Întrebare tipică a cititorului: Aș dori să vă rog să explicați două tehnologii diferite. Plănuiesc să cumpăr căști fără fir pentru un televizor care nu acceptă Bluetooth. Dar am găsit căști cu propria stație, care se conectează la televizor doar printr-un cablu audio clasic, iar căștile fără fir comunică doar cu acesta. Cu toate acestea, în descriere am întâlnit diferite tipuri de tehnologii, în timp ce unele astfel de perechi de căști și stații sunt Bluetooth și alte frecvențe radio (RF). Prin urmare, aș dori să întreb ce le face diferite și în ce tehnologie este mai bună transmisia sunetului.
Întrebările de acest tip sunt foarte frecvente în ceea ce privește căștile fără fir. Oamenii doresc un răspuns rapid de tip A sau B, fără să-și dea seama că utilizarea etichetei RF sau Bluetooth pe care o văd în descrierea produsului nu va explica diferențele de calitate a sunetului.
Este similar cu întrebarea dacă o tabletă sau iPad este mai bună, ceea ce este o întrebare fără sens, deoarece aceasta din urmă este o subcategorie a primei. Confuzia în definițiile de bază nu este de multe ori vina clienților înșiși, ci a departamentelor de marketing și a magazinelor care promovează produsele în acest fel.
Căștile fără fir își transmit semnalul folosind unde electromagnetice și, dacă frecvența acestuia este cuprinsă între câțiva Hz și 300 GHz, ne referim și la acesta ca radio, frecvență radio (RF) sau semnal radio.
Căștile fără fir „RF” pot fi de orice calitate, de la teribil la excelent. Singura condiție pentru ca acestea să fie marcate ca RF este utilizarea unui semnal de frecvență radio (1 Hz până la 300 GHz), care este adevărat pentru practic toate căștile fără fir din lume. Gama obișnuită de produse este de la 800 MHz până la 3,2 GHz.
Căștile Bluetooth sunt, de asemenea, frecvență radio, adică RF, deoarece folosesc un semnal la o frecvență de 2,4 GHz. Ceea ce îi deosebește este standardul de comunicație numit Bluetooth. Căștile din acest standard trebuie să se comporte și să comunice într-un mod specific, făcându-le compatibile cu alte dispozitive Bluetooth, astfel încât un televizor Samsung sau un smartphone să se poată conecta prin Bluetooth, de exemplu, la căștile Sony Bluetooth.
Dacă căștile nu fac parte dintr-un astfel de standard, de obicei vor fi conectate doar la propriul transmițător de frecvență radio pe care îl au și care poate comunica cu ele.
CE DETERMINĂ ÎN VERITATE CALITATEA SUNETULUI
Diferite căști (și, de asemenea, difuzoare) au o calitate a sunetului diferită, care rezultă din componentele lor individuale de reproducere. Orice legătură intermediară între fișierul audio sursă poate reduce calitatea și distorsiunea. Dacă nu luăm în considerare calitatea fișierului audio sursă (un anumit fișier muzical sau coloana sonoră a unui film) și considerăm că este cel mai bun posibil, calitatea sunetului care ajunge în urechile tale are cea mai mare cotă suverană calitatea sistemului final de reproducere mecanică.
Procesare semnificativ mai bună a structurii vibratoare din dreapta /Fictiv/Bolt.io/
Cu alte cuvinte, cât de bine este creată structura mecanică de vibrație, din care provine sunetul real. Indicatorul obișnuit al calității este prețul, deși scala nu este liniară și atinge rapid creșterile minime de calitate pentru diferențe masive de preț. În timp ce diferența de calitate între căștile de 15 și 150 de euro poate fi uriașă și uluitoare, diferența dintre cele de 150 de euro și 1500 de euro este doar „mare”, iar diferența dintre cele pentru 1500 de euro 15 000 de euro este doar „măsurabilă”.
