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aptXとは?クアルコムのBluetoothコーデックの混乱を解消

aptXとは?クアルコムのBluetoothコーデックの混乱を解消

ご存知ないかもしれませんが、Bluetoothヘッドフォン、イヤフォン、またはBluetoothスピーカーを購入すると、それらのデバイスをスマートフォン、パソコン、その他のデバイスに接続する際に使用されるBluetoothコーデックも無意識のうちに選択していることになります。このコーデックは、オーディオ信号を効率的に伝送するために圧縮し、再生時に解凍します。

しかし、すべてのコーデックが同じように作られているわけではありません。Bluetoothの帯域幅には限りがあるため、コーデックの選択は非常に重要です。そこで、Qualcommと業界をリードする「aptX」コーデックが登場します。この技術には5つの異なるバージョンがあり、それぞれ異なるレベルのパフォーマンス品質を提供し、音質の向上、遅延の低減などを実現します。

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混乱していませんか?よく分かります。きっと混乱するでしょう。幸いにも、ここはまさにうってつけの場所です。aptX(「アプテックス」と発音)について理解を深め、オーディオ製品をご購入の際に、より適切な判断をしていただけるようお手伝いします。

aptXとは何ですか?

まず、そもそもBluetoothコーデックが存在する理由について簡単に説明します。Bluetoothがデバイス間に構築する無線パイプは、Wi-Fiなどの他の技術に比べて非常に狭いため、デジタル音楽を元のフォーマットのままで伝送できない場合があります。そこで、Bluetoothコーデックは、オーディオデータをそのパイプに収まるサイズまで圧縮するために使用されます。

2003年にBluetooth経由でステレオサウンドをストリーミングする機能が導入されて以来、サブバンドコーディング(SBC)がデフォルトのコーデックとして使用されてきました。スマートフォン、スピーカー、ワイヤレスヘッドホンなど、Bluetoothオーディオデバイスをお持ちであれば、SBCに対応しています。デフォルトのコーデックがあるのは素晴らしいことです。すべてのBluetoothオーディオデバイスが連携して動作することを保証するからです。

問題は、SBCが非常に優れた音質を提供できるにもかかわらず、Bluetoothオーディオの初期段階では、多くのメーカーが音切れを防ぐためにデータレートを制限していたことです。完璧ではない音質でも我慢できるかもしれません。しかし、頻繁に途切れる音声はどうでしょう?諦めてください。これがSBCの評判を落としました。また、SBCには大きな遅延があったことも、状況を悪化させました。

この時点で、aptXコーデックは映画制作や放送など、様々な場面で既に使用されていましたが、それを所有していた企業は、これがSBCの代替として機能しうる可能性を秘めていることに気付きました。SBCと比較したaptXの主な利点は、高音質と低遅延です。つまり、より良い音質が期待でき、その音声を動画に添付すれば、視聴時の映像と音声の同期がより良好になるということです。aptXの技術群は、最終的に2015年にQualcommに買収されました。

ドルビーアトモスミュージックのプレイリストが表示されたAmazon Musicアプリが表示されているiPhone 14と、その横にApple AirPods Maxヘッドフォンのセット。
AppleのAirPods MaxはaptXコーデックをサポートしていない サイモン・コーエン/デジタルトレンド

互換性の問題

すべての代替コーデック (aptX、AAC、LDAC など) の問題は、動作するためにソース (電話、コンピューター、またはその他のデバイス) とシンク (スピーカー、ヘッドフォン、イヤホン) の両方のサポートが必要になることです。

お使いのスマートフォンがaptXに対応していて、お使いのヘッドホンが対応していない場合、Bluetooth接続はSBC、または両方のデバイスがAACに対応している場合はAACになります。Androidでは、これが問題になることはほとんどありません。aptXはAndroidにほぼ最初から組み込まれています。お使いのオーディオ製品がaptXに対応している限り、両方のガジェットはaptXを使用します。

しかし今日に至るまで、世界最大のスマートフォンメーカーの1つであるAppleは、iOSおよびiPadOSデバイスにAAC以外の非SBCコーデックを搭載することを拒否している。

aptX のメリットは本当にあるのでしょうか?

