistega časa.

Naslednji profil se je imenoval HFP (Hands-Free Profile) in, kot že ime pove, je bil spet namenjen slušalkam - enak mono zvok z nizko kakovostjo. Med izboljšavami je tudi naprednejše delo: pri klicanju je bilo na primer mogoče prenesti zvok s telefona na zvočnike avtomobila, za sprejem pa uporabiti mikrofon v avtomobilu. Vendar nas zanima prenos glasbe in ta profil iz očitnih razlogov za to kategorično ni primeren.

Prvi profil, zasnovan posebej za prenos stereo zvoka, je bil A2DP - Advanced Audio Distribution Profile. V njem se je pojavila funkcija anketiranja slušalk, povezanih z napravo, da bi našli skupni kodek zanje, in kar je najpomembneje, v tem profilu je bilo mogoče nadzorovati stiskanje zvoka: žal, stiskanju se ni mogoče izogniti zaradi nizke pasovne širine Bluetootha, vendar je to vse. Stiskanje se zelo razlikuje glede na uporabljene kodeke in različico BT, zato se lahko končna kakovost zvoka zelo razlikuje.

Kodek SBC - slabši od MP3, vendar v stereo

Če je rečeno, da vaši brezžični zvočniki ali slušalke podpirajo A2DP in niti besede več, potem bo najverjetneje za stiskanje uporabljen kodek SBC (Subband Coding). Sam princip kodiranja je podoben kot pri MP3, le da tu ni poudarek na zmanjšanju zvočnih izgub, ampak na poenostavitvi izračunov, tako da do stiskanja pride zelo hitro tudi na šibkih mobilnih procesorjih. Zato so na primer frekvence nad 14 kHz popolnoma odrezane. Torej, čeprav SBC omogoča bitno hitrost do 345 kb/s, bo MP3 pri 320 kb/s zvenel bistveno bolje - samo poglejte spektre:


Kot lahko vidite, AptX zagotavlja najboljši zvok (več o tem spodaj), sledi MP3 in SBC na zadnjem mestu.

AAC je edini dober kodek za iPhone

SBC je standardni profilni kodek A2DP in seveda ni edini - obstajajo tudi naprednejša orodja za stiskanje zvoka. In najbolj priljubljen med njimi je kodek AAC (Advanced Audio Coding). Mimogrede, najboljša je, če želite z iPhonom uporabljati brezžične slušalke, tako da če jih imate, poiščite slušalke, ki to podpirajo (in teh je kar nekaj). In na splošno format AAC uporablja predvsem Apple - uporabljajo ga na primer vse pesmi v iTunes ali Apple Music.

Sprva je bil AAC razvit kot naslednik MP3 - zagotavlja boljšo kakovost zvoka pri enaki bitni hitrosti zaradi več optimizacij: na primer odstranjene so frekvence, ki jih človek ne zazna, odstranjena je redundanca v kodiranem signalu, širše okno Uporablja se 2048 slikovnih pik (lahko preberete, kaj so okna) in tako naprej. Tako da na koncu ta kodek deluje bistveno bolje kot SBC in je čisto primeren za vsakodnevno poslušanje glasbe preko bluetootha - glavno je, da ga podpirajo tako slušalke kot naprava sama - sicer bo standardni kodek SBC uporabljen z grozo posledice za zvok.

aptX je optimalna izbira za ljubitelje dobrega zvoka

To je eden redkih kodekov, ki lahko prenaša zvok prek BT ​​v MP3 in AAC brez dodatne obdelave – in torej brez vpliva na kakovost zvoka. Tukaj se prenaša dvokanalni zvok z bitno hitrostjo do 352 kb/s, pri čemer seveda ni nobenih frekvenc: uporabljen je frekvenčni razpon od 10 Hz do 22 kHz, kar je za človeško uho več kot dovolj. .

Leta 2009 se je pojavila naprednejša različica aptX HD, ki vam omogoča prenos zvoka z bitno hitrostjo do 576 kb/s - in to je že dovolj za predvajanje nekaj zvoka visoke ločljivosti, kar bo zagotovo razveselilo ljubitelje glasbe.

