کدک aptX چیست و چه تأثیری بر بهبود صدای دستگاه های بلوتوثی می گذارد

کدک aptX با هدف بهبود صدای هدفون ها و اسپیکرهای بلوتوثی معرفی شده است. در ادامه ی این مطلب، تأثیر کدک را بر صدای بلوتوثی بررسی می کنیم.

اگر تاکنون با دقت به فهرست مشخصات هدست ها و اسپیکرهای بلوتوثی نگاه کرده باشید، قطعا نام کدک aptX را به عنوان قابلیتی برتر در بهبود صدای دستگاه ها مشاهده کرده اید. این کدک به عنوان مزیت در فهرست مشخصات برخی دستگاه ها دیده می شود که انتقال صدای بی سیم را بین منبعی همچون گوشی هوشمند یا تبلت و هدفون یا اسپیکر بهبود می بخشد. در روزهای ابتدایی که ارتباط بلوتوثی بین دستگاه های صوتی مطرح شده بود، aptX به دلیل ظرفیت های فراوان در بهبود کیفیت، توجه بسیاری از کاربران و کارشناسان را به خود جلب کرد.

در یک دهه ی گذشته، فناوری بلوتوث پیشرفت چشمگیری تجربه کرده است. امروزه، این فناوری در نسخه ی پنج به کاربران ارائه می شود و aptX دیگر مانند گذشته به عنوان فناوری یا قابلیتی خاص برای بهبود کیفیت صدا شناخته نمی شود. البته این بدان معنا نیست که کدک aptX دیگر کارایی ندارد؛ اما دیگر از بهینه سازی های آن چنان بزرگ و ملموس با کدک aptX خبری نیست. درنهایت، کدک مذکور هنوز مزایایی به همراه دارد و آشنایی با جزئیاتش جذاب خواهد بود. پیش از معرفی و بررسی مزیت های کدک aptX، بهتر است ابتدا ساختار ارتباط های بلوتوثی، به ویژه در حوزه ی انتقال صدا را مرور کنیم.

آشنایی با مفاهیم انتقال صدا با بلوتوث

صدای دیجیتال را می توان مجموعه ای از قطعه  ها و بخش های موج صوتی (سمپل) در لحظه ای خاص از زمان دانست. در مجموع، صدای دیجیتال برخلاف یک موج ثابت از صدا، مجموعه ای از تصاویر لحظه ای از موج محسوب می شود.

وقتی تعداد زیادی قطعه های موج صوتی (samples) دردسترس باشد، دستگاه پخش کننده ی صدا (مثلا گوشی هوشمند) می تواند آن ها را به یک موج صوتی نرم و یکپارچه تبدیل کند. به عنوان مثال، دیسک های صوتی قدیمی را مدنظر قرار دهید. هر CD صوتی در هر ثانیه ۴۴،۱۰۰ سمپل دارد که هریک از آن ها مقداری بین ۰ تا ۶۵،۵۳۵ (یا همان ۱۶ بیت) خواهد داشت. به بیان دیگر، در هر ثانیه ۴۴،۱۰۰ تصویر لحظه ای از موج داریم که در هریک از آن ها، احتمال وجود ۶۵،۵۳۶ مقدار وجود دارد.

نرخ 16bit/44kHz در CDهای صوتی به معنای ۱۰ مگابایت فضا به ازای هر دقیقه صدای استریو است. به عبارت دیگر، می توان این ترکیب را با بیش از یک مگابیت در هر ثانیه برابر دانست. چنین حجمی از داده قطعا در دوران کنونی آن چنان زیاد نیست؛ اما در انتقال بی سیم صدا از دستگاه پخش کننده تا هدفون یا اسپیکر بلوتوثی مهم خواهد بود. به علاوه، اگر قصد داشته باشید چنین حجمی از داده را استریم کنید، ترافیک مصرف داده در گوشی هوشمند شما تحت تأثیر قرار می گیرد.

برای مدیریت مشکل حجم داده های صوتی، صدای فشرده شده یا همان فرمت های MP3 یا AAC مطرح شدند. این کدک  ها به صورت مجموعه ای از فرایندهای فشرده سازی و عادی سازی فایل صداهای ناشنیدنی را با روشی موسوم به Psychoacoustic Modeling حذف می کنند. روش مذکور به کدک ها امکان می دهد حجم داده های صوتی را به میزان چشمگیری کاهش دهند. به عنوان مثال، هر دقیقه فایل MP3 حجمی حدود یک مگابایت دارد؛ درنتیجه، حجم آن از فایل اولیه  ۱۰ برابر کمتر است.

