Bluetooth là công nghệ tiên tiến truyền tài liệu không dây. Trong khi đó Bluetooth Codec có nghĩa vụ và trách nhiệm bảo vệ chất lượng âm thanh truyền đến tai người nghe .
Kể từ khi Apple quyết định hành động bỏ jack cắm 3.5 mm trên những thiết bị di động từ iPhone 7 trở đi, truyền âm thanh không dây lại càng trở nên thông dụng. Tai nghe Bluetooth nhận và giải thuật tín hiệu âm thanh trải qua Bluetooth Codec .
Do tất cả dữ liệu được truyền trong không gian, hiệu năng sẽ bị phụ thuộc rất nhiều vào môi trường truyền. Khi hai thiết bị Bluetooth ghép nối với nhau, chất lượng truyền tải được quyết định bởi thiết bị nhận. Khi kết nối được thiết lập, âm thanh sẽ được truyền thông qua Bluetooth codec.
Nếu có chướng ngại vật làm tác động ảnh hưởng đến liên kết ( thiết bị Bluetooth khác hoặc 2 thiết bị quá cách xa nhau ) thì chip Bluetooth sẽ tự động hóa giảm chất lượng codec để bảo toàn liên kết .
Nhờ vào những thế hệ Bluetooth mới nhất lúc bấy giờ đã giúp những quy trình liên kết tốt hơn ngay cả trong thiên nhiên và môi trường có nhiều vật cản. Tuy nhiên, nếu có nhiều thiết bị Bluetooth liên kết tới một thiết bị khác thì nhiễu là điều không hề tránh khỏi .
Các thuật ngữ sử dụng trong Bluetooth Codec
Khi nhìn vào thông số kỹ thuật kỹ thuật của một bộ mã hóa và giải thuật tín hiệu âm thanh ( audio codec ), bạn sẽ thấy rất nhiều thuật ngữ khó hiểu .
Sample Rate
Sample Rate hay còn được gọi là tần số lấy mẫu. Tín hiệu âm thanh tương tự trông giống như những chuỗi sóng. Để số hóa chuỗi tín hiệu này, bạn cần lấy mẫu chúng .
Khi đã đủ mẫu, bạn hoàn toàn có thể tái tạo những chuỗi sóng giống với chuỗi bắt đầu. Trong thực tiễn, tốc độ lấy mẫu tối thiểu thường là 44.100 Hz, tức là mỗi giây âm thanh đó được lấy mẫu 44.100 .
Bạn cũng hoàn toàn có thể tìm thấy những bản ghi ( âm thanh ) có tốc độ lấy mẫu trong khoảng chừng 48 đến 382 kHz. Tuy nhiên những bản ghi này thường có kích cỡ rất lớn .
Bit Depth
Bit Depth được dịch sang tiếng việt là độ sâu bit. Chức năng chính của nó là để lưu lại dưới dạng số, mỗi mẫu được trình diễn bằng một lượng bit tài liệu nhất định, gọi là Bit Depth .
Các bản nhạc lúc bấy giờ thường có Bit Depth là 16 bits, 24 bits … Bit Depth càng lớn âm thanh càng sắc nét, trung thực nên nó còn được gọi là Resolution ( độ sắc nét ) .
Hầu hết những bộ mã hóa và giải thuật âm thanh có Bit Depth là 16 bit. Chúng cho ra chất lượng âm thanh ngang với đĩa CD .
Bitrate
Bitrate hay tốc độ bit cho biết lưu lượng tín hiệu được truyền từ máy phát đến máy thu trong 1 giây. 128 và 320 kbps ( kilobits mỗi giây ) là những số lượng tất cả chúng ta thường phát hiện. Trong đó 320 kbps là tốc độ bit cao nhất của MP3 .
Tốc độ bit càng thấp thì chất lượng âm thanh càng kém. Để tính bitrate, bạn cần nhân tốc độ lấy mẫu ( sample rate ), độ sâu bit ( bit depth ) và số lượng kênh ( channels ) .
Psychoacoustics
Đây là một thuật ngữ ám chỉ cách mà con người cảm nhận âm thanh. Các điều tra và nghiên cứu đã chỉ ra rằng có những loại âm thanh trong bản ghi ( bài hát ) mà con người không hề nghe thấy được .