Numai calitatea secundară este afectată de alte influențe, și anume calitatea convertorului de semnal și, de asemenea, calitatea purtătorului de semnal. Pentru a auzi sunetul, dispozitivul care are stocat fișierul digital sursă trebuie să convertească acest sunet digital într-un semnal electric analogic care poate oscila unitatea sistemului de reproducere.
Convertoarele analog-digitale (DAC), situate în interiorul unui televizor, smartphone sau laptop, sunt utilizate pentru conversia semnalului. Practic transformă semnalul digital „pas” înapoi într-o curbă analogică și îl trimit operatorului. Pentru căștile cu mufă de 3,5 mm, suportul este cablajul clasic din cupru, prin care acest semnal electric trece la bobina oscilantă sau la o altă parte a căștilor și difuzoarelor care le vibrează diafragma.
Cu cât traductorul este mai bun, cu atât este mai bun, dar majoritatea dispozitivelor de astăzi sunt atât de bune încât echipamentele de sunet la prețurile actuale nu fac diferența dintre acesta și varianta high-end la prețuri extreme (mult mai important este ca persoana obișnuită să investească în difuzoare mai bune) sau căști decât convertorul).
În mod similar, calitatea cablurilor nu este un factor important deoarece majoritatea dispozitivelor au unul suficient de bun. Dacă nu există pauze în acesta sau conectorul nu este lipit grav de acesta, semnalul electric trece prin el practic fără schimbări.
Este adevărat căștile fără fir au o calitate mai bună a sunetului?
Și acolo intră în joc wireless. Transmiterea sunetului din fișierul sursă către urechi seamănă cu un lanț în care componentele individuale își oferă reciproc informații. În cazul difuzoarelor fără fir, adăugăm o altă verigă în lanț și nu una, ci mai multe.
Un smartphone sau alt dispozitiv trebuie, de obicei, să decodeze datele muzicale, dar apoi nu le trimite la cablu, ci le vinde doar controlerului, care îl transformă într-un semnal pentru antenă. Semnalul radio wireless trece apoi prin aer și este preluat de antenă în căști, iar convertorul DAC situat în căști trebuie să-l decodeze într-un semnal analogic, care oscilează bobina și diafragma, creând un sunet pentru urechi.
În trecut, acest fapt era o problemă uriașă pentru căștile fără fir, deoarece calitatea convertoarelor lor DAC era jalnică. Convertizoarele au fost adesea folosite, tocmai potrivite pentru kiturile hands-free care au convertit vocea doar în timpul unui apel telefonic, în timp ce abilitatea lor de a muzica nu a fost pur și simplu suficientă.
Cu toate acestea, acest timp a dispărut de mult, odată cu creșterea smartphone-urilor și a altor electronice portabile puternice, a adus disponibilitatea convertoarelor DAC mici, economice și de înaltă calitate, care ar putea fi instalate în căști fără fir convenționale fără costuri și concesii mari.
În prezent, convertoarele DAC ale căștilor fără fir sunt practic la același nivel cu convertoarele DAC integrate în mod obișnuit în smartphone-uri, laptopuri sau televizoare. Se poate întâmpla chiar ca noile căști fără fir mai scumpe să aibă ceva mai bine decât un computer vechi de 5 sau 10 ani. Desigur, acest lucru nu se aplică dacă un sistem de sunet mai bun este instalat în computer sau în alte componente electronice (de exemplu, producătorii de plăci de bază încearcă deja foarte mult și laudabil).
Oricum ar fi, convertorul DAC integrat în căști pur și simplu nu mai este astăzi o problemă. Dar înlocuirea lanțului de lanț sub forma unui convertor DAC a fost bucată cu bucată (DAC într-un computer pentru DAC în căști). Mai avem verigile lanțului care au fost adăugate.
