Bluetooth aptX migliora il suono Wireless: di cosa si tratta

Forse gli audiofili conoscono il termine aptX ma altri meno appassionati potrebbero chiedersi che cosa significa questa sigla quando viene associata – e viene sempre di piu’ – a smartphone e tablet. Nella tecnologia di riduzione dei dati audio digitali, aptX è una famiglia di algoritmi codec audio di compressione proprietari attualmente di proprietà di Qualcomm. aptX è un codec utilizzato in abbinamento col bluetooth e, nella pratica, permette di trasferire piu’ grandi quantità di dati rispetto alle tradizionali connessioni bluetooth.

L’algoritmo originale aptX è stato sviluppato nel 1980 dal Dr. Stephen Smyth come parte della sua ricerca di dottorato presso la Facoltà di Elettronica, Ingegneria Elettrica e Informatica della Queen University di Belfast.

La codifica audio aptX è stata introdotta sul mercato commerciale come un prodotto ‘semiconduttore’, un circuito integrato DSP programmato personalizzato con parte del nome APTX100ED, che è stato inizialmente adottato dai produttori di apparecchiature che hanno richiesto un mezzo per memorizzare audio di qualità CD su un disco rigido del computer in automatico durante una trasmissione radio, per esempio, sostituendo quindi il compito del disc jockey.

Dalla sua introduzione commerciale nei primi anni 1990, la gamma di algoritmi APTX di compressione dei dati audio in tempo reale ha continuato ad espandersi con la proprietà intellettuale diventata disponibile in forma di software, firmware e hardware programmabili per l’audio professionale, le trasmissioni televisive e radio, e elettronica di consumo, in particolare in applicazioni quali l’audio senza fili, e audio wireless a bassa latenza per il gaming e video e l’audio over IP. Inoltre, il codec aptX può essere usato al posto di SBC, lo schema di codifica per lo streaming in alta qualità di audio mono/stereo utilizzato per il profilo Advanced Audio Distribution (A2DP) del Bluetooth.

Oggi, sia lo standard aptX che l’Enhanced aptX (E-aptX) vengono utilizzati in codec audio da numerosi produttori di apparecchiature di trasmissione, tra cui APT WorldCast Systems, Tieline Technology, AVT, Harris Corporation, BW Broadcast, Digigram, MAYAH, Prodys, e Qbit.

Piu’ di recente (2007) alla famiglia aptX si è aggiunto lo standard aptX Live che offre compressione con un rapporto fino a 8:1, mentre aptX Lossless è una soluzione scalabile, adattabile, per la gestione di audio lossless (senza compressione) che è stata annunciata nel mese di aprile 2009.

aptX è stato precedentemente chiamato apt-X fino all’acquisizione della proprietà da CSR plc nel 2010. CSR è stata successivamente acquisita da Qualcomm nel mese di agosto 2015.

Il codec audio aptX è disponibile per le applicazioni consumer e automotive di wireless audio, per lo streaming in tempo reale di audio stereo in alta qualità tramite connessione Bluetooth A2DP tra un dispositivo "fonte" (come ad esempio uno smartphone, tablet o laptop) e uno "ricevente" (come speaker, cuffie o auricolari con Bluetooth).

La tecnologia aptX deve essere incorporata nel trasmettitore e ricevitore per far godere all’ascoltatore i benefici di questa codifica audio, quindi che un dispositivo supporti solo il ‘bluetooth’ non significa che integra il supporto per aptX. I prodotti di elettronica di consumo che portano il logo aptX sono certificati per l’interoperabilità con altri prodotti audio certificati aptX.

Standard aptX

Enhanced aptX offre una codifica di alta qualità con rapporto di compressione 4:1 ed è consigliato per applicazioni professionali di trasmissione audio ed è adatto per AM, FM, DAB, HD Radio e 5.1. L’Enhanced aptX è in grado di gestire fino a 4 coppie si segnali stereo AES3 e comprimere a 1 il flusso AES3 per trasmissione. L’Enhanced aptX supporta la profondità del suono a 16 bit, 20-bit o 24-bit. Per 16 bit la campionatura dell’audio arriva a 48 kHz, con bit-ratedi 384 kbit/s (2 canali), 767 kbit/s (4 canali), 1024 kbit/s (5.1 canali), e 1.28 Mbit/s (5.1 canali più stereo). Il suo più basso bit-rate è di 60 kbit/s per audio mono a 16 bit campionato a 15 kHz, offrendo una risposta in frequenza di 7,5 kHz.

aptX Live è un codec audio a bassa complessità che è specificamente progettato per massimizzare la densità dei canali senza fili in scenari in cui la larghezza di banda è limitata, come la trasmissione di audio in performance live (come eventi speciali), in cui lo spettro-efficienza dei dispositivi radio-base (microfoni wireless, cuffie in-ear di monitoraggio, sistemi di talk-back) sta diventando una considerazione operativa primaria. aptX Live offre un rapporto di compressione fino a 8:1 di flussi audio digitali ad alta risoluzione a 24 bit mantenendo l’integrità acustica (circa 120 dB di gamma dinamica) e garantisce latenza di circa 1,8 ms a frequenze di campionamento fino a 48 kHz.

aptX Lossless supporta l’audio ad alta definizione fino a frequenze di campionamento a 96 kHz e risoluzioni di campionamento fino a 24 bit. Il codec permette opzionalmente uno schema di codifica "ibrido" per applicazioni dove la velocità di trasmissione di dati compressi media e/o picchi devono essere limitati ad un livello vincolato. Ciò comporta l’applicazione dinamica di una forma di codifica "vicino a lossless" – ma solo per quei brevi tratti di audio in cui la codifica completamente lossless non può rispettare i vincoli di larghezza di banda. Anche per tali brevi periodi mentre la perdita di codifica è attiva, la qualità audio ad alta definizione viene mantenuta, conservando frequenze audio fino a 20 kHz e un range dinamico di almeno 120 dB. La latenza di codifica è un altro parametro configurabile all’interno dei aptX Lossless e puo’ essere scambiato dinamicamente con altri parametri quali i livelli di compressione e complessità computazionale. La latenza del codec aptX senza perdita può essere scalato a partire da 1 ms per audio campionato a 48 kHz, a seconda delle impostazioni di altri parametri configurabili. aptX Lossless va particolarmente bene rispetto ad altri codec lossless quando la latenza di codifica è vincolata ad essere piccola, ad esempio 5 ms o meno, rendendo particolarmente adatto lo standard per applicazioni audio interattive sensibili al ritardo.

aptX Low Latency è destinato per le applicazioni video e di gioco che richiedono una ottima sincronizzazione dei flussi audio-video ogni volta che l’audio stereo viene trasmesso su radio a corto raggio per l’ascoltatore utilizzando il profilo audio standard Bluetooth A2DP. aptX Low Latency per il Bluetooth offre una latenza end-to-end di 32 ms. La latenza di Bluetooth stereo standard varia notevolmente a seconda della implementazione del sistema e il buffering. Sono disponibili soluzioni che utilizzano standard di codifica/decodifica SBC che raggiungono latenza end-to-end di meno di 40 ms. 

Al di là dei vari termini tecnici e altro di poco comprensibile, basti sapere che nei dispositivi con aptX viene migliorata la qualità del suono nel caso di collegamenti wireless (senza fili), ma serve che sia il dispositivo che invia il segnale (come lo smartphone) che il dispositivo che riceve il segnale (come uno speaker o cuffia bluetooth) supportino lo stesso standard.