Vendar, žal, aptX ima eno precej resno težavo: ker ta tehnologija pripada Qualcommu, deluje samo na napravah z njihovimi čipi Bluetooth, zato podpore za aptX ni in ne more biti na iPhonu, kjer sta Wi-Fi in BT se odzove s čipom podjetja Broadcom. No, kot v primeru AAC, morajo tako naprava kot slušalke podpirati aptX - sicer bo prišlo do vrnitve na AAC ali SBC.

LDAC je edina izbira za avdiofile

Ljubitelji glasbe bodo seveda rekli - 576 kb/s v aptX HD je super, vendar obstaja glasba v flacu z dvakrat višjo bitno hitrostjo. In tu na pomoč priskoči Sony z lastnim kodekom, ki zagotavlja prenos zvoka z bitno hitrostjo kar 990 kb/s s frekvenco vzorčenja 96 kHz – kar v splošnem zagotavlja kakovostnejše predvajanje zvoka kot s CD-jev. In če je bil prej ta kodek uporabljen izključno v napravah Sony, potem je od Androida 8.0 vključen v projekt AOSP, tako da če ima vaš pametni telefon vdelano programsko opremo in imate slušalke s podporo za LDAC, potem lahko uživate v resnično Hi- Resolucija zvoka prek Bluetooth.

Rezultati

A na koncu vidimo, da se je Bluetooth zvok toliko razvil, da bo zadovoljil vse želje: za nezahtevne poslušalce s preprostimi slušalkami in MP3 glasbo z bitno hitrostjo 128 kb/s je tu SBC. Za tiste, ki so navajeni poslušati glasbo iz iTunes ali MP3 pri 320 kb/s, sta na voljo AAC in aptX. No, za ljubitelje glasbe z glasbo v flacu sta tu aptX HD in LDAC. Vendar ne pozabite - obe napravi morata podpirati kodek, ki ga potrebujete - drugače boste poslušali flac s kodekom SBC, kar vam očitno ne bo všeč.

Eden od stabilnih trendov v razvoju mobilnih naprav je izboljšanje brezžičnih komunikacij, ki omogočajo povezavo z internetom, lokalnim omrežjem, pa tudi z različno periferno opremo (slušalke, slušalke, zvočniški sistemi, tiskalniki itd.) in druge pripomočke v bližini. Tehnologije brezžične komunikacije in tudi druge komponente mobilnih naprav se nenehno razvijajo. Pojavijo se nove različice specifikacij, pasovna širina se poveča, nabor funkcij se razširi itd. Zahvaljujoč temu je zagotovljen visokokakovosten razvoj, brez katerega je tehnični napredek nepredstavljiv. Vendar ima napredek tudi slabo stran: vsako leto je uporabnikom vse težje razumeti, kakšna je razlika med različnimi modeli.

Običajno lahko iz kratkega opisa mobilne naprave razberemo le imena brezžičnih vmesnikov, s katerimi je opremljena. Podrobna specifikacija običajno vsebuje dodatne informacije, predvsem različice brezžičnih vmesnikov (na primer Wi-Fi 802.11b/g/n in Bluetooth 2.1). Vendar to ni vedno dovolj, da bi v celoti ocenili zmogljivosti brezžične komunikacije zadevne naprave. Na primer, če želite razumeti, ali bo določena periferna naprava, povezana prek Bluetooth, delovala s pametnim telefonom ali tablico, ki jo imate na voljo.

V tem članku bomo govorili o različnih odtenkih, na katere morate biti pozorni pri ocenjevanju zmogljivosti naprav, opremljenih z vmesnikom Bluetooth.

Področje uporabe

Brezžični vmesnik s kratkim dosegom, imenovan Bluetooth, so leta 1994 razvili inženirji švedskega podjetja Ericsson. Od leta 1998 razvoj in promocijo te tehnologije izvaja skupina Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), ki so jo ustanovili Ericsson, IBM, Intel, Nokia in Toshiba. Do danes seznam članov Bluetooth SIG vključuje več kot 13 tisoč podjetij.

Uvedba Bluetootha v potrošniške naprave množičnega trga se je začela v prvi polovici prejšnjega desetletja. Trenutno je veliko modelov prenosnih računalnikov in mobilnih naprav opremljenih z vgrajenimi adapterji Bluetooth. Poleg tega je v prodaji širok nabor perifernih naprav (brezžične slušalke, kazalne naprave, tipkovnice, sistemi zvočnikov itd.), opremljenih s tem vmesnikom.