Să deschidem acea cutie neagră magică din poza noastră și să vedem ce se întâmplă în ea. După cum putem vedea, această verigă adăugată a lanțului ia forma re-compresiei și, de obicei, a compresiei cu pierderi. Bluetooth și alte tehnologii RF pot utiliza algoritmi de compresie diferiți pentru transmisie, unii fiind mai buni, iar alții fiind mai răi. Dacă au pierderi, vor provoca în mod inevitabil o distorsiune a calității care poate fi audibilă ca urmare.
Dar aici este important să subliniem, faptul că transmiterea fără fir a muzicii cauzează tehnic o astfel de pierdere nu înseamnă automat că reproducerea sunetului rezultată va fi mai proastă. După cum am menționat în introducere, cel mai influent factor al calității sunetului este reproducerea mecanică finală, nu calea semnalului către acesta.
De obicei, de exemplu, un televizor cu un difuzor încorporat îngrozitor, montat pe spatele afișajului și orientat spre perete, va produce un sunet mult mai rău decât veți auzi de la o căști fără fir sau un difuzor wireless de calitate superioară.
Pentru a simți cu adevărat că căștile fără fir oferă un sunet mai slab decât cel cu fir, trebuie să folosim exemplul în care avem două dispozitive de reproducere identice (căști sau difuzoare) care diferă doar în ceea ce privește tipul de conexiune. Pentru a ilustra, să vorbim despre un singur telefon care poate fi cu fir sau fără fir.
Dacă le conectăm prin cablu, acest lucru se va întâmpla. Fișierul audio este redat pe computer sau TV. Acesta își codifică formatul ca FLAC, MP3, AAC, AC3 sau DTS, iar pista audio necomprimată rezultată este convertită de convertorul DAC într-un semnal electric analogic sub forma unei curbe, care este trimis la căști printr-o mufă de 3,5 mm. Semnalul se deplasează fizic prin cablu și, la sfârșitul călătoriei sale, întâlnește un sistem de reproducere pe care îl oscilează, creând sunetul pe care îl auziți. Întârzierea este aproape zero. Semnalul circulă cu viteza luminii, care este de 280.000.000 de metri pe secundă într-un cablu de cupru.
/ Foto: Amelia Holowaty Krales /
Acum, în exemplul nostru, vom deconecta cablul și vom conecta căștile fără fir. Următoarele se vor întâmpla. Fișierul audio este redat pe computer sau TV. Acesta își codifică formatul ca FLAC, MP3, AAC, AC3 sau DTS și convertește o pistă audio necomprimată. Până acum, totul este la fel.
Problema este că această pistă audio necomprimată are destul de puține date. Dacă vorbim despre sunetul stereo de tip comun, o secundă din curba de frecvență este descrisă de 44100 de probe. Fiecare eșantion are o adâncime de 16 biți, iar când vine vorba de sunet stereo, avem totul de două ori (44100 × 16 × 2). Obținem 1.411.200 biți pe secundă, adică 1.411 kilobiți.
Este vorba de aproximativ 30 MB pentru o melodie de 3 minute și, pentru a o transfera în timp real, avem nevoie de o rată de date de 176 KB/s (1411 Kb/s). La aceasta trebuie adăugate date pentru corectarea erorilor de transmisie, controlul comunicării și altele asemenea.
Cu toate acestea, rata de date a unei conexiuni Bluetooth normale este de numai 800 kbps. Deci, doar aproximativ jumătate din viteza necesară. Deși viteza semnalului radio transmis este încă la nivelul luminii (în aer), fluxul de date pe care îl transmite este limitat de frecvența sa, adică cât de des se repetă undele care reprezintă biții.
Nu ar conta când trimiteți fișiere, deoarece datele vor fi transferate pur și simplu de două ori. Dar cu sunetul care se redă în timp real, este o problemă. Aceste date sunt pe scurt pe secundă la căști neapărat trebuie să obțineți.
Dacă acest lucru nu s-ar întâmpla și transmiterea unei secunde de muzică ar dura mai mult de o secundă, aceasta nu ar fi redată la tempo-ul corect și ar fi distorsionată. În același timp, sunetul ar fi întârziat, de exemplu, în spatele imaginii filmului.