Ví dụ nếu một âm thấp nằm giữa hai âm cao hơn thì bạn sẽ không nghe thấy âm thấp. Nó được vô hiệu để tiết kiệm chi phí bộ nhớ. Đây cũng là nguyên do sinh ra của những bộ audio codecs .
Compression
Có 3 chiêu thức nén tín hiệu âm thanh dùng để tiết kiệm ngân sách và chi phí bộ nhớ trên thiết bị của tất cả chúng ta .
- Uncompressed: tất cả dữ liệu được bảo toàn và được liên kết với các bộ codecs WAV và AIFF.
- Compressed Lossless: tất cả dữ liệu được bảo toàn. Kích thước tệp tin nhỏ hơn và được liên kết với các bộ codecs như FLAC và ALAC.
- Compressed Lossy: dữ liệu dư thừa bị loại bỏ. Kích thước tệp tin được nén tới mức nhỏ nhất và được liên kết với các bộ codecs như MP3, AAC, WMA.
Encoder/Decoder
Bộ mã hóa và giải thuật tương quan đến giải pháp ứng dụng. Tín hiệu trước khi được truyền đi tới thiết bị khác cần phải mã hóa. Ở thiết bị thu sẽ thực thi giải thuật những tín hiệu này .
Mỗi codec đều có bộ mã hóa và giải thuật riêng. Ví dụ chỉ aptX decoder mới biết cách giải thuật tín hiệu từ aptX encoder .
Các bộ Bluetooth Codec phổ biến hiện nay
Bluetooth Codec chịu nghĩa vụ và trách nhiệm trong việc “ cắt nhỏ ” những tệp tin âm thanh và ghép chúng lại với nhau khi đến thiết bị nhận .
Càng nhiều tài liệu cần quy đổi thì càng tốn nguồn năng lượng. Với những thiết bị kích cỡ nhỏ như tai nghe nhét tai, những bộ Bluetooth Codecs sẽ cố gắng nỗ lực nén tín hiệu một cách tối ưu nhất, bảo toàn độ trung thực và truyền với tốc độ bit thấp .
Tốc độ bit thấp không có nghĩa là chất lượng âm kém vì nó còn tương quan đến năng lực nén nữa. Lấy ví dụ trên bộ codec AAC có tốc độ bit thấp hơn SBC nhưng vẫn được coi là truyền âm thanh có chất lượng tốt hơn .
Thông số kỹ thuật các bộ Bluetooth Codec hiện nay.
| Bluetooth Codec |
Hỗ trợ âm thanh HD |
Max Bitrate (kbps) |
Max Bit Depth (bit) |
Max Sample Rate (kHz) |
| SBC |
Không |
345 |
16 |
48 |
| AAC |
Không |
250 |
16 |
48 |
| aptX |
Không |
354 |
16 |
48 |
| aptX HD |
Có |
576 |
24 |
48 |
| aptX LL |
Không |
N/A |
N/A |
N/A |
| aptX Adaptive |
Có |
420 |
24 |
48 |
| Sony LDAC |
Có |
990 |
24 |
96 |
| LHDC |
Có |
900 |
24 |
96 |
| LLAC |
Có |
600 |
24 |
48 |
| SSC |
Có |
512 |
24 |
96 |
| LE-Audio-LC3 |
Có |
345 |
N/A |
N/A |
SBC (Sub-Band Codec)
Đặc điểm
- Tiêu hao ít năng lượng.
- Hỗ trợ các tệp tin audio 48kHz/16-bit.
- Hỗ trợ tốc độ bit lên đến 345kbps (thực tế là 256kbps).
- Khả năng tương thích cao.
Đây là bộ Bluetooth Codec phổ cập, linh động khi giải quyết và xử lý tín hiệu âm thanh. Nó hoàn toàn có thể truyền tài liệu với tốc độ bit lên đến 345 kpbs, cao hơn cả MP3 .
Tuy nhiên khi trong điều kiện kèm theo xấu, liên kết không không thay đổi thì tốc độ bit của SBC hoàn toàn có thể rớt xuống 128 kpbs. Bộ codec này cũng tương hỗ tốc độ lấy mẫu tối đa là 48 kHz .
