Пользователь
0,0
рейтинг
6 ноября 2013 в 16:44

Администрирование → Беспроводной звук. Часть 1. Препарируем Bluetooth

Иногда, бывает, натыкаешься на какой-то баг впервые, списываешь все на обстоятельства и забываешь о нем. Затем он повторяется снова и снова, вынуждая тебя приступить к поиску проблем и, по возможности, их устранению. И вот когда ты обнаруживаешь себя в глубокой ночи за анализом дампом/дебагом/чтением_мануалов, то становится понятно, дело на полпути бросать уже нельзя и дело принципа — довести его до конца.

Такая история со мной приключилась в момент обзора с коллегой r3s потребительской беспроводной Bluetooth-акустики Klipsch KMC 3. Я столкнулся с ситуацией, когда «беспроводной» аудиопоток начинал безбожно прерываться, стоило лишь мне расположить источник звука у себя за спиной. Пищи для размышлений мне подкинула другая Bluetooth-аудиосистема, которая в тех же условиях вела себя куда лучше. Такая простая проблема выродилась в нырок с головой во внутренности протокола Bluetooth и детали передачи аудио с его помощью.

Под катом первой части цикла статей мы в легкой и непринужденной форме познакомимся с основными протоколами стека Bluetooth, покопаемся в дампе соединения источника и приемника звука, разберемся в причинах конфликта Bluetooth и Wi-Fi и обнаружим корень моей проблемы — прерывающегося звука.


Оставим за кадром (или перенесем в комментарии) полемику на тему “зачем нам беспроводная передача аудио, если можно обойтись православными проводными решениями, сэкономив кучу денег и выиграв в качестве”. Условимся, что беспроводной стриминг аудио с любых устройств, как портативных, так и не очень, нам интересен, ведь с ним мы можем:

  1. Проигрывать аудио с мобильных устройств (Google Music + iTunes Match = вся медиатека в облаке и доступна с любого устройства) на беспроводные аудиосистемы и ресиверы. Не будем забывать, что именно телефоны сейчас завоевывают пальму первенства среди носителей музыкальных треков пользователей;
  2. Озвучивать пространства, в которых установка проводных решений по ряду причин затруднена (кухня, террасы, балконы, outdoor-зоны вашего загородного поместья);
  3. Позволять гостям “ставить их компакт-диск”;
  4. Забыть о кредлах, т.к. расставание с телефоном для многих становится мучительным процессом.


Таким образом, на момент чтения этой статьи забываем о холиваре wired vs wireless и окунаемся в мир беспроводных технологий, в которых, как оказалось, есть много интересных деталей, стоит только копнуть глубже.

King Bluetooth
Виновница торжества — технология Bluetooth, получившая жизнь благодаря инициативе Ericsson в далеком 1994 году, затем стандартизованная IEEE (802.15-1) и по настоящее время развиваемая целой группой по интересам Bluetooth Special Interest Group (SIG). На текущий момент альянс Bluetooth SIG насчитывает порядка 18 000 компаний, среди которых, естественно, есть и те, кто занимается производством аудио компонентов, способных принимать без проводов стерео сигнал.

Недавно я обзавелся одним из таких устройств. Cистема Klipsch KMC 3, обзор которой есть на Хабре, удовлетворяла всем, кроме одного: при определенных условиях начинала воспроизводить звук, ужасно прерываясь. Юзкейс был следующим: в качестве источника аудиосигнала выступал Macbook Air 2012, и стоило расположить его за собственным телом в 4 метрах от системы (читай “сесть спиной к колонке с ноутбуком на коленях), как звук начинал прерываться. Второй участник Bluetooth-состязания (обзор которого вас ждет в конце поста) — Edifier Spinnaker E30, тоже страдал замиранием сигнала, но при этом в куда меньшей степени. Возник вопрос, в чем могла крыться причина столь разного поведения двух систем в одинаковых условиях?

Налицо проблема с распространением сигнала, но стоило в тех же условиях воспользоваться мобильным телефоном для воспроизведения аудио, как проблема становилась куда менее заметной. Так было решено разобраться в причинах и следствиях, что и привело меня к самым истокам — чтению Bluetooth Core Specification, анализу дампов сетевого соединения и модификации важных для аудиокодеков значений. Для начала, впрочем, требовалось исключить возможность интерференции между Bluetooth и Wi-Fi.

Одна кухня и несколько поваров
Не секрет, что и Bluetooth, и Wi-Fi (и еще множество систем) работают в одном диапазоне частот — ISM диапазоне — в границах 2.400 GHz — 2.4835 GHz. Использование одного частотного диапазона для передачи информации разных систем неминуемо приведет к интерференции сигналов, а значит — к потере данных. Именно на интерференцию сигналов Wi-Fi и Bluetooth я изначально и грешил.

Модуляция
Для эффективной передачи сигнала (цифрового, аналогового) посредством радио необходимо пройти процедуру модуляции. Позволим себе опустить тонкости различных процессов модуляции сигналов и сконцентрируемся на фактах, которые помогут представить картину спектра в среднестатистическом доме юзера наших дней.

Стандарт 802.11n (а я верю, что у 90% пользователей Хабра дома развернут именно он, хотя все нижеизложенное справедливо и для 11g) предусматривает использование OFDM модуляции сигнала с организацией 13 каналов шириной 20 МГц.

При этом стандартом 802.11b/g/n предусмотрено использование одного канала на протяжении всего времени работы, если его состояние считается удовлетворительным (читай “нет чередования каналов”).

Bluetooth же использует иной подход: в спектре ISM организуется 79 каналов шириной в 1 МГц, а затем по технологии расширения спектра Frequency-hopping Spread Spectrum (FHSS) радиоприемник и радиопередатчик синхронно меняют частоту несущей по определенному шаблону с частотой 1600 раз в секунду. Сделано это как раз для уменьшения вероятности наложения сигналов в крохотном ISM диапазоне.