کم کردن حجم داده های صوتی با کاهش کیفیت همراه خواهد بود؛ از این رو، کدک هایی همچون MP3 را به نام lossy هم می شناسند. به بیان دیگر، صدایی که در فرایند کاهش حجم حذف می شود، بازیافت شدنی نخواهد بود. صداهای فشرده شده ازلحاظ تئوری کیفیت کمتری از نسخه ی عادی صدا دارند. البته امروزه احساس این کاهش کیفیت آن چنان آسان نیست و در روزهای ابتدایی توسعه ی کدک های فشرده سازی، کاهش کیفیت محسوس تر بود. بهبود انکودرها، افزایش بیت ریت و… باعث بهبود کیفیت فایل های صوتی فشرده شدند؛ البته هنوز هم می توان حتی در هدفون های بسیار ارزان قیمت تا حدودی تفاوت کیفیت را بین صدای فشرده و عادی حدس زد.

اکنون نوبت به بررسی نقش بلوتوث در انتقال داده های صوتی می رسد. بلوتوث فرایند انتقالی با مصرف توان اندک محسوب می شود که برای انتقال داده بین دستگاه هایی با فاصله ی نزدیک طراحی شد. این فرایند درمقایسه با Wi-Fi توان کمتری مصرف می کنند و فاصله ی مجاز و نرخ انتقال داده  اش نیز کمتر است. با پیشرفت فناوری بلوتوث در سال های گذشته، ابعاد حداکثر جریان ممکن در آن نیز افزایش پیدا کرده است؛ درنتیجه، امروزه در مقایسه با سال های ابتدایی معرفی بلوتوث، امکان انتقال داده های بیشتری ازطریق این فناوری وجود دارد.

کدک SBC از سال ها پیش به عنوان راهکار مناسب انتقال صدای بلوتوثی استفاده می شود

در روزهای ابتدایی معرفی بلوتوث، برای انتقال داده از این روش باید داده های صوتی بسیار کوچک می شدند. فرایند کاهش حجم با استفاده از کدکی موسوم به SBC (مخفف low complexity subband codec) انجام می شد. کدک مذکور با هدف حفظ حداکثری کیفیت صدا توسعه نیافته بود و تنها تلاش می کرد حداقل توان پردازشی ممکن را مصرف کند؛ چون دستگاه های هدف آن بسیار ضعیف بودند. در سال های گذشته، SBC هم پیشرفت کرده است و در اکثر دستگاه ها با بیت ریت حداکثر ۳۴۵ کیلوبیت برثانیه اجرا می شود. در مقام مقایسه، حساب کاربری اسپاتیفای پریمیوم امکان استریم صدای ۳۲۰ کیلوبیت برثانیه را به کاربر می دهد. البته فراموش نکنید کدک هایی با بیت ریت مشابه لزوما کیفیت صدای برابر ندارند؛ اما می توان با تقریب مناسبی آن ها را باهم مقایسه کرد.

هیچ تضمینی وجود ندارد که کدک SBC حتما بیت ریت ۳۴۵ کیلوبیت برثانیه را به کاربر ارائه کند. درواقع، این احتمال وجود دارد که یک دستگاه بیت ریت کمتر را به کار گیرد. درمجموع، کدک SBC در بهترین حالت هم کیفیتی آن چنان بهتر از MP3 یا AAC ندارد و همیشه هم در بهترین حالت و کیفیت نیست. همین فرایندها و اشکال های کاهش کیفیت صدا بودند که درنهایت به تولد aptX انجامیدند.

aptX وارد می شود

کدک aptX نیز مانند برادران بزرگترش، با هدف فشرده سازی داده های صوتی معرفی شده است؛ اما روشی تقریبا متفاوت را برای فشرده کردن داده به کار می گیرد. همان طور که گفتیم، MP3 با روش Psychoacoustic Modeling، حجم داده را کاهش می دهد. درمقابل، aptX برای کاهش حجم روشی موسوم به Time Domain ADPCM دارد. به طور خلاصه و ساده، این روش در هر سمپل صدا از بیت های کمتری استفاده می کند که در مجموع، به کاهش حجم فایل منجر می شود.

پتنت های مرتبط با کدک aptX اکنون در مالکیت کوالکام هستند. شرکت آمریکایی ادعاهایی بزرگ درباره ی این فناوری می کند. به عنوان مثال، در بخشی از توضیحات کدک می خوانیم:

صدا با کدک aptX فناوری ای با بازدهی چشمگیر است که مطمئن می شود صدایی بسیار باکیفیت را از دستگاه های بلوتوثی تان دریافت کنید؛ درنتیجه، بهترین کیفیت گوش دادن به محتوای صوتی را تجربه خواهید کرد.

نکته ی مهم در بهره برداری از فناوری aptX این است که هر دو دستگاه (گوشی هوشمند و هدفون یا اسپیکر) باید از کدک aptX پشتیبانی کنند. اگر کدک فقط در یک دستگاه پشتیبانی شود، نمی توانید از کیفیت آن بهره مند شوید.