Glavna funkcija Bluetooth je ustvarjanje tako imenovanih osebnih omrežij (Private Area Networks, PAN), ki zagotavljajo možnost izmenjave podatkov med bližnjimi (znotraj iste hiše, sobe, vozila itd.) namiznimi in prenosnimi računalniki, perifernimi in mobilne naprave itd.

Glavni prednosti Bluetooth pred konkurenčnimi rešitvami sta nizka poraba energije in nizki stroški oddajnikov, kar omogoča integracijo tudi v manjše naprave z miniaturnimi baterijami. Poleg tega so proizvajalci opreme oproščeni plačila licenčnine za namestitev oddajnikov Bluetooth v svoje izdelke.

Povezovanje naprav

Z vmesnikom Bluetooth lahko povežete dve ali več naprav hkrati. V prvem primeru se povezava izvede po shemi "od točke do točke", v drugem pa po shemi "od točke do več točk". Ne glede na shemo povezave je ena od naprav glavna, ostale so podrejene. Glavna naprava nastavi vzorec, ki ga bodo uporabljale vse podrejene naprave, in tudi sinhronizira njihovo delovanje. Naprave, povezane na ta način, tvorijo pikonet. Eno glavno in do sedem podrejenih naprav je mogoče združiti znotraj enega pikoneta (sliki 1 in 2). Poleg tega so v pikonetu možne dodatne podrejene naprave (več kot sedem), ki imajo parkiran status: ne sodelujejo pri izmenjavi podatkov, ampak so sinhronizirane z glavno napravo.

riž. 1. Piconet diagram,
povezovanje dveh naprav

riž. 2. Piconet shema,
združevanje več naprav

Več pikonetov je mogoče združiti v porazdeljeno omrežje (scatternet). Za to mora naprava, ki deluje kot podrejena v enem pikonetu, delovati kot nadrejena v drugem (slika 3). Pikoneti, ki so del istega porazdeljenega omrežja, niso med seboj sinhronizirani in uporabljajo različne vzorce.

riž. 3. Diagram porazdeljenega omrežja, ki vključuje tri pikonete

Največje število pikonetov v porazdeljenem omrežju ne sme presegati deset. Tako porazdeljeno omrežje omogoča skupno povezavo do 71 naprav.

Upoštevajte, da se v praksi redko pojavi potreba po ustvarjanju porazdeljenega omrežja. Pri trenutni stopnji integracije komponent strojne opreme si je težko predstavljati situacijo, ko bi moral lastnik pametnega telefona ali tabličnega računalnika prek Bluetootha povezati več kot dve ali tri naprave hkrati.

Radij delovanja

Specifikacija Bluetooth zagotavlja tri razrede sprejemnikov (glejte tabelo), ki se razlikujejo po moči in s tem po učinkovitem dosegu. Najpogostejša možnost, ki se uporablja v večini trenutno proizvedenih mobilnih elektronskih naprav in osebnih računalnikov, so oddajniki-sprejemniki Bluetooth razreda 2. Sistemi nizke moči razreda 3 so opremljeni z medicinsko opremo, glavno področje uporabe pa je za najbolj »dolgotrajne« obseg” Moduli razreda 1 so nadzorni in krmilni sistemi za industrijsko opremo.

Seveda lahko računate na stabilno brezžično povezavo med napravami, ki se nahajajo na največji razdalji (na primer 10 m v primeru oddajnikov razreda 2) le, če med njimi ni večjih ovir (sten, predelnih sten, vrat itd.). ). Dejanski doseg se lahko razlikuje glede na značilnosti prostora ter prisotnost radijskih motenj in virov močnega elektromagnetnega sevanja v zraku.

Različice Bluetooth in njihove razlike

Prva različica specifikacije (Bluetooth 1.0) je bila odobrena leta 1999. Kmalu po vmesni specifikaciji (Bluetooth 1.0B) je bil odobren Bluetooth 1.1 - popravil je napake in odpravil številne pomanjkljivosti prve različice.

Leta 2003 je bila odobrena osnovna specifikacija Bluetooth 1.2. Ena njegovih ključnih novosti je bila uvedba metode AFH (Adaptive Frequence-Hopping Spread spectrum), ki je brezžično povezavo naredila veliko bolj odporno na elektromagnetne motnje. Poleg tega je bilo mogoče skrajšati čas, porabljen za izvajanje postopkov odkrivanja naprave in povezovanja.