Если бы у вас дома был спектральный анализатор, то процесс смены несущей по всему 2.4ГГц диапазону выглядел бы следующим образом:

Случайным образом разбросанные красные точки — это и есть сигнал Bluetooth, постоянно меняющий частоту. Зеленые области — это три активных канала Wi-Fi.

Борьба с интерференцией
Однако техника скоростной смены несущей не избавляет от интерференции, а всего лишь снижает вероятность ее возникновения. Шансы у Bluetooth-сигнала попасть в 20 МГц диапазон канала Wi-Fi по-прежнему ненулевые:

Поэтому в арсенале стека Bluetooth есть технология адаптивной смены частоты — Adaptive Frequency Hopping (AFH). Принцип работы AFH состоит в следующем: из 79 доступных 1 МГц каналов исключаются каналы, попадающие в занятый Wi-Fi сигналом диапазон:

На рисунке выше видно, как алгоритм AFH скорректировал карту доступных для “перескакивания” каналов, исключив те, что попали в уже занятый вайфаем 6-й канал.

Но мне не повезло, дело было не в интерференции сигнала, т.к. я перенес WLAN в “безопасный” для Bluetooth диапазон 5 ГГц (это, кстати, самый действенный метод для исключения возможных проблем), а прерывания аудио так никуда и не исчезли. Пришлось копать глубже.


Разбор дампа Bluetooth
Раз проблема была не в интерференции с Wi-Fi, то потребовалось более глубокое погружение в матчасть. Напомню, что интересным с точки зрения анализа был тот факт, что в одинаковых условиях две Bluetooth аудиосистемы (Klipsch KMC 3 и Edifier Spinnaker) вели себя по-разному. Klipsch захлебывался раньше, и для достижения эффекта нужно было просто заслонить телом прямой путь к колонке на расстоянии нескольких метров. Edifier же мог хрюкнуть пару раз, но после продолжал уверенно воспроизводить звук, изредка прерываясь.

Симптомы косвенно намекали на автоподстройку неких параметров со стороны Эдифаеров и отсутствие оной у Клипша при деградации качества радиосигнала. Чтобы проверить эту теорию, было решено снять дамп соединения двух устройств с целью поиска источника проблем.

Для чистоты эксперимента я выключил модуль Bluetooth, удалил из списка сопряженных устройств Klipsch, включил “синий зуб”, и, нажав кнопку записи дампа, прошел процедуру от поиска устройства и соединения с ним до передачи аудио.

Инициализация устройства
После активации Bluetooth-модуля, дамп наполняется записями сообщений HCI, которые в большинстве своем дают модулю понять, как его зовут, какой у него MAC адрес, к какому классу устройств он относится и включает непосредственно радио модуль.
Происходит это в форме диалога HCI Command -> HCI Event.

Стек блютуса лишь косвенно напоминает привычный TCP/IP, поэтому лицезрение дампа без предварительного прочтения спецификации не увенчалось успехом.
К чести группы Bluetooth SIG отмечу, что документация на корневую спецификацию и всевозможные профили находится в свободном доступе на портале для разработчиков, при этом написана простым и понятным языком.

Архитектура Bluetooth
Так моей настольной книгой на энное количество времени стала Bluetooth Core Specification. 13 мегабайтная пдф-ка о шести томах только сперва кажется необъятной, но для понимания базовых операций и принципов взаимодействия подсистем достаточно будет и нескольких глав.

Core System
В процессе поиска источника проблем я шел сверху вниз: встречая в дампе высокоуровневые протоколы, пытался понять логику их работы и назначение передаваемых параметров.
Безусловно, православный путь — снизу вверх: от азов установления физических и логических управляющих каналов Bluetooth к базирующимся на их основе высокоуровневым протоколам. Этим путем я вас и попробую провести.

Ядро блютуса — Bluetooth Core System Specification — описывает четыре базовых нижних уровня архитектуры и соответствующие протоколы, причем три нижних уровня, как правило, выделяют в отдельную подсистему — Bluetooth Controller, а все, что находится выше — относится к Bluetooth Host.

Структурная схема архитектуры Bluetooth Core System показывает расположение основных блоков архитектуры на уровнях модели, обозначает user-plane и control-plane трафик между блоками и, самое главное, дает представление об иерархичности стека.

На схеме не сделан акцент на очень важной части архитектуры — Host to Controller интерфейсе (HCI), обеспечивающем взаимодействие софтовой подсистемы Host с железной подсистемой Controller. Всё взаимодействие верхних уровней Bluetooth системы с ее аппаратной частью происходит через HCI-команды, инициируемые драйвером. Эти команды в дампе будут нам встречаться постоянно.

Пройдемся по основным блокам архитектуры, чтобы понять их основное назначение:

RF
Блок Radio (он же PHY), как и подобает резиденту физического уровня, занимается преобразованием битовой последовательности в радио сигналы. Вопросы модуляции, спектральных характеристик и физики процессов обеспечения битовой скорости — все это решается на нижнем уровне модели.

Baseband Layer = Link Controller + Baseband Manager + Device Manager
Уровень Baseband представлен в виде трех блоков, совместная задача которых состоит в управлении физическими каналами (Phy channels), поверх которых устанавливаются физические соединения (Phy links).  Bluetooth-адресация, синхронизации генераторов устройств, управление кодами доступа к физическим каналам, поиск устройств и установление физического канала между ними — все это задачи Baseband-уровня.

Link Manager
После того, как два нижних уровня обеспечили нас физическим соединением между master-slave устройствами, дело становится за организацией логических каналов, которые впоследствии и станут базой для передачи трафика приложений. Link Manager в ответе за установление, изменение и освобождение логических соединений между устройствами, а так же за обновление параметров физических соединений. Для этих целей Link Manager использует Link Management протокол (LMP).

L2CAP Layer = Channel Manager + L2CAP Resource Manager
Переваливаемся в высокоуровневый блок Bluetooth Host, оккупированный L2CAP уровнем. Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) — протокол, работающий поверх созданных логических соединений, обеспечивающий инкапсуляцию, сегментацию и восстановление пакетных данных от всех вышележащих приложений.