当初、多くの製品レビュー担当者はaptXに感銘を受け、aptX非対応機器よりも音質が向上していると感じていました。Digital Trendsのライターをはじめ、ワイヤレスヘッドホンやイヤホンがaptX非対応だと不満を漏らすレビュー担当者もいます。

aptXはSBCやAAC(Appleが推奨するSBCの代替規格)とは異なる非可逆圧縮方式を採用しており、その音質を好む人もいることが一因です。しかし、これはBluetoothの帯域幅が狭く、SBCは低いビットレートで動作せざるを得なかった時代の名残でもあるのです。一方、aptXは常に352キロビット/秒 Kbps)の固定ビットレートで動作します。

AptXの非破壊圧縮方式は、多くの人がデジタル音楽をMP3形式で聴いていた初期の時代に特に効果的でした。SBCとAACは心理音響モデルを用いた圧縮方式を採用しており、MP3のような圧縮率の高いファイルの音質が悪化する可能性がありますが、aptXはこれらのファイルの細部をより正確に保持します。

これらのメリットは、ソースによっては今でも享受できます。無料アカウントでSpotifyをストリーミングする場合、最高のオーディオ設定でも160Kbpsしか配信されず、すでにかなりの圧縮がかかっていることになります。また、SpotifyはOgg Vorbis形式でストリーミングするため、Bluetoothでは利用できません。そのため、スマートフォン側でストリーミングをデコードし、SBC、AAC、または(デバイスが対応している場合)aptXに再エンコードする必要があります。

一方、ロスレスの CD 品質のサウンドから始める場合、コーデック間の違いはほとんど聞き取れないかもしれません。

aptXは、時を経て単一のコーデックから複数のコーデックファミリーへと進化を遂げ、それぞれに長所、短所、互換性要件があります。Bluetoothオーディオでは、スマートフォンなどのデバイスで音が生成されてから、最終的にワイヤレスヘッドホンで聞こえる音になるまでの間に、非常に多くのリンクが存在するため、レイテンシーは特に厄介な課題となります。

AptX低遅延

お使いのデバイスと対応コーデックによっては、遅延は最大320ミリ秒に達する場合があります。音楽を聴く分には問題ありませんが、映画、YouTube、そして特にゲームでは遅延が大きすぎます。AptX Low Latency(aptX LL)は遅延を約38ミリ秒まで劇的に短縮し、テンポの速いゲームでも素早い反応を可能にします。AptX LLはロスレスの16ビットオーディオに制限されているため、本格的な音楽鑑賞には最適な選択肢とは言えませんが、高速接続が必要な場合、ワイヤレスヘッドホンは有線ヘッドホンの真の代替手段となります。

ただし、注意点があります。他のコーデックと同様に、aptX LLのメリットを享受するには、ワイヤレスオーディオ接続の両端でaptX LLがサポートされている必要があります。aptX LL対応のヘッドホンやイヤホンを見つけるのは比較的簡単ですが、aptX LLに対応したスマートフォンやタブレットは存在しません。

結局のところ、携帯電話のアンテナの使い方次第です。携帯電話からローカルファイルをストリーミングするだけなら、aptX LLはおそらく問題なく動作するでしょう。しかし、コンピューターから携帯電話にMP3ファイルをコピーする時代は実質的に終わったため、アンテナはBluetoothとWi-Fiの両方を同時に処理する必要があり、aptX LLの信頼性の高い実装は非常に困難、あるいは不可能になっています。つまり、モバイルの世界から事実上姿を消してしまったのです。

そのため、aptX LL ヘッドフォンは簡単に入手可能ですが、その低遅延機能を活用する唯一の方法は、通常はコンピューターやゲーム コンソールに接続できる USB ドングルの形で提供される専用の aptX LL トランシーバーを使用することです。