Khi xem video hoàn toàn có thể gây ra thực trạng trễ âm thanh. Tuy nhiên SBC không phải là bộ codec duy nhất gây ra hiện tượng kỳ lạ này. Một vài nhà sản xuất cũng bổ trợ thêm những con chip bên trong tai nghe để giảm thiểu tối đa độ trễ .
Bộ codec này được tích hợp vào bên trong A2DP ( Advanced Audio Distribution Profile ). Hay nói một cách khác toàn bộ những thiết bị tương hỗ Bluetooth đều có SBC. Đây cũng là bộ codec không tính tiền duy nhất ( những bộ khác phải trả phí khi sử dụng ) .
AAC (Advanced Audio Coding)
Đặc điểm
- Thuật toán nén tốt hơn so với SBC.
- Hỗ trợ các tệp tin audio 44.1kHz/24-bit.
- Hỗ trợ tốc độ bit lên đến 320kbps.
- Hỗ trợ Android 8+.
- Tương thích tốt với các thiết bị iOS.
- Tiêu hao nhiều năng lượng hơn.
Bộ codec này có năng lực nén tốt hơn nhưng vẫn bảo toàn tài liệu tốt hơn tệp tin định dạng MP3. Tuy nhiên, khi được sử dụng trong Bluetooth để truyền tài liệu, quy trình mã hóa và giải thuật tín hiệu tiêu tốn nhiều nguồn năng lượng hơn .
Thông số kỹ thuật của bộ codec này cho thấy nó khá giống với SBC. Có thể coi nó là một phiên bản tăng cấp của SBC khi chất lượng đầu ra tốt hơn .
Tuy vậy AAC cần được tiến hành đúng cách. Apple hoàn toàn có thể coi là hãng tiến hành nó tốt nhất trên tai nghe Apple Airpods Pro. Bộ codec được tận dụng tối đa hiệu năng đi kèm với ứng dụng mã hóa tốt nhất .
AAC cũng có những giải pháp tiến hành khác như SLS ( Scalable To Lossless ), tức là truyền âm thanh lossless ( gốc, không bị mất mát ) không dây. Và SLS cũng đã được chuẩn hóa với Bluetooth .
aptX
Đặc điểm
- Thuật toán nén tốt hơn SBC.
- Hỗ trợ các tệp tin audio 48kHz/16-bit.
- Hỗ trợ tốc độ bit lên đến 384kbps.
- Hỗ trợ Android 4.4+.
- Không tương thích với iOS.
aptX tiêu biểu vượt trội hơn rất nhiều so với SBC khi nói đến chất lượng âm cũng như độ trễ. Nó được tăng trưởng và hướng đến việc cho ra âm thanh giống đĩa CD .
Về độ phổ cập thì aptX hầu hết được lắp ráp trên những thiết bị Android nói riêng và nhiều thiết bị Bluetooth nói chung .
Tất cả những bộ codec âm thanh có tên khởi đầu bằng aptX đều được sản xuất bởi Qualcomm, một tập đoàn lớn nổi tiếng trên toàn quốc tế về sản xuất vi giải quyết và xử lý .
aptX đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1988, rất lâu trước khi có Bluetooth. Bộ codec này thường được sử dụng cho các thiết bị âm thanh chuyên nghiệp.
aptX HD
Đặc điểm
- Hiệu năng mã hóa được cải thiện.
- Hỗ trợ các tệp tin audio 48kHz/24-bit.
- Hỗ trợ tốc độ bit lên đến 576kbps.
- Hỗ trợ Android 8+.
- Không tương thích với iOS.
Bộ codec này có năng lực mã hóa tín hiệu tốt hơn, tốc độ bit lên đến 576 kbps so với aptX thường thì. Tốc độ lấy mẫu tối đa 48 kHz và 24 bit depth. Từ những thông số kỹ thuật kỹ thuật tiêu biểu vượt trội này thì aptX HD phân phối âm thanh tự nhiên, chân thực hơn .
aptX HD vẫn làm mất tài liệu trong quy trình giải quyết và xử lý tín hiệu, tuy nhiên nó luôn được giữ ở mức tối thiểu .