Транспортная архитектура
В процессе знакомства с блоками архитектуры у вас уже могла выстроиться картина общей транспортной архитектуры Bluetooth, которая представляет собой трехуровневую модель:

В дальнейшем в тексте я буду использовать слово “каналы” для обозначения Channels и “соединения” для Links.
На картинке выше представлен путь юникастного асинхронного трафика по транспортной архитектуре. Именно этот тип трафика характерен для передачи “пакетного” аудио.

SCO vs ACL
Если внимательно посмотреть на предыдущий рисунок, то на уровнях Logical Links и Logical Transports чаще всего встречаются аббревиатуры ACL и (e)SCO. Это два глобальных типа логических соединений между Bluetooth-устройствами, которые служат для передачи разного рода трафика вышестоящих приложений.

По ACL (Asynchronous Connection-Oriented Links) соединениям передается асинхронный, пакетный трафик с возможностью повторной отправки в случае потерь при доставке, сегментации и управления потоком.

SCO-соединения, в свою очередь, по сути организованы по принципу коммутации каналов с постоянной пропускной способностью 64кбит/с и синхронной передачей данных в тайм-слотах. SCO-каналы, например, используются профилем Headset для потоковой передачи голоса абонента от телефона к гарнитуре.
Согласно архитектуре Host Controller Interface, каждая его команда (HCI command) должна сопровождаться ответным событием (HCI Event). Ответ всегда возвращает статус команды (Success или код ошибки), а так же, опционально, запрошенные командой значения.

Ниже приведены три HCI команды на этапе самоинициализации модуля и события-ответы на них.

Поиск и обнаружение устройств
После того, как Bluetooth собрал информацию “о себе”, я запустил поиск устройств. Когда вы зажимаете кнопку до состояния мигающего индикатора, устройство переводится в режим прослушивания канала обнаружения (Inquiry Channel). Когда девайс услышит код доступа “ответьте все” на этом канале, он отправит информацию о своем присутствии.

Как и любой процесс обращения верхних уровней к железной части Bluetooth, все начинается с команды от HCI:

Здесь интерес представляет поле LAP. На самом деле это ни что иное, как аналог мультикаст адреса (general access code), увидев который на канале обнаружения, Bluetooth-устройства обязательно оповестят о своем присутствии ответным сообщением.

В итоге все девайсы, получившие general access code на своем физическом канале для обнаружения, отвечают сообщениями Inquiry Response, в которых:

указан MAC адрес устройства, его главный и второстепенные классы (Major Class и Minor Class), а также поддерживаемые сервисы.

Я выделил два параметра: первый — Sink — свидетельствует о том, что устройство может выступать в роли приемника аудиосигнала, а второй — Advanced Audio Distribution — что аппарат поддерживает тот самый A2DP-профиль.

Подключение
После процедуры поиска картина мира для Bluetooth-устройства становится ясна, самое время переходить к фазе подключения, или, как этот процесс называют в спецификации — Paging.

Для подключения оборудования также выделен отдельный физический канал. Важно отметить, что физические каналы Bluetooth работают в режиме двусторонней передачи (дуплекс). Использование одного физического канала для двунаправленной передачи осуществляется по принципу временного разделения каналов (TDM). При таком подходе передатчик и приемник должны иметь синхронизированные тактовые генераторы, чтобы передавать и принимать информацию в нужные моменты времени.

Так как каждое Bluetooth-устройство оснащено своим собственным генератором, то ни о какой изначальной синхронизации между ними, естественно, речи не идет. Синхронизации добивается Link Controller в процессе установления соединения.
Происходит это следующим образом: в процессе поиска master-устройство получает от ответчиков среди прочих параметров еще и их значение тактового генератора. Затем, на этапе установления соединения master-устройство передает предполагаемое значение смещения тактового генератора для slave-устройства (параметр Clock Offset в скриншоте выше), тем самым ускоряя процесс синхронизации двух генераторов.

Самым важным полем команды Create Connection на подключение является идентификатор удаленного устройства — его Bluetooth-адрес (BD_ADDR). Вслед за командой контроллеру на установление соединения в бой вступает LMP протокол, который полностью управляет процессом организации логических соединений, поверх которых впоследствии будет гулять наш трафик:

Если помните, в начале статьи я рассказывал о методе Adaptive Frequency Hopping, позволяющем избежать интерференции на уже занятых частотах? Так вот, карта используемых частот как раз и передается в LMP сообщении Set AFH. В процессе работы я замечал новые появления данных пакетов с другой картой частот, что свидетельствует о постепенном мониторинге эфира на предмет страдающих от интерференции каналов.

Итогом процесса установления соединения станет присвоение связи двух Bluetooth устройств идентификатора Connection Handle.

Сопряжение (Pairing)
Окей, мы установили физическое соединение с устройством, синхронизировали генераторы устройств и готовы к передачи служебной и пользовательской информации в тайм-слотах, чего не хватает? Спаривания. Наши устройства пока не доверяют друг другу, а значит никакой пользовательский трафик недопустим к передаче.

Т.к. оба устройства поддерживают версию спецификации Bluetooth 3.0, то им доступен метод аутентификации Secure Simple Pairing (и его подметод Just Works), позволяющий аутентифицировать и авторизовать устройства без ввода каких-либо пин-кодов.

L2CAP in action
В главе, посвященной транспортной архитектуре, изображена схема иерархии каналов и соединений, на вершине которой находится L2CAP-протокол. Именно его очередь и наступает сразу после процессов аутентификации устройств.

Структурная схема архитектурных блоков L2CAP-уровня повествует о его возможностях по сегментации, повторной отправке, управлению потоками и ресурсами:

При этом важно уяснить, что асинхронные данные от любых приложений будут скормлены L2CAP-протоколу, который подготовит данные к отправке нижним уровням стека.

Для того, чтобы от процедуры спаривания устройств перейти к непосредственно информационному обмену, хорошо бы знать, а какие профили поддерживает сопряженное устройство, умеет ли оно воспроизводить аудио или орагнизовывать обмен файлами? На эти вопросы отвечает протокол Service Discovery (SDP). Так как это протокол верхнего уровня, ему не обойтись без услуг L2CAP-протокола, который специально для этого создаст канал. Давайте посмотрим, как это происходит.

