Warum ist die Tonqualität von Bluetooth-Kopfhörern so schlecht?
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Wer sich ein wenig mit Audio auskennt, weiß bestimmt, dass die Klangqualität von Bluetooth-Kopfhörern nicht so gut ist wie die von kabelgebundenen Kopfhörern. Manche Leute führen die Probleme mit der Tonqualität auf die Übertragungsgeschwindigkeit von Bluetooth zurück und glauben, dass die Aktualisierung der Bluetooth-Standards zwangsläufig zu einer verbesserten Tonqualität führen wird. Aber ist das wirklich der Fall? Welche Gründe beeinträchtigen die Klangqualität von Bluetooth-Audiogeräten? Verlustbehaftete Komprimierung bei der Bluetooth-Übertragung Der grundlegende Grund für die schlechte Tonqualität von Bluetooth-Audiogeräten ist ganz einfach: Während des Übertragungsvorgangs wird eine verlustbehaftete Kodierung verwendet, um das Audiosignal zu komprimieren. Um eine höhere Komprimierungsrate und ein geringeres Datenvolumen während der Komprimierung zu erreichen, werden bei der verlustbehafteten Kodierung einige der ursprünglichen Informationen im Audiosignal verworfen. Allerdings sind die komprimierten Informationen unzureichend, was während des Dekomprimierungs- und Wiederherstellungsprozesses zu Verzerrungen führt. Darum geht es bei verlustbehafteter Audioverzerrung Ich denke, viele Leute wissen, dass überkomprimierte Bilder deutliches Rauschen oder Farbblöcke erzeugen, und diese beiden Phänomene sind die Verzerrung, die durch verlustbehaftete Komprimierung verursacht wird. Dasselbe gilt für die verlustbehaftete Audiokomprimierung, die bei der Wiederherstellung ebenfalls zu Verzerrungen führt, aber nicht sehr intuitiv ist. Vielen Menschen fällt es schwer, zwischen verlustbehafteter und verlustfreier Musik zu unterscheiden. Daher ist es normal, dass sie den durch die Bluetooth-Übertragung verursachten Verlust der Klangqualität nicht bemerken. Wenn Sie den Unterschied zwischen verlustbehaftet und verlustfrei erkennen möchten, empfehle ich, verlustfreie Musik in eine MP3-Datei mit niedriger Bitrate (vorzugsweise weniger als 96 kbps) zu komprimieren. Nach diesem Vergleich lässt sich deutlich feststellen, dass bei der verlustbehafteten MP3-Version viele Details und hohe Frequenzen verloren gehen. Gleichzeitig nimmt das Gefühl der Dichte ab und Sie werden das Gefühl haben, dass das verlustbehaftete Audio ein sehr lockeres Hörerlebnis bietet. Aber mit zunehmender Bitrate (Dateigröße) von verlustbehaftetem Audio wird der Unterschied immer kleiner oder sogar schwer zu erkennen und ist weit weniger intuitiv als bei Bildern und Videos. Warum verlustbehaftete Übertragung verwenden? Aufgrund der begrenzten Bluetooth-Bandbreite musste in der Anfangszeit eine verlustbehaftete Komprimierung verwendet werden, um die Audio-Bitrate vor der Übertragung zu reduzieren. Heute hat Bluetooth mehrere Entwicklungsgenerationen durchlaufen und die maximale Übertragungsrate von Bluetooth 4.0 kann 24 Mbit/s erreichen. Derzeit sind die Bandbreitenanforderungen für verlustfreies Audio nicht sehr hoch. Verlustfreies Audio im CD-Standard erfordert nur eine Bandbreite von 1,4 Mbit/s, was weit unter der maximalen Geschwindigkeit liegt. Doch warum gelingt eine verlustfreie Übertragung noch immer nicht? Die Tonqualität der Bluetooth-Übertragung kann durch zwei Aspekte eingeschränkt sein. Zunächst einmal basiert die Bluetooth-Audioübertragung aufgrund des Protokolls hauptsächlich auf dem A2DP-Protokoll (Advanced Audio Distribution Profile). A2DP gibt die Bedingungen vor, die bei der Audioübertragung über Bluetooth erfüllt sein müssen. Wird für die Übertragung nicht das A2DP-Protokoll verwendet, kann der Empfänger die vom Absender gesendeten Audiodaten nicht erkennen. Dieses Protokoll wurde in den Anfängen des Bluetooth-Standards etabliert, ohne die aktuelle Situation zu berücksichtigen. Es begrenzt die übertragene Datenmenge, sodass Audiodaten nur etwa 328 kbps erreichen können. Auch wenn der neue Bluetooth-Standard höhere Übertragungsgeschwindigkeiten ermöglichen kann, wurden diese Protokolle nicht aktualisiert und ihre Verwendung wird weiterhin auf die von ihnen angegebenen Geschwindigkeiten beschränkt