نسخه های اولیه از aptX هنوزهم در دستگاه ها استفاده می شوند و بسیار هم مرسوم هستند. تنها بهینه سازی مهم بین این کدک و SBC را می توان الزام بیت ریت ۳۸۴ کیلوبیت برثانیه دانست؛ با این حال، aptX با بیت ریت ۳۸۴ و SBC با بیت ریت ۳۴۵، تفاوت چندانی باهم ندارند. اگر یکی از دستگاه های شما SBC را در بیشترین بیت ریت پشتیبانی نمی کند؛ اما مجهز به aptX است، شاید کمی بهبود را در کیفیت صدا تجربه کنید.

کدک aptX HD درمقایسه با نسخه های اولیه کمی بهبود یافته است. این کدک صدای ۲۴ بیتی را در بیت ریت ۵۷۶ کیلوبیت برثانیه ارائه می کند. نسخه ی دیگری هم به نام aptX Adaptive وجود دارد که به صورت تئوری کیفیت صدای aptX HD را در بیت ریت کمتر و امکان بهره مندی از نرخ سمپل ۹۶ کیلوهرتز به همراه دارد.

هیچ یک از دستگاه های اپلی در فهرست دستگاههای پشتیبانی کننده دیده نمی شود؛ اما محصولات شرکت های دیگر همچون سامسونگ، ال جی، گوگل و… از aptX پشتیبانی می کنند. البته فراموش نکنید که فهرست وب سایت رسمی aptX به صورت منظم به روز نمی شود و اگر دستگاه مدنظرتان را در فهرست ندیدید، بهتر است فهرست مشخصات خود دستگاه را بررسی کنید.

آیا aptX هنوز کارایی دارد؟

در پاسخ کوتاه به این پرسش باید بگوییم: «شاید». امروزه SBC برخلاف روزهای ابتدایی توسعه ی بلوتوث، مشکلات آن چنانی کاهش کیفیت ندارد. درواقع، اگر SBC به خوبی پیاده سازی شود، با دیگر کدک های lossy برابری نسبی خواهد داشت. درمقابل، aptX احتمالا این امکان را فراهم می کند که انتقال صدا ازطریق بلوتوث برایتان با کاهش آن چنانی کیفیت همراه نباشد. البته برای رسیدن به کیفیت بهتر، تنها پشتیبانی دستگاه شما از aptX کافی نخواهد بود. به عنوان مثال، برخی از دستگاه ها کدک را مستقیما از منبع صدا اجرا می کنند؛ درنتیجه، اگر فایل های موجود روی گوشی شما AAC باشد و هدفون هم از آن ها پشتیبانی کند (اغلب دستگاه های اپل پشتیبانی می کنند)، صدا را بدون کاهش کیفیت SBC می شنوید و به aptX نیازی هم نخواهد بود.

نکته ی مهم تر در بررسی کیفیت و کارایی aptX این است که باید منبع و فایل ورودی صدا را هم مدنظر قرار دهید. کدک aptX HD روی کاغذ عالی به نظر می رسد که با بیت ریت و سمپل فراوان مناسب خواهد بود. گفتنی است تازمانی که صدای ورودی و منبع شما باکیفیت نباشد، این قابلیت ها آن چنان مهم نیستند. در مجموع، کدک بهتر در انتقال صدا زمانی فایده خواهد داشت که صدای اصلی با کیفیت بیشتری پخش شود. وقتی فایل ورودی صدا و موسیقی شما بی کیفیت باشید یا از هدفون ارزان و بی کیفیت استفاده کنید، کدک های SBC و aptX تفاوت چندانی نخواهند داشت.

برای بهره مندی کامل از ظرفیت های aptX به صدای ورودی باکیفیت نیاز دارید

برخی از کاربران کیفیت بیشتر صدا را در فایل های صوتی و موسیقی طلب می کنند. آن ها به دنبال فایل های صوتی با رزولوشن چشمگیر و فشرده سازی حداقلی هستند که کل تجربه ی کاربری را تغییر می دهد. با این حال، همه ی مردم به دنبال چنین تجربه ای نیستند و فایل های بدون کاهش کیفیت هم به آسانی دردسترس همه قرار ندارند. از نمونه های موجود می توان به سرویس Tidal اشاره کرد که گزینه ی HiFi را هم در اختیار کاربران قرار می دهد. کیفیت استریم این سرویس درمقایسه با استریم های مرسوم ۳۲۰ کیلوبیت برثانیه، چند سطح برتر است و استریم ۱،۴۱۱ کیلوبیت برثانیه را به کاربر ارائه می کند. از سرویس های دیگر می توان به Amazon Music HD اشاره کرد که هزینه ی بیشتری به کاربر تحمیل می کند. درنهایت در وضعیت عادی که کاربر به دنبال صدا با رزولوشنی خیره کننده نیست، به ارتباط آن  چنان پیشرفته تر از ارتباط بلوتوثی مرسوم نیاز ندارد.