В моем примере после успешного спаривания устройств появился первый L2CAP-пакет, содержащий следующие поля:

Команда Connection Request, как подсказывает КО, инициирует создание соединения с L2CAP уровнем slave-устройства, при этом в структуре пакета есть интересные для нас поля.

L2CAP протокол использует концепцию каналов, конечные точки такого канала в паре master-slave идентифицируются при помощи 2-байтного CID (Channel Identification). CID 0x0001 — зарезервированный идентификатор канала для терминирования трафика сигнализации L2CAP протокола, что логично, ведь именно к сообщениям сигнализации относится команда Connection Request (Channel ID: 0x0001 в нижней части скриншота).

Следующее важное поле — это PSM (Protocol/Service Multiplexer). Значение PSM говорит о том, для какого протокола или сервиса мы организовываем L2CAP канал и, как видите, речь идет о канале для Service Discovery Protocol.

Service Discovery
L2CAP хорошо потрудился и организовал канал для передачи данных протокола верхнего уровня SDP, который, как мы выяснили, поможет узнать, какие сервисы поддерживаются на удаленном устройстве.

Происходит это в форме следующего диалога:
— умеешь ли ты “_какой-нибудь сервис_”?
— да, умею, и вот его характеристики (в противном случае ответ “нет, не умею, спрашивай далее”).

На запросы всех сервисов, кроме Audio Sink и AV Remote Controller я получил негативный ответ, а значит колонка, что логично, умеет только воспроизводить аудио и давать управляющие сигналы мастер устройству (например при нажатии на кнопку pause на колонке, на паузу устанавливается проигрывание у источника).

После того, как SDP узнал о собеседнике все, что мог, самое время переходить к непосредственной передаче аудио, за которую отвечает…

Audio/Video Distribution Transport Protocol
За организацию и управление аудио/видео потоками отвечает именно этот парень. И в моем случае разобраться в логике его работы можно было, даже не погружаясь в 160-страничную спецификацию.

Диаграмма работы AVDTP довольно понятна. Чтобы запустить поток, требуется открыть два канала: один управляющий (signalling) и один, непосредственно, для передаваемых аудио/видео данных.
Как мы уже знаем, никуда не деться от L2CAP, именно по его каналам сверху будет идти трафик AVDTP-протокола.
L2CAP канал в этом случае открывается с новым значением PSM, соответствующим протоколу AVDTP.

Один L2CAP канал открылся для сообщений сигнализации, второй для данных AVDTP, а третий для Audio/Video Control Transport Protocol (для передачи сигналов от колонки к источнику звука) инициировала колонка.

Обратите внимание на пары Source CID/Destination CID, это точки входа для L2CAP-каналов. Пара Src/Dst CID однозначно определяет L2CAP-канал.
После установления нужных L2CAP-каналов запустился процесс обмена служебными сообщениями между AVDTP-протоколами на обеих сторонах соединения. Среди служебных сообщений стоит отметить:

Команда Discover позволяет узнать у удаленного устройства, а, собственно, что конкретно оно может предложить в рамках аудио/видео передачи. В ответ должно прийти описание возможностей в виде списка Service Endpoints (точек предоставления сервиса).

На первый взгляд непонятно, почему у колонки две точки в роли “приемник аудио”. На этот вопрос отвечает следующая пара сообщений:

Обратите внимание на пару значений Min Bitpool и Max Bitpool, вскоре они сыграют важную роль.

Так как Klipsch KMC3 умеет понимать два кодека — обязательный для A2DP-устройства SBC кодек и опциональный, проприетарный AptX кодек — то мы и видим две точки предоставления AVDTP-сервиса, они отличаются только типом поддерживаемого кодека, не более того.

AptX vs SBC
После получения сведений о возможностях сервисных точек AVDTP протокол сообщением Set Config выбирает работу с кодеком AptX.

Так было с Klipsch, но Edifier Spinnaker не поддерживает кодек AptX, поэтому его список сервисных точек состоял ровно из одной штуки с обязательным кодеком SBC (Low Complexity Subband Coding). В итоге дампы, снятые при установлении к двум системам, отличались лишь в выбранном кодеке передаваемого аудио!

Окей, но ведь AptX такой навороченный, платный, закрытый и пиарящийся на CeBITах, почему он, собака, начинает “замирать” в определенных условиях, и можно ли как-то заставить работать колонку Klipsch с SBC-кодеком, чтобы убедиться, что проблема именно в этом?

Для проверки я подключился к Edifier, повторил опыт с расположением ноутбука за своим телом во время записи дампа, и вот, что я увидел. Ниже представлен фрагмент AVDTP-протокола, содержащий в себе закодированный кодеком SBC фрагмент передаваемого аудио.

Т.к. SBC — кодек открытый, то в дампе можно увидеть относящуюся к нему информацию, связанную с передаваемыми аудиоданными. В  спецификации A2DP подробно описана работа SBC-кодека, откуда можно выяснить, что одним из ключевых параметров, влияющих в итоге на качество кодирования, является значение bitpool.

Из дампа видно, что значение bitpool для данной порции трафика равно 48, но стоило мне закрыть телом путь от ноутбука до колонки, как значение bitpool стало снижаться, сопровождаясь прерываниями и щелчками.

После того, как значение bitpool устаканилось на уровне 30, щелчки пропали, проигрывание аудио стало вновь непрерывным. Все указывало на то, что кодек выполнил автоподстройку, заметив деградацию качества сигнала.

Но неужели я своим бренным телом вносил такое существенное затухание? Что ж, время взглянуть на график индикации уровня мощности принимаемого сигнала:

Хорошее тело, качественно вносит затухание, о которое и спотыкаются кодеки. Вот только SBC-кодек подстроился под эти условия, снизив качество кодирования, а тем самым и необходимую пропускную способность, а AptX, по-видимому, нет.