Druga pomembna izboljšava v različici 1.2 je bilo povečanje hitrosti izmenjave podatkov na 433,9 Kbps v vsako smer pri uporabi asinhrone komunikacije prek simetričnega kanala. V primeru asimetričnega kanala je bila prepustnost 723,2 Kbit/s v eno smer in 57,6 Kbit/s v drugo smer.

Dodana je bila tudi izboljšana različica tehnologije Extended Synchronous Connections (eSCO), ki izboljša kakovost pretočnega zvoka z uporabo mehanizma za ponovno pošiljanje paketov, poškodovanih med prenosom.

Konec leta 2004 je bila odobrena osnovna specifikacija Bluetooth 2.0 + EDR. Najpomembnejša novost druge različice je bila tehnologija Enhanced Data Rate (EDR), zaradi katere je bilo mogoče znatno (večkrat) povečati prepustnost vmesnika. Teoretično uporaba EDR omogoča doseganje hitrosti prenosa podatkov 3 Mbit/s, v praksi pa ta številka običajno ne presega 2 Mbit/s.

Upoštevati je treba, da EDR ni obvezna funkcija za sprejemnike in sprejemnike, ki so skladni s specifikacijo Bluetooth 2.0.

Naprave, opremljene z oddajniki-sprejemniki Bluetooth 2.0, so nazaj združljive s prejšnjimi različicami (1.x). Seveda je hitrost prenosa podatkov omejena z zmogljivostmi počasnejše naprave.

Leta 2007 je bila odobrena osnovna specifikacija Bluetooth 2.1 + EDR. Ena od novosti, ki so bile v njem implementirane, je bila energetsko varčna tehnologija Sniff Subrating, ki je omogočila znatno (od tri do desetkrat) podaljšanje življenjske dobe baterije mobilnih naprav. Bistveno je poenostavljen tudi postopek vzpostavitve komunikacije med dvema napravama.

Avgusta 2008 so bili odobreni osnovni dodatki (Core Specification Addendum, CSA) specifikacijam Bluetooth 2.0 + EDR in Bluetooth 2.1 + EDR. Spremembe so namenjene zmanjšanju porabe energije, povečanju stopnje zaščite prenesenih podatkov in optimizaciji postopkov za identifikacijo in povezovanje Bluetooth naprav.

Aprila 2009 je bila odobrena osnovna specifikacija Bluetooth 3.0+HS. Okrajšava HS v tem primeru pomeni High Speed. Njegova glavna novost je implementacija Generic Alternate MAC/PHY tehnologije, ki omogoča prenos podatkov s hitrostjo do 24 Mbit/s. Poleg tega je predvidena uporaba dveh sprejemno-sprejemnih modulov: nizke hitrosti (z nizko porabo energije) in visoke hitrosti. Odvisno od širine prenesenega podatkovnega toka (ali velikosti poslane datoteke) se uporablja nizkohitrostni (do 3 Mbit/s) ali visokohitrostni oddajnik-sprejemnik. To vam omogoča zmanjšanje porabe energije v primerih, ko niso potrebne visoke hitrosti prenosa podatkov.

Osnovna specifikacija Bluetooth 4.0 je bila odobrena junija 2010. Ključna značilnost te različice je uporaba nizkoenergijske tehnologije. Manjšo porabo energije dosežemo tako z omejitvijo hitrosti prenosa podatkov (ne več kot 1 Mbit/s) kot tudi s tem, da oddajnik/sprejemnik ne deluje stalno, ampak je vklopljen samo za čas izmenjave podatkov. V nasprotju s splošnim prepričanjem Bluetooth 4.0 ne zagotavlja višjih hitrosti prenosa podatkov kot Bluetooth 3.0+HS.

Bluetooth profili

Zmožnost medsebojnega delovanja naprav, ko so povezane prek Bluetootha, je v veliki meri odvisna od nabora profilov, ki jih podpira vsaka od njih. Določen profil zagotavlja podporo za nekatere funkcije, kot je prenos datotek ali pretakanje predstavnosti, zagotavljanje omrežne povezave itd. Za informacije o nekaterih profilih Bluetooth glejte stransko vrstico.