علاوه بر کدک aptX، نمونه های دیگری هم در بازار وجود دارند که با تمرکز بر افزایش کیفیت ارتباط صوتی ازطریق بلوتوث توسعه یافته اند. به عنوان مثال، سونی راهکاری به نام LDAC برای ارتباط بلوتوثی ارائه می کند که البته در دستگاه های محدودی پشتیبانی می شود. فراموش نکنید که کدک انتقال صدا، تنها بخشی از مؤلفه های تأثیرگذار بر کیفیت را تشکیل می دهد که بخش آن چنان بزرگی هم نیست. کیفیت اسپیکر و حتی جانمایی آن در اتاق کاربر، کیفیت هدفون و چگونگی قرارگیری روی گوش، کیفیت صدای منبع و… تأثیر بسیار بیشتری روی تجربه ی شما از کیفیت صدا می گذارند. درنهایت، کدک ارتباطی چیز بیش از راهکار اتصال بین دستگاه ها نیست و در همان حد اهمیت پیدا می کند. شاید چنین اظهارنظری بحث برانگیز به نظر برسد؛ اما می توانید با آزمایش کدک ها و فایل های موسیقی متنوع با کیفیت های گوناگون، خودتان تفاوت کدک ها را بررسی کنید. به هرحال aptX آن قدر مهم به نظر نمی رسد که در کانون توجه قرار گرفته است.

آینده ی aptX و بلوتوث

درحال حاضر) نسخه های جدیدی از aptX در محصولاتی صوتی در حال تولد هستند که ظرفیت بهبود وضعیت و جذاب ترکردن کدک را دارند. به عنوان مثال، پیش تر در همین مقاله به نمونه ی Adaptive اشاره کردیم که کیفیت صدا را تا حد مناسبی بهبود می دهد. امروزه، از نام های جدیدی همچون aptX Low Latency صحبت می شود که قابلیت پیشرفت مناسبی دارند.

شاید در برخی مواقع در استفاده از هدفون های بلوتوث، متوجه ناهماهنگی بین منبع صدا و صدایی شده باشید که به گوش می رسد. این تأخی، به دلیل پردازشی ایجاد می شود که برای رساندن صدا به گوش های شما ازطریق بلوتوث نیاز خواهد بود. کدک جدید موسوم به Low Latency تأخیر مرسوم ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلی ثانیه ی SBC را به ۴۰ میلی ثانیه می رساند؛ چنین کاهشی قطعا روی بهبود تجربه ی تأخیر صدا تأثیر دارد. حتی کدک aptX Adaptive هم تأخیر اندکی دارد و ازلحاظ تئوری، تأخیر ۸۰ میل ثانیه ای برای آن مطرح می شود.

در آینده ی ارتباط های صوتی با بلوتوث، به روزرسانی های مهمی دیده می شود که یکی از آن ها در فرم LC3 یا Low Complexity Communication Codec وجود دارد. این کدک ازلحاظ تئوری امکان ارائه ی بیت ریت های کمتر با حفظ کیفیت صدا را فراهم می کند؛ البته LC3 در نمایشگاه CES 2020 معرفی شد و تا عرضه ی نهایی آن هنوز زمان زیادی باقی است.

درنهایت، پاسخ به این سؤال که «آیا aptX صدایی باکیفیت تر به همراه دارد؟» تا حدودی مثبت خواهد بود. اگرچه فشرده سازی بهتر اغلب قابلیتی مناسب محسوب می شود، لزوما به کیفیت صدای بهتر نمی انجامد. aptX را می توان حلقه ای در زنجیری بزرگ دانست و در اغلب دستگاه های کنونی، کدک کنونی SBC کافی خواهد بود. به  عنوان مثال، کاربران عادی که اغلب محتوای موسیقی را از یوتیوب یا حساب کاربری رایگان اسپاتیفای می شنوند، با استفاده از aptX بهبود آن چنانی در کیفیت تجربه نمی کنند. برای تجربه ی عالی، باید علاوه بر دستگاه های حرفه ای بلوتوثی مجهز به aptX، فایل های صوتی و موسیقی باکیفیت پیدا کنید. در چنین وضعیتی، قطعا aptX HD و aptX Adaptive کیفیتی بهتر از SBC به همراه خواهند داشت؛ البته اگر کاربری باشید که به چنین سطحی از کیفیت نیاز دارد، به احتمال بسیار زیاد ارتباط سیمی را به بلوتوث ترجیح می دهید.

منبع: زومیت.