Чтобы окончательно убедиться в том, что виноват AptX, я отключил его поддержку в Mac OS X и снова стал домогаться до Klipsch. Теперь был согласован кодек SBC между макбуком и колонкой, т.к. AptX’а ноутбук был принудительно лишен. Стоит ли говорить, что с SBC-кодеком Klipsch перестал так сильно заикаться в условиях падения уровня мощности сигнала?

Долго ли коротко, но проблема диагностирована, и ввиду закрытости AptX у меня не было никаких шансов повлиять на работу кодека (как это можно сделать с SBC, задав вилку значений bitpool в OS X). Поэтому осталось лишь не маячить телесами на пути видимого сигнала или использовать трюк с отключением кодека AptX в макоси.

В любом случае можно довольствоваться тем, что благодаря этой проблеме я что-то узнал про работу Bluetooth. Надеюсь, что после прочтения этой статьи, и вы сможете сказать то же самое.

PS1 Кстати, AptX не зря денег просит, передача аудио с его помощью через Bluetooth действительно лучше, чем с стандартным SBC. Это удалось почувствовать, отключив AptX на ноутбуке и прослушав те же треки на той же акустике. Субъективно — разница между SBC и AptX — примерно как между 192 kbps MP3 и 320 kbps — заметна, если вслушиваться.

Поддерживется AptX пока лишь узким кругом устройств, среди которых можно выделить железки под OS X и топовые смартфоны Samsung Galaxy, HTC One. Соответственно, iPhone и iPad в моем окружении именно по причине отсутствия AptX вели себя лучше, чем макбук, т.к. с ними согласовывалось использование SBC-кодека, а макбук лез с AptX.

PS2 На очереди препарация AirPlay.

PS3 И напоследок обзор Edifier Spinnaker, с которых вся эта эпопея длиною в месяц и началась.

Как я и писал во вступлении, этот пост изначально не должен был содержать ни одного скриншота, ни строчки о протоколах, но что-то пошло не так…

В комментариях к моему предыдущему обзору Klipsch KMC 3 справедливо замечали, что $400 за пластиковую колонку в виде моноблока — это многовато. Спорить с этим бессмысленно, так как стоит на колонку повесить ярлык беспроводности, как ценник сразу же вырастает на добрую сотню-другую долларов. Но может и не стоит выкладывать $400 за моноблок от Клипша, в котором сам бренд, того гляди, добавил $50-100, а обратиться к продукции менее именитых компаний?

Поэтому когда коллега попросил помочь ему привезти из США приглянувшиеся ему Bluetooth-колонки, я не раздумывая согласился. Так, в качестве претендента на лавры рекомендуемой беспроводной аудио системы до $300, нам довелось рассмотреть продукт от компании Edifier — беспроводную стерео-систему Spinnaker E30.

Компания, известная нам до этого момента исключительно в качестве заслуживающего внимания производителя проводных акустических систем, с выходом Spinnaker стала делить нишу беспроводных решений с такими продуктами как Klipsch KMC 3, Creative ZiiSound, Bose SoundLink, Jawbone Jambox, Samsung DA-E670 и многими другими.

При этом, несмотря на наличие именитых брендов в списке конкурентов, предрассудков относительно азиатских корней Edifier никто из нас не испытывал. Все-таки знак равенства между «сделано в Китае» и «г#%но» уже давно был перечёркнут хорошими продуктами в проводной сфере. Тем более, что с первого взгляда становится понятно, что с качеством сборки здесь все довольно хорошо.

Никакого жжения в области таза не возникало, даже когда мы поставили спинакеры рядом с “эталонным” B&W Zeppelin Air, собрано все добротно и на совесть. А собирать, как видите, там было чего — дизайн колонок по меньшей мере необычный.


Бивни, клыки, рога — какие только ассоциации ни возникали у гостей, но морские-то волки знают, что спинакер — это, на самом деле, один из парусов яхты. Сорокасантиметровые динамики,  обтянутые черной шелковой тканью, однозначно выглядят агрессивно, и в современный интерьер пара Spinnaker’ов должны вписаться как нельзя лучше.

Отдадим дань моде, пара слов о комплектации. После вскрытия многочисленных пакетов и коробок на столе оказался приличный ворох проводов, ведь в комплекте идут: соединительный шнур для связи между динамиками, оптический звуковой кабель, миниджек 3,5 мм, RCA кабель и пульт дистанционного управления со стандартным шнурком microUSB-USB к нему.

Честно говоря, подобное обилие проводов для, казалось бы, “беспроводных” колонок поначалу обескураживает, но на деле достаточно всего двух кабелей — питания и соединительного шнура 6-pin между динамиками. Остальные же кабели вам достаются в довесок и лишними в хозяйстве уж точно не будут.


Наличие mini-jack и оптического кабелей уже говорит о том, что колонки можно подключить к источнику воспроизведения старым-добрым проводным способом, для чего на коннекторной части правой колонки выделен порт Aux IN/Opt IN.
Внимательный читатель обратит внимание на порт Sub (Line) Out, предназначенный для подключения внешнего саба, который, если честно, был бы очень кстати паре парусов Spinnaker. Но “проводное” подключение скорее приятный бонус, нежели основное предназначение, которое лежит в беспроводной плоскости.

Процедура сопряжения по Bluetooth абсолютна стандартна: дожидаемся мигания синего диода на пике правого динамика и ждем пару секунд, пока процедура Secure Simple Pairing свяжет два устройства без ввода каких бы то ни было PIN-кодов.

Как только передача звука на внешнее устройство будет активирована, громкость станет изменяемой с помощью прилагаемого пульта, чья кнопка на верхнем торце играет роль Play/Pause свитчера, а долгий тап переключает источник ввода (bluetooth-line_in).

Пульт снабжен нескользящим покрытием базы и подсветкой, помогающей обнаружить его в условиях слабого освещения. К сожалению, подсветка своим уровнем яркости лишь отражает уровень заряда внутреннего аккумулятора, но не позволяет понять, в каком режиме источника звука (Bluetooth или Line In) находится аудиосистема.

