Полагаю, многие помнят опыт знакомства с AirPlay: в меню громкости телефона появился значок «карманчик». Выбираешь его, еще пауза (это заполняется буфер) — и вот музыка вашего кармана начинает звучать из другого угла комнаты. Но все ли детали остались после сборки на AirPlay приемнике?
Да-да, Bluetooth был еще раньше, впрочем, и сам Airplay до 2010 года существовал несколько лет в виде AirTunes. Но тогда Bluetooth еще не претендовал на «высокое аудио», а функционал AirTunes начинался и заканчивался точкой доступа AirportExpress. Амбициозные системы с док-станцией и навороченной DSP-архитектурой — они пошли в гору только с приходом AirPlay, после похорон класса топовых мини-центров. Многие оплакивали JVC, которые забросили свое престижное направление буквально накануне беспроводных событий.
Многие полагают, что протокол AirPlay — это только аудио. Как раз «только аудио» был AirTunes, а здесь в реальном времени уже можно передавать и картинки, и видео. Кроме того, не обязательно, чтобы в работе принимали участие исключительно компоненты Apple. Wi-Fi обеспечит любой роутер, iTunes может стоять на китайском ноутбуке с Windows, а список AirPlay-совместимых аудиосистем займет не одну страницу: это могут быть и AV-ресиверы, и активные колонки, и музыкальные центры.
Надо сказать, что эйфория массовой эксплуатации AirPlay быстро сменилась… Нет, разочарованием это назвать нельзя. Скорее легкой досадой. Основную категорию слушателей, которые без претензий, раздражали выпадения звука. Система оказалась не настолько устойчивой в условиях насыщенной нагрузки на роутер. Это все выглядит довольно странно, учитывая, что обычным ноутбуком без особых проблем можно воспроизводить по Wi-Fi тяжелые lossless, лежащие на сетевом диске. А кроме того, упомянутый буфер AirPlay сводил на нет радость игры эмуляторами музыкальных инструментов — возникала довольно большая задержка. Ну что это такое — жмешь на клавиши, а звук раздается не сразу?
А те, вроде нашего брата, которые любят посравнивать, убедились, что 100% альтернативы классическому проводному способу пока не состоялось. Звук по Airplay, конечно, радовал самим фактом возникновения из удаленных динамиков, но сам саунд был каким-то смазанным, что ли. Вроде и брякает музычка, но не хватает ей панча, атаки. Тестеры док-станций упоминали об этом моменте, указывая, что напрямую через док, телефон играет все-таки более четко и уверенно. Попробуем разобраться, что и где все-таки пошло не так?
Ситуация усугубляется традиционным нежеланием Apple раскрывать детали спецификаций: «мощность достаточная» — как указывали когда-то характеристики двигателя Rolls-Roys. Здесь можно посмотреть неофициальные коды по AirTunes/AirPlay, но сам механизм обработки аудио не совсем прозрачен. Остается судить о нем опосредованно.
Разработчики Airplay утверждают, что передача ведется без потерь данных в разрядности 16 бит на частоте 44,1 кГц — т.е. фактически в формате компакт-диска. Вот я и решил взять тестовые сигналы с того самого компакт-диска, пошлем их через айфон или айпад и посмотрим, что с ними произойдет в конце пищевой цепочки.
По понятным причинам, не с каждым AirPlay-совместимым устройством это можно проделать, но у некоторых из них имеются цифровые выходы, с которых можно снять кое-какую информацию. В нашем случае в этой роли выступит док-станция Onkyo DS-A5, оснащенная оптическим выходом, к которому будет подключен универсальный рекордер Sony PCM-D100. При цифровом захвате PCM-сигнала по оптике рекордер никак не может повлиять на его уровень и размерность: параметры записанного файла полностью задаются передатчиком — в данном случае это Onkyo DS-A5 и подключенное к нему устройство Apple.
Сначала посмотрим поведение на максимально возможном уровне цифрового синуса (0 дБ при 1 кГц). Из iOS-источников (iPhone и iPad mini) звук запускался при максимальной громкости регулятора и продемонстрировал одинаковые значения.
Вот вам и «цифра, которая и в Африке цифра». Уровень понижается на 0,6 дБ, причем через AirPlay истинный уровень пика сигнала не совсем стабилен (хотя должен быть одинаковым) и может чуть-чуть отличаться. Смотрим ту же синусоиду, но уже по уровню –20 дБ. Та же самая картина и капелька нестабильности по верхним пиковым значениям у AirPlay.
Надо сказать, что эти минус 0,6 децибел не означают простого математического понижения громкости при передаче музыки с iOS-устройства. На самых низких уровнях сигнала значения оригинала и транслированной копии примерно сопоставимы, причем у копии он может быть даже выше, что указывает на суженный динамический диапазон в протоколе передачи Apple.
Посреди россыпи технических треков диска The Sheffield Lab имеется довольно редкий образец для проверки тщательности работы цифрового тракта. Он представляет собой низкоуровневый ВЧ-сигнал, формируемый последовательным набором нулевых и единичных значений — 0000FFFF.
На Airplay трансляции система периодически отключала звуковой тракт, полагая, что никакого сигнала нет. При соединении через док прерываний не было, но оба варианта — проводной и беспроводной — продемонстрировали так называемый DC offset. Это явление представляет собой паразитное смещение нулевой точки амплитуды звуковой волны, что не пользительно для фазы. Величина составляет крошечные доли процента, но так и джиттер тоже измеряется не в сутках.
Не любит AirPlay и квадратную волну — заикания приобретают лавинообразный характер; на музыке, к счастью, такая нагрузка на кодер встречается довольно редко. Можно, конечно, грешить на конкретную модель док-станции, но описанные явления наблюдались и на других аудиосистемах с поддержкой Airplay. Пока не выработана процедура оценки эффективности звукового тракта док-станций и систем с поддержкой Airplay, поэтому приведенные измерения следует считать больше оценочными. А разница, безусловно, наблюдается и не в лучшую сторону.
Таким образом, следует подытожить: не все то качество без потерь, что летящий Apple lossless. Упаковки данных с обрезанием спектра, как это делается lossy-кодеках, здесь и не применяется, но сам сигнал, без сомнения, подвергается определенной динамической обработке и не может быть признан ровней компакт-диску даже напрямую через док-станцию Onkyo DS-A5.
Update 2019 года. Как показывают тесты оборудования Apple, в частности модема с аудиовыходом Airport Express, цифровой поток 16 бит / 44 кГц по протоколу AirPlay передается полностью, с побитовой точностью.