COMPRESIE DUBLĂ STRANĂ ȘI MOTIVUL SĂU
Din acest motiv, este necesar să recomprimați fișierul codat de 30 MB înainte de transmisia fără fir. Și din moment ce trebuie să-l tăiem în cel puțin jumătate pentru a se încadra într-un flux Bluetooth sau altă transmisie RF, de obicei trebuie să folosim un codec cu pierderi care întrerupe inevitabil calitatea.
Pentru Bluetooth, această compresie se numește SBC (codare sub-bandă de complexitate redusă) și este practic același lucru ca atunci când creșteți compresia JPG a unei imagini sau ca atunci când comprimați un CD audio sau fișier FLAC fără pierderi într-un format MP3 cu pierderi .
Aceasta înseamnă că un fișier care probabil a fost deja comprimat în MP3 și și-a pierdut calitatea este din nou comprimat cu pierderi, pierzând astfel și mai multă calitate.
Atacuri de compresie repetate/Ilustrații: Marian Kamensky, Sergey Pristyazhnyuk /
Majoritatea oamenilor din acest loc se întreabă de ce se face atât de prost. De ce un fișier de melodie MP3 de 5 MB existent este mai întâi codificat într-un fișier necomprimat de 30 MB, apoi este recomprimat într-un alt fișier comprimat de 5 MB înainte de a fi transferat.
De ce originalul nu trimite originalul imediat, cum ar fi atunci când copiați manual o fotografie sau o melodie de pe telefon pe telefon?
Ei bine, pentru că în căști, mecanismul de decodare trebuie să știe cum să-l decodeze. Un fișier comprimat seamănă cu un pachet de instrucțiuni specifice și trebuie să știe ceva (codec) și să le răspundă corect. Rezultatul este un audio comprimat într-o formă care poate intra în convertor, care îl va transforma într-o curbă analogică.
Cu căștile cu fir, toate acestea sunt realizate de un computer, fie sub formă de laptop, smartphone sau smart TV. Are suficientă energie, sursă de alimentare și un depozit de algoritmi de decodare. Poate decoda MP3, OGG, AAC, FLAC, AC3, DTS și multe alte formate. Dacă altcineva nu știe, puteți învăța instalând un software nou.
Căștile cu fir doar așteaptă. Nu au nevoie să decripteze nimic. Pe scurt, intră în ele doar semnalul electric analogic terminat, care le oscilează sistemul și se ascultă muzica.
Acest lucru nu se aplică căștilor fără fir. Încă primesc sunet digital. Prin urmare, trebuie să existe un decodor și un convertor DAC în intestinele lor, care chiar înainte ca urechile dvs. să transforme semnalul în analog, care poate oscila mecanismul de reproducere.
Și nu există prea mult spațiu în căști. Mai ales dacă sunt pași. În loc să accepte un număr mare de codecuri diferite, căștile acceptă doar unul sau câteva simple. Cel mai frecvent utilizat SBC sau aptX este cel mai des utilizat. Și acesta este motivul dublei comprimări.
Ilustrația tractului digestiv recurent al vacii/manual Addison-Wesley /
Deci, dacă pășiți sunetul peste colecția dvs. de muzică FLAC fără pierderi și apoi îl ascultați pe o cască Bluetooth, chiar înainte de a auzi valoroasa dvs. muzică fără pierderi, este comprimat rapid într-un format cu pierderi, mai rău decât MP3, și apoi îl auziți în urechile tale.
Cu toate acestea, există excepții. De exemplu, Apple folosește un decodor care include un codec AAC în căștile sale wireless. Deci, dacă aveți muzică în format AAC (sau iTunes este cazul), aceasta este trimisă direct la căști, unde este decomprimată de un decodor local și trimisă la DAC. Prin urmare, nu are loc dubla compresie.