Но что бы ни было с эргономикой и поведением пульта, самое главное в колонках все же звук. С этой точки зрения Spinnaker можно обозреть, как владельца трех излучателей в каждом динамике, включенных по схеме tri-amp!.. Но так пишут в пресс-релизе (весьма наполненном техническими деталями, кстати), мы же будем описывать субъективное восприятие качества воспроизведения, потому что описывать высокие аудиофильские материи в системе, выполненной из пластика, да еще и в “арт”-формате — дело сомнительное.

Общее впечатление от прослушивания композиций различных музыкальных направлений можно оценить по десятибальной шкале на 7 баллов. Пожалуй, не зря 3 пары излучателей в колонках снабжены собственными каналами от усилителя. С другой стороны, “кристальным”, как пишут в пресс-релизе, это звучание мы бы клеймить не стали.  

Пусть Spinnaker E30 и не может похвастаться рекордным запасом громкости, но на уровне громкости вплоть до 90% звучание не срывалось в хрип, а треки воспроизводились без слышимых искажений.

Отсутствие глубокого баса, как, например, у KMC 3 и Zeppelin Air, спишем на отсутствие крупногабаритного диффузора, которому просто не хватило места, принесенного в жертву богу дизайна. Самый крупногабаритный динамик, отвечающий за низкие частоты, направлен вниз и расположен у основания колонок.  Таким образом, “сабов” аж два, но их небольшой размер не заставит ваш пол вибрировать.
Впрочем, если у вас завалялся старый саб от любой другой системы, то попробуйте подключить его к спинакерам, такой симбиоз должен удовлетворить и вас, и ваших соседей.  

Сильная же сторона спинакеров, безусловно, в “не задавленных” средних частотах и общем звуковом балансе. Если у того же Klipsch KMC 3 кристальный звон верхних частот можно даже отнести к недостаткам, то здесь верха отчетливо слышны без назойливого выпячивания.   

Не будем забывать и о возможности разнесения стереопары. Все-таки стереозвучание у динамиков, живущих в одном корпусе, получается монофоническим при определенном удалении от них. Установив пару динамиков по разные стороны стола, мы получили весьма объемную звуковую картину, не мирясь с ощущением звука, исходящего из одной точки.

В сухом остатке — агрессивный и запоминающийся дизайн, необычный пульт и достойное звучание с возможностью разнесения стереобазы. Думаю, что в хозяйстве все это однозначно пригодится. Кроме того, разъем для подключения внешнего сабвуфера позволит сгладить недостаток баса для тех, кому встроенных вуферов будет остро не хватать.

Есть пара вопросов по эргономике пульта и устройства ложемента для кабелей в алюминиевой базе динамиков, но достаточно один раз подобрать наиболее комфортное их расположение, чтобы раз и навсегда забыть о мороке с проводами.

Ответом на вопрос “можно ли рекомендовать Spinnaker E30 в ценовом сегменте до $300?”, будет “да”, если вышеописанные минусы для вас не критичны. Товарищу эта система обошлась в амазоновские $279.99 + $55 за доставку, в России же розничная цена на Spinnaker E30 колеблется в пределах 11-12 т.р.

Говоря о ближайших конкурентах, можно отметить комплект Creative ZiiSound D3x + DSx, который выигрывает в низах за счет наличия полновесного саба, но в части верхних и середины чувствуется просадка. Top-shelf Bluetooth-акустика, разумеется, стоит дороже, и порой сильно дороже, так стоит ли переплачивать за бренд, когда можно получить достойное качество звука и запоминающийся внешний вид уже сейчас?

PS4 И, конечно, ничто не мешает похоливарить на тему “в печь беспроводные пластиковые поделки, 1) покупаем Airport Express, 2) полочную акустику 3) Profit.”
hellt @hellt
карма
411,2
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое Администрирование

Комментарии (38)

  • +29
    Именно такими должны быть обзоры гаджетов на хабре!
  • +1
    Насколько сильна задержка в проигрывании стандартных системных звуков, если гнать звук по блютуз? Я к чему — в конце статьи указано про Airport Express и подключение к нему обычных колонок, но такая связка годится только лишь для прослушивания музыки из iTunes, так как прочий функционал (проигрывание всех системных звуков с компьютера) зарезан Apple. Есть специальные программы, позволяющие обойти данное ограничение, но задержки при проигрывании через airport составляют примерно 3 секунды, что напрочь убивает такую связку для просмотра фильмов, например.
    • +2
      Да, про наличие, причину и среднее время задержки в airplay я буду писать во второй части.
      что касается BT, то там задержка минимальна, совершенно не влияет на рассинхрон губ и звука, так что пригодна для просмотра видео/игр с выводом системного аудио на колонки.

      Я к чему — в конце статьи

      Дочитали до конца? Я польщен…
      • +1
        Не дочитал :) Сразу перешел к обзору колонок, так как меня не интересует техническая сторона данного вопроса.
    • +1
      прочий функционал (проигрывание всех системных звуков с компьютера) зарезан Apple