Pomembno je razumeti, da lahko povezavo Bluetooth uporabite za izvajanje katerega koli opravila le, če ustrezen profil podpirata glavna in podrejena naprava. Prenos »vizitke« ali kontakta z enega mobilnega telefona na drugega prek Bluetooth povezave je torej možen le, če obe napravi podpirata profil OPP (Object Push Profile). Za uporabo mobilnega telefona kot brezžičnega mobilnega modema je na primer potrebno, da ta naprava in z njo povezan računalnik podpirata profil DUN (Dial-up Networking Profile).

Pogosto se pojavijo situacije, ko je vzpostavljena povezava Bluetooth med dvema napravama, vendar nekega dejanja (recimo prenos datoteke) ni mogoče izvesti. Eden od verjetnih razlogov za takšne težave je lahko pomanjkanje podpore za ustrezen profil na eni od naprav.

Tako je nabor podprtih profilov pomemben dejavnik, ki ga moramo upoštevati pri ocenjevanju zmogljivosti posamezne naprave. Na žalost nekateri modeli mobilnih naprav podpirajo minimalen nabor profilov (na primer samo A2DP in HSP), kar bistveno omejuje možnost brezžične povezave z drugo opremo.

Upoštevajte, da nabor podprtih profilov ne določajo le posebnosti in oblikovne značilnosti naprave, temveč tudi politika proizvajalca. Nekatere naprave na primer blokirajo možnost prenosa datotek določenih formatov (slik, videoposnetkov, e-knjig, aplikacij itd.) pod pretvezo boja proti piratstvu. Res je, da v resnici zaradi takšnih omejitev ne trpijo ljubitelji ponarejenih medijskih vsebin in programske opreme, temveč pošteni uporabniki, ki so prisiljeni celo fotografije, posnete z lastnim vgrajenim fotoaparatom, prenašati na osebni računalnik po krožnih poteh (npr. s pošiljanjem potrebnih datotek na njihov e-poštni naslov).

Bluetooth profili A2DP(Advanced Audio Distribution Profile) - omogoča prenos dvokanalnega (stereo) zvočnega toka iz vira signala (PC, predvajalnik, mobilni telefon) na brezžične stereo slušalke, sistem zvočnikov ali drugo napravo za predvajanje. Za stiskanje poslanega toka se lahko uporabi standardni kodek SBC (Sub Band Codec) ali drug, ki ga določi proizvajalec naprave. AVRCP(Audio/Video Remote Control Profile) - omogoča upravljanje standardnih funkcij televizorjev, sistemov za domači kino itd. Naprava, ki podpira profil AVRCP, lahko deluje kot brezžični daljinski upravljalnik. Lahko se uporablja v povezavi s profili A2DP ali VDPT. BIP(Basic Imaging Profile) - omogoča prenos, sprejem in ogled slik. Omogoča vam na primer prenos digitalnih fotografij iz digitalnega fotoaparata v pomnilnik mobilnega telefona. Možno je spreminjati velikosti in formate prenesenih slik ob upoštevanju posebnosti povezanih naprav. BPP(Basic Printing Profile) - osnovni profil tiskanja, ki omogoča prenos različnih objektov (besedilnih sporočil, vizitk, slik itd.) za izpis na tiskalni napravi. Na primer, lahko natisnete besedilno sporočilo ali fotografijo iz svojega mobilnega telefona na tiskalnik. Pomembna značilnost profila BPP je, da na napravi, iz katere se predmet pošlje v tiskanje, ni treba namestiti posebnega gonilnika za obstoječi model tiskalnika. DUN(Dial-up Networking Profile) – omogoča povezavo osebnega računalnika ali druge naprave z internetom preko mobilnega telefona, ki v tem primeru deluje kot zunanji modem. FAKS(Fax Profile) - omogoča uporabo zunanje naprave (mobilnega telefona ali večnamenske naprave s faks modulom) za prejemanje in pošiljanje faks sporočil iz osebnega računalnika. FTP(File Transfer Profile) - omogoča prenos datotek in dostop do datotečnega sistema povezane naprave. Standardni nabor ukazov vam omogoča krmarjenje po hierarhični strukturi logičnega pogona povezane naprave ter kopiranje in brisanje datotek. GAVDP(Splošni avdio/video distribucijski profil) - omogoča prenos avdio in video tokov od vira signala do naprave za predvajanje. Je osnovni za profile A2DP in VDP. HFP(Hands-Free Profile) - omogoča povezavo prostoročnih avtomobilskih naprav z mobilnim telefonom za glasovno komunikacijo. HID(Human Interface Device Profile) – opisuje protokole in metode za povezovanje brezžičnih vhodnih naprav (miške, tipkovnice, igralne palice, daljinski upravljalniki itd.) z osebnim računalnikom. Profil HID je podprt v številnih modelih mobilnih telefonov in dlančnikov, kar vam omogoča, da jih uporabljate kot brezžične daljinske upravljalnike za upravljanje grafičnega vmesnika operacijskega sistema ali posameznih aplikacij na osebnem računalniku. HSP(Headset Profile) - omogoča povezavo brezžičnih slušalk z mobilnim telefonom ali drugo napravo. Poleg prenosa zvočnega toka so na voljo funkcije, kot so klicanje, sprejemanje dohodnega klica, prekinitev klica in prilagajanje glasnosti. OPP(Object Push Profile) - osnovni profil za pošiljanje predmetov (slike, vizitke itd.). Na primer, lahko prenesete seznam stikov iz enega mobilnega telefona v drugega ali fotografijo iz pametnega telefona v osebni računalnik. Za razliko od FTP profil OPP ne omogoča dostopa do datotečnega sistema povezane naprave. PAN(Personal Area Networking Profile) - omogoča združevanje dveh ali več naprav v lokalno omrežje. Na ta način lahko povežete več osebnih računalnikov na enega z dostopom do interneta. Poleg tega ta profil omogoča oddaljeni dostop do osebnega računalnika, ki deluje kot glavna naprava. SINHRONIZACIJA(Sinhronizacijski profil) - uporablja se v povezavi z osnovnim profilom GOEP in sinhronizira osebne podatke (dnevnik, seznam kontaktov itd.) med dvema napravama (na primer na namiznem računalniku in mobilnem telefonu).