Không nhiều thiết bị lúc bấy giờ tương hỗ bộ codec này. Bạn hoàn toàn có thể thấy nó trên những smartphone của LG, Huawei, Sony, HTC, OnePlus và Google và trong 1 số ít tai nghe đến từ Audio-Technica, Bowers và Wilkins, Beyerdynamic và Nura .
aptX LL (Low Latency)
Đặc điểm
- Độ trễ thấp (~32ms)
- Hỗ trợ các tệp tin audio 44.1kHz/16-bit.
- Hỗ trợ tốc độ bit lên đến 352kbps.
- Không hỗ trợ smartphone.
Đúng như cái tên, bộ codec này là giải pháp tuyệt vời nếu bạn thường gặp thực trạng trễ âm thanh khi xem video hoặc chơi game. Do độ trễ của aptX LL chỉ khoảng chừng 32 ms, người dùng gần như không hề cảm thấy giật lag .
Nếu chỉ nghe nhạc, aptX LL không thiết yếu so với bạn. Và cũng do là phiên bản mới của aptX nên không nhiều thiết bị tương hỗ. Thêm vào đó nó chỉ hoạt động giải trí trên Windows 10 .
aptX Adaptive
Đặc điểm
- Độ trễ thấp (~80ms).
- Tốc độ bit tự động thay đổi trong khoảng 279kbps tới 420kbps,
- Hỗ trợ các tệp tin audio 96kHz/24-bit.
Được xem là bộ codec âm thanh của tương lai, aptX Adaptive là sự phối hợp của tổng thể những bộ codec aptX kể trên. Đó cũng là nguyên do vì sao nó hoàn toàn có thể truyền chất lượng tín hiệu HD mà vẫn giữ được độ trễ tối thiểu .
Thuật toán nén tài liệu cũng được nâng cấp cải tiến. Do đó hoàn toàn có thể đạt chất lượng âm thanh ở tốc độ bit 420 kbps ngang ngửa với 576 kbps của aptX HD .
Bạn sẽ phải mua một cặp tai nghe tương hỗ aptX Adaptive nếu muốn tận dụng nó tối đa .
Sony LDAC
Đặc điểm
- Hỗ trợ các tệp tin audio 96kHz/24-bit.
- Hỗ trợ tốc độ bit lên đến 990kbps.
- Hỗ trợ Android 8+.
- Không nhiều tai nghe hỗ trợ.
Một giải pháp giải quyết và xử lý tín hiệu Bluetooth được chiếm hữu bởi tập đoàn lớn công nghệ tiên tiến nổi tiếng. LDAC cho ra âm thanh gần giống với đĩa CD và tốc độ bit lên đến 990 kbps .
Tốc độ lấy mẫu tối đa là 96 kHz và 24 bit depth. Mỗi chính sách có một tốc độ bit khác nhau : ưu tiên liên kết ( 330 kbps ), thường thì ( 660 kbps ), ưu tiên chất lượng ( 990 kbps ) .
LDAC được trang bị trên tổng thể điện thoại thông minh Android chạy OS 8 trở lên. Tuy nhiên không nhiều tai nghe tương hỗ bộ codec này. Một trong những tai nghe tương hỗ LDAC là Sony WH-1000XM3 .
LHDC và LLAC (Low Latency and High Definition Audio Codec)
Hai bộ codec này được chiếm hữu bản quyền bởi hiệp hội HWA ( Hi-res Wireless Audio ) và Savitech. Họ tạo ra chúng để cạnh tranh đối đầu với aptX và LDAC. Thông số kỹ thuật của LHDC khá ân tượng, được cho phép truyền tài liệu với tốc độ 900 kbps .
Còn LLAC chỉ có tốc độ bit tối đa khoảng chừng 600 kbps, nhưng vẫn được nhìn nhận là tốt bởi độ trễ chỉ khoảng chừng 30 ms .
Bạn cũng cần quan tâm rằng chỉ những chiếc điện thoại thông minh của Huawei mới tương hỗ hai bộ codec này .
Samsung Scalable Codec
Samsung là tập đoàn lớn sản xuất thiết bị điện tử nổi tiếng. Tuy nhiên hãng mới chỉ bước chân vào nghiên cứu và điều tra và sản xuất Bluetooth codec được một thời hạn .