      Иногда мне кажется странным тот или иной факт об искусственном ограничении функциональности в продуктах Apple; однако, почти всегда через-какое-то время я узнаю новый, еще более странный. Зачем так жить?
      • 0
        В том то и дело, что они зарезали вывод системного аудио не случайно, а по причине его сильной задержки, что не критично при проигрывании музыки. ИМХО.
        • 0
          Но не странно ли, что у Windows и Linux такой проблемы нет? Сам пользуюсь Bluetooth колонкой TDK Sound Cube, но с задержками проблем нет совершенно.
    • +2
      Кстати, функционал не зарезан. Системное аудио вы можете вывести на airplay, кликнув на иконке громкости в панели с зажатым option.
      Ну или через настройки
      • 0
        Однажды, эксперементируя с Хакинтошем, убил звук. Система видела только AirPort Express!
        image
    • 0
      Купил AE именно для этих целей (весь звук через AE), не почитав перед этим форумов. В итоге лежит и ждет лучших времен. Сначала экспериментировал с Shairport на OpenWrt. Там путем смены значения буферизации даже почти получилось без задержек — думал, что на фирменном девайсе Apple будет все отлично, ан нет…
      • 0
        Да, аудио+видео контент через airplay (если это не appletv) смотреть нереально практически. Одни костыли с тюнингом.
  • 0
    Мой опыт
    1. Asus USB-BT211 Mini Bluetooth Dongle + SuperTooth DISCO при определенных условиях частые заикания (BT2.1 — SBC — BT 2.0)
    2. Asus USB-BT211 Mini Bluetooth Dongle + SuperTooth DISCO 2 бывают заикания, но субъективно реже (BT2.1 — SBC — BT 4.0)
    3. Azio BTD-V400 + SuperTooth DISCO при определенных условиях частые заикания (BT4.0 — SBC — BT 2.0)
    4. Azio BTD-V400 + SuperTooth DISCO 2 практически идеально в любой точке (BT4.0 — AptX- BT 4.0)
    • 0
      c 3.0+ на обоих концах было бы интересно взглянуть на дамп, т.к. там данные должны бы уже были ходить не через узкие 3мбит EDR
      • 0
        А есть какой-нибудь bluetooth сниффер под win7? Везде предлагается hcidump
        • 0
          Фиг знает, я, если честно, даже hcidump не смог нагуглить. Вообще wireshark провозглашает, что умеет снифать bt трафик, но на моей винде wireshark не увидел bt интерфейса.
          Но советую попробовать, вдруг заведется?
  • +1
    Многие, кстати, часто сталкиваются с тем, что гарнитура отвратительно работает в определенных условиях с макбуком. И есть даже некоторые посты, которые советуют крутить bitpool значение (а именно повышать min_bitpool) в конфигах os x. Теперь вы понимаете, к чему оно относится.
  • 0
    Всегда хотел узнать почему мои Platinum BS-55 наушники не бьют туда, куда била Tenqa Remixd. Спасибо за статью. На досуге воспользоуюсь.
  • 0
    Классный обзор, только после этого беспроводные технологи для меня пока умерли, платит 300$ за колонки которые хрипят если ты их телом закрываешь это не комильфо.
    • +1
      С одной стороны вы зря хороните все беспроводные аудио решения. Коммент выше приводит сравнение, в котором aptx устройство с Bluetooth 4.0 работает лучше всех. В моем случае много персональных факторов. Например, заменив макось на виндовый ноут самсунга, добиться прерываний почти не удавалось.

      Но с другой стороны и ваша точка зрения вполне оправдана, т.к. Клипш мой за 400 бачей хрюкает там, где спинакер не знает горя
  • +1
    Так вот что было не так с Jabra Halo 2? — Поддержка AptX!
    А я негодуя через час избавился от неё и купил проводную Sony.
  • +1
    Снимаю шляпу, отличная статья! Сначала с огромным удовольствием, неспешно, читаю «вскрытие» передачи аудио по BT, а в голове мысль — «кто бы так про AptX написал», читаю дальше — бинго! есть про AptX. А потом ещё и обзор интересной BT-акустики :) Так держать!
  • 0
    У меня такая же проблема с Plantronics BackBeat Go 2 и айфоном, только вот судя по всему AptX там не поддерживается. Дома в нескольких метрах от wifi-роутера все работает отлично, а вот на улице, причем только в некоторых местах, звук прерывается. Я грешил на вышки сотовой связи или роутеры в домах рядом с которыми я хожу или рации. Самое интересное, что есть места в городе где утром звук глючит практически всегда, а вечером там можно спокойно пройти «без единого разрыва».
    • 0
      интерференцию исключать в таких случаях нельзя. Возможно действительно в тех областях сигнал высокой мощности гадит в весь ISM спектр. Хотя, когда у меня были Backbeat, то я замечал замирания довольно часто в разных сценариях
  • 0
    Спасибо, высший пилотаж, читалось на одном дыхании! С нетерпением жду продолжения про Airplay, было бы интересно почитать, например, о том, чем технически отличается display mirroring от стандартного Airplay.
    • 0
      airplay mirroring (в отличие от airplay audio, video, picture) до сих пор не реверс_инженернули, поэтому на него нет никакой документации =(
  • 0
    Во-первых, RSSI Klipsch'а снятый на MacBook'е еще ничего не говорит, т.к. в обратном направлении ситуация может быть несколько иная: нас же интересует в первую очередь MBA -> Klipsch, а не Klipsch -> MBA.

    Во-вторых, желательно вместо klipsch'а поставить некий девайс, который может мерять RSSI твоего MBA, чтобы действительно измерить насколько твое тело вносит затухание в распространения BT-сигнала. На частоте 2.4 такие преграды не так уж и критичны, в отличии от более высоких диапазонов.

    В третьих, интересны замеры RSSI сигнала излучаемого телефоном. Может так оказаться, что все дело именно в мощности BT-модуля MBA или качестве его антенны, а не каких-то особенностях реализации AptX (его же не идиоты писали :)) Недостаточная мощность излучения сигнала становится проблемой, которую кодек не может преодолеть. Банальным же увеличением количества ретрансмитов на уровне протокола проблемы не решить, т.к. это увеличит latency, т.е. удовольствие от использования BT-колонки будет уже не тем.
    • 0
      Дерьмовенький дизайн антенны bt в MBAir со счетов сбрасывать нельзя, тут ты прав, но мне кажется, что этот опыт явно указывает на AptX:
      — в ровно тех же условиях, с тем же источником (MBAir), с тем же воспроизводящим устройством я согласовал сначала AptX, потом SBC — получил хрюканье на AptX и нормальное воспроизведение на SBC. По-моему тут большая доля вероятности в проблеме с кодеком.

      Не зная кишок AptX, невозможно сказать о его выходном битрейте, но, учитывая его near lossless натуру, я думаю, что там CBR, который просто тупо в один момент перестает влезать в канал EDR в условиях вносимого затухания.

      Но ты интересную подкинул идею, взять еще один девайс с AptX, например HTC One и позажимать его в том же углу, посмотреть на результаты.
      • 0
        Не зная кишок AptX, невозможно сказать о его выходном битрейте, но, учитывая его near lossless натуру, я думаю, что там CBR, который просто тупо в один момент перестает влезать в канал EDR в условиях вносимого затухания.