Proizvajalci nenehno prepričujejo potrošnike, da so nove rešitve zagotovo boljše od starih. Novi procesorji imajo višjo zmogljivost in nižjo porabo energije v primerjavi s svojimi predhodniki; novi zasloni imajo višjo ločljivost in širši barvni obseg itd. Vendar pa je komaj priporočljivo uporabiti takšen pristop za ocenjevanje zmogljivosti vmesnika Bluetooth.

Najprej je treba upoštevati značilnosti obstoječe flote naprav Bluetooth. Konec koncev, kot že omenjeno, največjo hitrost prenosa podatkov določa naprava, opremljena z najstarejšo različico vmesnika. Poleg tega visoke hitrosti prenosa podatkov niso potrebne za vse naloge. Če je to res pomemben dejavnik za kopiranje medijskih datotek (zvočni posnetki, slike) ali oddajanje zvočnega toka z nizko stopnjo stiskanja, potem je za normalno interakcijo telefona z brezžičnimi slušalkami ali za izmenjavo stikov z drugo napravo Bluetooth 2.0 zmogljivosti povsem zadostne.

Drugič, v mnogih primerih je veliko bolj pomemben dejavnik kot največja hitrost brezžične povezave nabor podprtih profilov Bluetooth. Navsezadnje je on tisti, ki dejansko določa obseg opreme, s katero je obstoječa naprava sposobna komunicirati. Na žalost so te informacije redko navedene tudi v celotni specifikaciji naprave, pogosto pa jih morate iskati v besedilu navodil za uporabo ali na uporabniških forumih.

Kako standard Bluetooth A2DP deluje z brezžičnimi slušalkami in slušalkami na telefonu?

Sodobni pametni telefoni imajo standard za brezžični prenos informacij A2DP Bluetooth. Zasnovan je za distribucijo zvoka po zraku do perifernih naprav. Oddajnik je mobilni telefon, sprejemnik pa brezžične slušalke ali prenosni zvočnik. Tehnologija A2DP Bluetooth odpravlja težave z žicami, ki motijo ​​vaše prenosne avdio naprave.

