Bluetooth ヘッドフォンの音質が悪いのはなぜですか?

オーディオに少しでも知識のある人なら、Bluetooth ヘッドホンの音質は有線ヘッドホンほど良くないことはきっと分かるでしょう。音質の問題は Bluetooth の伝送速度によるものだと考える人もおり、Bluetooth 規格のアップグレードによって音質は必然的に向上すると考えています。しかし、これは本当にそうなのでしょうか? Bluetooth オーディオデバイスの音質が制限される理由は何ですか?

Bluetooth 送信時の非可逆圧縮 Bluetooth オーディオデバイスの音質が悪い根本的な理由は非常に単純で、送信プロセス中にオーディオ信号を圧縮するために非可逆エンコードが使用されるためです。圧縮時に高い圧縮率とより小さなデータ量を実現するために、非可逆符号化ではオーディオ信号内の元の情報の一部が破棄されます。しかし、圧縮された情報が不十分であるため、解凍および復元プロセス中に歪みが生じます。これがロスのあるオーディオ歪みの正体です 過度に圧縮された画像では明らかなノイズやカラーブロックが生成されることは多くの人が知っていると思いますが、これら 2 つの現象は非可逆圧縮によって生じる歪みです。非可逆オーディオ圧縮の場合も同様で、復元時に歪みが生じますが、あまり直感的ではありません。ロスレス音楽とロスレス音楽を区別するのは難しいと感じる人が多いため、Bluetooth 伝送による音質の低下を感じない場合でもそれは正常です。ロスレスとロスレスの違いを区別したい場合は、ロスレス音楽を低ビットレート MP3 (できれば 96kbps 未満) に圧縮することをお勧めします。この比較の後、非可逆 MP3 バージョンでは多くの詳細と高周波数が失われることが明らかになります。同時に密度感も低下し、ロスのあるオーディオのリスニング体験が非常に緩いと感じるようになります。しかし、非可逆オーディオのビットレート（ファイルサイズ）が増加するにつれて、その差はますます小さくなり、区別が困難になり、画像やビデオよりもはるかに直感的ではありません。なぜ非可逆伝送を使用するのですか? 初期の頃は、Bluetooth の帯域幅が限られていたため、送信前に非可逆圧縮を使用してオーディオのビットレートを下げる必要がありました。現在、Bluetooth は数世代にわたる開発を経ており、Bluetooth 4.0 の最大伝送速度は 24Mbps に達します。現時点では、ロスレスオーディオの帯域幅要件はそれほど厳しくありません。 CD 標準のロスレスオーディオに必要な帯域幅は 1.4Mbps のみで、これは最大速度をはるかに下回ります。しかし、なぜロスレス伝送を実現することがまだ不可能なのでしょうか? Bluetooth 伝送の音質は、2 つの側面によって制限される可能性があります。まず、プロトコル上、Bluetooth オーディオ伝送は主に A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) プロトコルに依存します。 A2DP は、Bluetooth 経由でオーディオを送信するときに満たす必要がある条件を指定します。 A2DP プロトコルを使用して送信しないと、受信側は送信側から送信されたオーディオデータを認識できません。このプロトコルは、Bluetooth 標準の初期に、現在の状況を考慮せずに確立されました。送信されるデータ量が制限されるため、オーディオデータは 328kbps 程度までしか到達できません。したがって、新しい Bluetooth 規格によって伝送速度が向上したとしても、これらのプロトコルは更新されておらず、その使用は指定された速度に制限されたままになります。次に、Bluetooth も 2.4GHz 周波数帯域に基づいており、WiFi、ワイヤレスキーボード、マウスはすべてこの周波数帯域を使用します。大量のデータを送信すると干渉が発生し、特にオーディオデバイスでは音が途切れて、ユーザーエクスペリエンスに大きな影響を与えます。音質は実際に徐々に向上しています Bluetooth オーディオ伝送中に送信されるデータ量はプロトコルによって制限されますが、伝送エンコーディングの圧縮品質を向上させることで音質を向上させることができます。現在非常に人気のある aptX エンコーディングは、この方法によって改善されます。簡単に言えば、同じビットレートでより良い圧縮効果をもたらすことができるため、プロトコルによって制限されていても、音質を向上させることができます。 aptX は音質を向上させますが、ロスレスではなく、ロスレスオーディオと比較すると音質にまだ差があります。現在、Bluetooth 経由でロスレスオーディオ伝送を実現できる唯一のテクノロジーは、実際には異なるアプローチであるソニーの LDAC テクノロジーです。これを実現するために、ソニーは独自のアプローチを採用しました。そのため、LDAC は汎用的ではなく、ソニー独自のオーディオ機器、携帯電話、ウォークマンでのみ使用できます。もちろん、将来的に他のメーカーにライセンス供与する可能性も否定されません。実際のところ、ソニーの LDAC テクノロジーは完璧ではありません。 LDAC には 3 つの圧縮モードがあります。最高品質（ビットレート）で伝送すると、干渉を受けやすくなり、音声が途切れやすくなります。ソニーは対応する設定インターフェースでもプロンプトを表示し、同じく 2.4GHz ベースの WiFi をオフにすることを提案しました。したがって、この点から、Bluetooth オーディオが十分に普及しておらず、ロスレス伝送がまだ実現されていないのは、それが安定していないためであることがわかります。これはユーザーエクスペリエンスに影響し、解決が難しい問題であることは間違いありません。そうでなければ、ブラックテクノロジー満載のソニーならずっと前に解決していたはずです。 Bluetoothオーディオ機器の内蔵DACとアンプの影響は無視できない 送信中に発生する問題に加えて、Bluetooth オーディオデバイスはデジタル信号を受信するため、内部に DAC とパワーアンプも統合されている必要があります。美観と携帯性を考慮すると、Bluetooth スピーカーとヘッドフォンのサイズも考慮する必要があります。スペースが限られているため、DAC とパワーアンプの回路設計が影響を受け、音質が制限され、独立した DAC とパワーアンプと同じパフォーマンスを実現できなくなります。さらに、パッシブスピーカーや有線ヘッドフォンと比較すると、Bluetooth オーディオデバイスは自由にマッチングすることができないため、再生能力に影響します。十分な予算があっても、より優れた DAC とアンプを装備することはできません。将来何が起こるでしょうか？ つい最近、Bluetooth 5.0規格がリリースされましたが、これは前2世代のような消費電力制御に重点を置くのではなく、伝送距離と速度が向上したと言われています。ロスレス Bluetooth によるロスレスオーディオ伝送の実現には期待が持てそうですが、これはあくまでも大前提に過ぎず、Bluetooth 標準に加えて、関連するプロトコルもフォローする必要があります。同時に、圧縮エンコード、サポートされるデバイス、内蔵 DAC についても対応するアップグレードを行う必要があります。高品質の aptX エンコーディングが徐々に多くのメーカーによって使用されていることから、Bluetooth オーディオデバイスがロスレス伝送を完全に実現するのは時間の問題であることがわかります。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。

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