        Бинго! AptX жирнее, поэтому просто не пролазит в созданных ему условиях. Очевидно, у него есть механизм ретраев, также очевидно что у него есть внутренний буфер, где протокол буферизирует пакеты на ресиве. Если нет возможности включить что-то типа режима VBR, чтобы кодек принимал во внимание ширину канала и адаптировался, то может есть возможность увеличить буфер на ресивере? Эти колонки предусматривают обновление прошивки? Может стоит пилить вендора?

        HTC One и позажимать его в том же углу, посмотреть на результаты.
        Более того, есть вариант попробовать на том же MBA, но с копеечным USB Bluetooth адаптером с поддержкой BT4.0, EDR и AptX (если для этого вообще нужна аппаратная поддержка, а не профиль ОСи). Может оказаться, что проблема внезапно пропадет. Правда, эстетика пострадает :)
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +1
    Отличный обзор редких колонок, который почему-то спрятался в статье про разбор Блютуса.
  • 0
    Creative D200 стоит €90 и звучат они наверняка не хуже чем все вышеописанное, а скорее лучше. Даже не смотря на то, что стереобаза у них небольшая. У меня была возможность сравнить с B&W Zeppelin и еще кучей всяких колонок в немецком Медиамаркте.
    Новое поколение акустики использует кучу электроники, чтобы обойти ограничение по размеру корпуса и соответственно высокую резонансную частоту, которая ограничивает эффективный диапазон снизу. Первыми в этом направлении пошли Altec Lansync но их блютус модель Altec Lansing inMotion AIR iMW725 я не слушал (свои Creative D200 покупал уже 3 года назад).
  • 0
    У меня уже несколько месяцев стоит такое вот…
    Скрытый текст

    По мотивам этой статьи, только без хаба, флешки и препарирования устройств — из прошивки выкинуто все возможное.
    Задержка с Windows (используя в качестве устройства Realtek'овский стандартный «Стерео микшер» по Ethernet около 500-600 мс (выставлено в плеере для просмотра фильмов — вполне нормально получается), по WiFi побольше, но не более 1 секунды. С Linux где-то 400 мс по Ethernet.
    Единственное, чего не хватает, так это стриминга с андроида (или может есть возможость стримить с андроида на сервер pulseaudio? Пока я находил только эту статью, но насколько я понял на любое устройство pulseaudio на замену андроидовской звуковой системе просто так не поставишь, других методов пока не нашел). MPD не стоит из-за экономии места, pulseaudio с зависимостями съедает всю свободную память.
  • 0
    Насколько я понимаю основная проблема в уровне сигнала. Когда сигнал слабый, вы просто предлагаете жертвовать качеством сжимая передаваемый объем.
    А не пробовали пойти по пути именно улучшения радио-части, будь-то использование нормального передатчика или модификации приемника?
    Какого класса адаптер в макбуке? что там с антенной? что с антенной в колонках?
    Если слабый сигнал у вайфая то все сразу понимают, что надо другую антенну, иначе расположить девайсы… но ведь блутус работает на той же частоте! Все ровно то же самое, что касается и антенн и усиления, и особенностей распространения.

    За статью конечно спасибо, дейтсвительно торт! Не совсем только согласен с идеей обходить аналоговую проблему цифровым зарезанием качества.
    Если доведется — попробуйте какой-нибудь внешний адаптер 1 класса, даже если он затычка в порт. Просто за счет того, что антенна будет вынесена напрочь из корпуса ноута потери могут быть значительно меньше.
    • 0
      вы просто предлагаете жертвовать качеством сжимая передаваемый объем.

      я не то, чтобы предлагаю, просто это был некий workaround =)

      если с антенной в макбуке действительно можно поколдовать, купив bt 4.0+aptx адаптер, то с антенной у приемника без вскрытия ничего не сделать. Если руки дойдут, то может с адаптером поиграю на досуге.
  • 0
    Начал копать чуть глубже, видно, что AptX кодек требует пропускную способность 352kbit/s и не меняет ее в зависимости от кач-ве среды передачи.
    image
    После этого включил SBC и увидел автоподстройку bitpool, от которого зависела и требуемая пропускная способность

    Можно описывать дальше, но что-то сил уже нет =)
    • 0
      Также примечательно, что видно какое огромное кол-во ретрансмиссий происходит при 20 каналах… Похоже, что клипш бы спасла поддержка bt 3.0+, когда transfer rate превышает 2-3mbit в идеальных условиях.
  • 0
    Очень крутая статья, спасибо!
    На самом деле я всего лишь гуглил англоязычные записи по проблеме плохого качества звучания по BT с моего iPhone 4S в недавно купленный модуль Yatour к автомагнитоле, и краем глаза заметил ссылку на хабр… Поражен обилием информации, но решение моей проблемы, видится, в самом начале статьи — «аудиопоток начинал безбожно прерываться, стоило лишь мне расположить источник звука у себя за спиной».
    То есть расположение источника, видимо, сильно влияет на качество и поддерживаемые протоколы (хотя дальнейшее чтение статьи меня сбило с толку — если обмен возможностями происходит в начале, то почему меняется звук потом?), и видимо я слишком далеко за магнитолу запихнул блютус-приемник… Либо надо попробовать «забыть» устройство в настройках и заново переподключить…

    А я всего лишь искал какие-то дополнительные настройки bluetooth в IOS, а их, видимо, нет…
    • 0
      Решение моей проблемы было даже проще, чем я ожидал… Для истории напишу здесь, вдруг кто-нибудь тоже набредет сюда с этой бедой.
      Хрипы и шипения появляются, если только сделать максимальную громкость в телефоне. При такой настройке, видимо, айфон применяет усиление с ухудшением качества звучания (для тихих гарнитур, видимо). Если выставить в телефоне уровень примерно 60%, такой проблемы нет.

      П.С. простите, что опошлил Вашу умную и содержательную статью своими комментариями)

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.