sein. Zweitens basiert Bluetooth ebenfalls auf dem 2,4-GHz-Frequenzband, und WLAN sowie kabellose Tastaturen und Mäuse nutzen alle dieses Frequenzband. Bei der Übertragung großer Datenmengen kommt es zu Störungen, die insbesondere bei Audiogeräten zu Tonaussetzern führen und das Benutzererlebnis erheblich beeinträchtigen. Die Klangqualität verbessert sich tatsächlich allmählich Auch wenn die bei der Bluetooth-Audioübertragung übertragene Datenmenge durch das Protokoll begrenzt ist, kann die Tonqualität durch eine Verbesserung der Komprimierungsqualität der Übertragungskodierung verbessert werden. Die derzeit sehr beliebte aptX-Kodierung wird durch dieses Verfahren verbessert. Einfach ausgedrückt, kann es bei gleicher Bitrate bessere Komprimierungseffekte erzielen, sodass es auch bei Einschränkungen durch das Protokoll die Tonqualität verbessern kann. Obwohl aptX die Klangqualität verbessert, ist es nicht verlustfrei und es besteht immer noch eine Lücke in der Klangqualität im Vergleich zu verlustfreiem Audio. Derzeit ist die LDAC-Technologie von Sony die einzige Technologie, die eine verlustfreie Audioübertragung über Bluetooth ermöglicht, die eigentlich einen anderen Ansatz verfolgt. Um dies zu erreichen, hat Sony einen eigenen, einzigartigen Ansatz gewählt. Daher ist LDAC nicht universell und kann nur auf Sonys eigenen Audiogeräten, Mobiltelefonen und Walkman verwendet werden. Natürlich ist eine zukünftige Lizenzierung an andere Hersteller nicht ausgeschlossen. Tatsächlich ist die LDAC-Technologie von Sony nicht perfekt. LDAC verfügt über drei Komprimierungsmodi. Wenn für die Übertragung die höchste Qualität (Bitrate) verwendet wird, kann es leicht zu Störungen und Tonaussetzern kommen. Sony gab in der entsprechenden Einstellungsoberfläche außerdem einen Hinweis, dass wir das ebenfalls auf 2,4 GHz basierende WLAN ausschalten sollten. An diesem Punkt können wir also verstehen, warum Bluetooth-Audio noch nicht vollständig populär ist und eine verlustfreie Übertragung noch nicht erreicht wurde, da dies nicht stabil ist. Dies wird sich auf die Benutzererfahrung auswirken und ist definitiv ein schwer zu lösendes Problem. Sonst hätte Sony, das voller schwarzer Technologie steckt, es schon vor langer Zeit gelöst. Der Einfluss des eingebauten DAC und Verstärkers von Bluetooth-Audiogeräten kann nicht ignoriert werden Da das Bluetooth-Audiogerät digitale Signale empfängt, müssen zusätzlich zu den Problemen, die bei der Übertragung auftreten, auch ein DAC und ein Leistungsverstärker integriert sein. Aus Gründen der Ästhetik und Tragbarkeit muss auch die Größe von Bluetooth-Lautsprechern und -Kopfhörern berücksichtigt werden. Aufgrund des begrenzten Platzes wird das Schaltungsdesign des DAC und des Leistungsverstärkers beeinträchtigt, was die Klangqualität einschränkt und nicht die gleiche Leistung bringt wie ein unabhängiger DAC und Leistungsverstärker. Darüber hinaus können Bluetooth-Audiogeräte im Vergleich zu passiven Lautsprechern oder kabelgebundenen Kopfhörern nicht beliebig gekoppelt werden, was die Wiedergabefähigkeit beeinträchtigt. Selbst wenn Ihr Budget ausreicht, können Sie es nicht mit einem besseren DAC und Verstärker ausstatten. Was wird in Zukunft passieren? Erst kürzlich wurde der Bluetooth 5.0-Standard veröffentlicht, der die Übertragungsdistanz und -geschwindigkeit verbessern soll, anstatt sich wie die beiden vorherigen Generationen auf die Kontrolle des Stromverbrauchs zu konzentrieren. Es besteht offenbar Hoffnung auf eine verlustfreie Bluetooth-Audioübertragung, doch das ist nur eine große Prämisse, denn neben dem Bluetooth-Standard müssen auch die zugehörigen Protokolle weiterverfolgt werden. Gleichzeitig müssen entsprechende Upgrades bei der Komprimierungskodierung, den unterstützten Geräten und dem integrierten DAC vorgenommen werden. Dass die hochwertige aptX-Kodierung nach und nach von immer mehr Herstellern verwendet wird, zeigt, dass es eigentlich nur eine Frage der Zeit ist, bis Bluetooth-Audiogeräte eine vollständig verlustfreie Übertragung realisieren.Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018. |
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