Glavna značilnost profila A2DP Bluetooth je nizka pasovna širina, zato mora pametni telefon pred prenosom zvoka obdelati skladbo na poseben način, da zmanjša njeno velikost. Priljubljeni kodeki so SPC, MP3, ACC in drugi. Pomembno je, da slušalke podpirajo kodek, sicer se glasba ne predvaja.

Kako omogočiti in uporabljati A2DP Bluetooth?

Tehnologija A2DP Bluetooth (Advanced Audio Distribution Profile) vam omogoča uporabo brezžičnih slušalk, zvočnikov in druge prenosne opreme. Uporabnik lahko upravlja tudi predvajanje skladb s tipkami na ohišju perifernih naprav.

1. Če želite začeti uporabljati Bluetooth komunikacijo A2DP, morate v nastavitvah pametnega telefona aktivirati ustrezno možnost. Na pripomočkih Android je priporočljivo odpreti zaslon z obvestili in preprosto aktivirati Bluetooth.
2. Naslednji korak je vklop slušalk. Morali bi biti napolnjeni in prikazani na seznamu naprav, ki so na voljo za povezavo. Tukaj morate samo izbrati želene slušalke in počakati, da se pametni telefon sinhronizira.
3. Po opisanih korakih lahko uporabljate vse zmožnosti brezžičnih slušalk – poslušate glasbo, prilagajate glasnost predvajanja, preklapljate skladbe.

Domet A2DP Bluetooth je približno 10 metrov, zato je priporočljivo, da uporabnik drži slušalke blizu telefona. Če se premaknete za določeno razdaljo, bo zvok prekinjen ali posredovan z motnjami.

Zvočna tehnologija A2DP Bluetooth je priljubljen komunikacijski standard med lastniki pametnih telefonov. Omogoča uporabo brezžičnih slušalk ali prenosnih zvočnikov. Posebnih nastavitev za uporabnika ni, vse deluje kot iz škatle prek običajnega Bluetootha in brezžične slušalke.

Mobilne naprave danes ne služijo samo za predvideni namen - klicanje, ampak tudi kot multimedijski zabaviščni centri. Na pametnih telefonih in komunikatorjih lahko gledate filme, ustvarjate foto albume, igrate igre, brskate po internetu in poslušate glasbo. Glasbo so poslušali in jo bodo vedno poslušali. Danes pa bomo izvedeli, kaj potrebujejo mobilne naprave, oziroma, katere funkcije in dodatke mora podpirati telefon za takšen glasbeni užitek.

Prvi dodatek, s katerim lahko poslušate glasbo na pametnem telefonu, so slušalke.

- (iz angleščine prostoročno) sistem, ki vam omogoča, da se pogovarjate in upravljate telefon brez uporabe rok. Najpogosteje se uporablja v avtomobilih. V bistvu so to naprave, ki omogočajo pogovor, ne da bi v roki držali mobilni telefon ali komunikator. Sestavljen je iz slušalke in mikrofona. Obstajajo žični in brezžični prostoročni telefoni.

Žične slušalke so povezane z mobilno napravo s kablom. Te pa so razdeljene na mono in stereo slušalke. Na voljo so tudi multimedijski prostoročni telefoni, ki vam omogočajo upravljanje predvajalnika vaše mobilne naprave.

Brezžične slušalke se z mobilno napravo povežejo z uporabo. Sposoben je ujeti signal mobilnega telefona na razdalji do 10 m.

Brezžična tehnologija Bluetooth je že nekaj časa nepogrešljiva za opremljanje mobilnih telefonov z različnimi zunanjimi napravami, kot so prostoročna oprema, zunanji pomnilnik ali brezžični modemi. V zadnjem času postajajo vse bolj priljubljene Bluetooth slušalke in slušalke (). Nekateri od njih imajo možnost dela ne le z mobilnimi telefoni in dlančniki, temveč tudi z drugimi napravami, ki nimajo protokola Stereo Bluetooth prek adapterjev.

Pojav telefonov, ki podpirajo možnost uporabe brezžičnih stereo slušalk Bluetooth za poslušanje glasbe, je njihovim lastnikom omogočil, da občutijo resnično veselje popolne odsotnosti žic. Vendar pa stroški takšnih telefonov in samih slušalk Bluetooth ne dovoljujejo govoriti o razširjenosti tega pojava.

Stereo Bluetooth slušalke ne morejo delovati z mobilno napravo, če ta ne podpira profila.