Sản phẩm của họ khá giống với aptX Adaptive. Nó có tốc độ bit dịch chuyển từ 88 tới 512 kbps. Tốc độ này dựa trên nghiên cứu và phân tích nhiễu của môi trường tự nhiên truyền .
Do bộ codec này còn khá mới mẻ và lạ mắt nên chỉ Galaxy S20 và tai nghe không dây đích thực Galaxy Buds + tương hỗ .
Bluetooth LE Audio LC3
Vào đầu năm 2020, tất cả chúng ta đã tiếp đón sự Open của Bluetooth Low Energy Audio codec. Với bộ codec này, âm thanh được truyền đi với chất lượng cao mà lại tiêu tốn ít hơn nguồn năng lượng .
LC3 luôn mang đến một thưởng thức tuyệt vời cho người chiêm ngưỡng và thưởng thức âm nhạc. Khi cách quá xa máy phát, âm thanh suy giảm sẽ mượt mà hơn .
LC3 cũng tương hỗ phát sóng đa luồng. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể truyền một luồng tín hiệu đến tai nghe và một luồng khác tới thiết bị khác. Tất nhiên khi này tốc độ bit sẽ bị giảm .
LE Audio lúc bấy giờ cũng tương hỗ cho người trợ thính, khi âm thanh được truyền trực tiếp vào tai họ .
Bộ Bluetooth Codec nào là tốt nhất?
Đây là một trong những chủ đề được bàn luận sôi sục nhất trong hội đồng âm thanh. Nếu xét về thông số kỹ thuật kỹ thuật, mỗi codec đều có điểm mạnh và điểm yếu khác nhau .
Trong thưởng thức trong thực tiễn thì gần như không có sự độc lạ nào quá lớn giữa chúng .
SBC, AAC và aptX được xếp vào cùng một bậc khi chúng được sử dụng khá phổ cập. Trong đó có aptX điển hình nổi bật hơn khi có độ trễ rất thấp. Nhưng AAC lại hoạt động giải trí rất tốt trên những thiết bị của Apple. Còn SBC lại có những con chip giúp duy trì liên kết không thay đổi .
Nếu bạn muốn có chất lượng âm thanh và thưởng thức tốt hơn thì hãy tìm đến những bộ codec như aptX Adaptive, LDAC và LC3. Ngoài năng lực tạo ra âm thanh chất lượng cao, chúng còn được trang bị nhiều tính năng cũng như hiệu năng tiêu biểu vượt trội .
Bạn cũng cần biết rằng codec không hề biến hóa driver, phong cách thiết kế ( đóng hoặc mở ) của tai nghe .
Tóm lại:
Nếu là người dùng Android, bạn nên chọn thiết bị sử dụng bộ codec của Qualcomm ( aptX … ). Bạn sẽ có được thưởng thức âm thanh tuyệt vời và độ trễ cực thấp khi xem video .
Nếu là người dung iOS thì AAC là lựa chọn tốt nhất. Apple đã sử dụng bộ codec này vào thiết bị của họ trong một thời hạn dài và biết cách tận dụng tối đa hiệu năng của nó .
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh Bluetooth?
Như tất cả chúng ta đã biết, chất lượng liên kết tác động ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ bit. Ngoài ra, Bluetooth còn bị ảnh hưởng tác động bởi 1 số ít yếu tố :
Khoảng cách với máy phát quá xa: Bluetooth 5.0 hoạt động trong phạm 10m. Khi bạn cách xa máy phát quá 10m, chất lượng bị giảm xuống một cách từ từ. Vì thế hãy cố gắng giữ khoảng cách trong bán kính 10m so với máy phát.
Chướng ngại vật giữa hai thiết bị: Bluetooth hoạt động ở tần số 2.4Ghz và sẽ không gặp vấn đề gì nếu chỉ truyền dữ liệu trong một căn phòng nhỏ. Tuy nhiên tần số này gặp khó khăn khi đi qua các vật thể rắn.
Nó hoàn toàn có thể vượt qua một bức tường gạch khá thuận tiện. Nhưng đến bức tường thứ hai thì gần như không hề .
Nhiễu điện từ: Về cơ bản Bluetooth là bức xạ điện từ. Vì thế các thiết bị khác tạo ra cùng một tần số có thể gây nhiễu. Những thiết bị đó có thể là điện thoại, Wifi,…