Cu toate acestea, dacă sunetul nu este în format AAC (de exemplu MP3 sau OGG pe Spotify), compresia dublă va apărea în mod necesar și cu căștile Apple. Nu există decodor care să le poată comprima pentru un convertor DAC.
Unele căști wireless de ultimă generație pot, de asemenea, să accepte compresia internă fără pierderi a aptX HD (nu trebuie confundată cu aptX, care este încă pierdută), dar este comparată cu altele ca șofran. În cazul lor, deși rămâne și compresia dublă, acest lucru este irelevant, deoarece nu va exista o pierdere suplimentară de calitate. Suportul pentru această compresie internă fără pierderi trebuie să fie atât pe partea căștilor, cât și pe dispozitivul asociat (listă).
ALEGE-ȚI PROPRIA LUPTĂ ȘI NU AȚI VISAT ZÂNELE ȘI SPIRITE
Chiar dacă citiți acest articol pentru a vă face o idee despre complicațiile tehnologice ale căștilor fără fir, amintiți-vă că Bluetooth a parcurs un drum lung în cei 20 de ani de existență și, cu acesta, căștile fără fir folosind acest standard sau altă transmisie RF.
A trecut vremea când o scădere semnificativă a calității sunetului a fost cauzată de DAC-uri de calitate slabă în intestinele lor. Astfel, rămâne doar problema cu dubla compresie, care în unele cazuri (până acum rare) scade și ea.
Totuși, aici trebuie să evidențiem cel mai important factor incontestabil și suveran. Marea majoritate a calității/calității slabe este cauzată de sistemul reproductiv final. Din acest motiv, puteți obține și un sunet foarte bun de la căștile fără fir.
Căștile fără fir pentru 50 sau 100 de euro vor reda muzica mult mai bine, decât căștile cu fir la 5 euro. Pierderea mică rezultată din dubla compresie va fi absolut călcată în pământ de o diferență mare în componentele fizice de reproducere (10: 1 sau poate 100: 1).
Dar dacă comparați sunetul căștilor cu fir de 50 de euro cu căștile fără fir de 50 de euro, cele cu fir vor fi semnificativ mai bune. Dar atenție! Diferența pe care o auziți nu se va datora transferului de date și compresiei duble. Acesta va fi în continuare cauzat în principal de diferența dintre sistemul reproductiv final.
Șervețelele receptorului cu fir și fără fir trebuie să fie neapărat diferite. Și cineva trebuie să plătească pentru asta/Foto: ifixit /
Acest lucru se datorează faptului că căștile cu fir de 50 de euro consumă doar costul suportului și al construcției lor de reproducere. Cu toate acestea, prețul celor fără fir trebuie să includă și bateria, convertorul DAC, mecanismul de decompresie, gestionarea energiei, controlerul de transmisie fără fir și antena acestuia. Drept urmare, vor fi lăsați mai puțini bani pentru sistemul de reproducere. Prin urmare, nu poate fi atât de bun la același nivel de preț.
Cu căștile fără fir, trebuie să mergeți întotdeauna la niveluri de preț mai ridicate pentru a obține o calitate a sunetului similară cu cea a căștilor cu fir la niveluri de preț mai mici. Numai dacă elementele de reproducere sunt la un nivel tehnic identic, puteți începe să calculați pierderea datorată compresiei duble cu pierderi. Mai ales dacă sunteți un cunoscător cu o colecție FLAC sau CD audio necomprimată.
Dar nu fi prea terorizat de asta. Adevărul este că, dacă aveți peste 20 sau 25 de ani, capacitatea dvs. de a detecta compresia cu pierderi suplimentare (pe sistemul de reproducere de cea mai înaltă calitate) zboară rapid. Cu toate acestea, aceasta este o poveste puțin diferită, la care vom ajunge într-una dintre următoarele continuări ale acestei serii.
Citiți mai multe articole din seria What's Why.