アプトX HD

OnePlus 5T AptX HD
デジタルトレンド

SBC、AAC、aptXは最も広くサポートされているBluetoothコーデックですが、これら3つはいずれも16ビット/44.1kHzの非可逆圧縮に制限されており、ビットレートは352kbpsを超えることはほとんどありません。高音質の音源を前提とすれば、ほとんどの状況においてCD音質に近い音質が得られます。

それでも、サポートされるビット深度、サンプル周波数、ビットレートを改善すれば、より高音質を実現できると考えられ、aptX HDが誕生しました。最大24ビット/48kHzのオーディオをサポートし、576kbpsの固定データレートでブーストされたaptX HDは、依然として非可逆圧縮を使用していますが、特にデバイス上でロスレスの24ビットオーディオとして再生される音楽をストリーミングする場合、より詳細な情報を保持できます。aptX HDをハイレゾオーディオコーデックと考える人もいます。

AptX HDのエンコードは、aptXの信号対雑音比(SNR)と全高調波歪み(THD+N)を改善します。これらは、音の再現精度に影響を与えるもう2つの要素です。AptX HDは、従来のaptX対応ヘッドホンやイヤホンとの下位互換性も備えており、これらの製品が検出されると、SBCに頼ることなく、従来のaptXに戻すことができます。

しかし、aptX HDには2つの欠点があります。1つ目は、固定データレートを使用することです。スマートフォンとヘッドホンが576Kbpsの接続を維持できない場合、オーディオの信頼性が低下する可能性があります。

2つ目は、高いデータレート要件のため、「真の」ワイヤレスイヤホン(イヤホンがケーブルで接続されていないもの)では使用できないことです。イヤホン同士が通信するために、ある程度の帯域幅が必要になるためです。それでも、いくつかの企業はこの方式を採用しようと試みており、その顕著な例としてBowers & Wilkins PI7が挙げられます。一部のレビュアーはその結果に満足していますが、Digital Trendsが試用したところ、近距離以外ではBluetooth接続が非常に不安定であることがわかりました。

aptX HD を搭載したワイヤレス ヘッドホンは、2022 年に発売されたモデルも含めて、今でも数多く見かけますが、このテクノロジーは Qualcomm の新しい aptX バリアントである aptX Adaptive に取って代わられました。

aptXアダプティブ

Sonos Ace ロゴのイヤーカップのクローズアップ。
Sonos AceヘッドフォンはaptX Adaptiveに対応しています。Simon Cohen / Digital Trends

Bluetoothワイヤレス接続は、不安定なことで有名です。田舎に住んでいて、スマートフォンを手に持ち、ヘッドフォンから30センチほど離れた場所で、Wi-Fiと携帯電話機能をオフにしていれば、干渉源を大幅に減らすことができるため、Bluetoothがサポートできる最大データレートに近い、非常に良好な接続が得られるでしょう。

しかし、ほとんどの人にとってこれは例外であり、常態ではありません。デバイス間の距離の変化や、様々な無線周波数からの干渉は、Bluetooth接続の品質に劇的な影響を与える可能性があり、固定データレートで動作するコーデック(aptXやaptX HDなど)はパフォーマンスの低下の影響を受けやすくなります。

データレートをリアルタイムで調整できるスケーラブルコーデックは、干渉問題の解決に役立ちます。Netflixを視聴中に、画質が鮮明から少しピクセル化され、そして再び鮮明に戻るのを経験したことがあるなら、それはNetflixがインターネット接続速度の変化に応じてスケーリングを行っているためです。

AptX Adaptive は aptX と aptX HD に取って代わり (ただし、両方との下位互換性は維持されています)、リンク条件の変化に応じてデータ レートを 110 Kbps から 620 Kbps まで上げることができます。

aptX Adaptiveは、デフォルトではaptX HDと同じ24ビット/48kHzの解像度を使用しますが、最大24/96kHzまで拡張でき、ソニーのLDACコーデックと同じ最大解像度を実現します。また、ソニーによると、aptX Adaptiveはより効率的なコーデックで、HDの固定576Kbpsに対して、わずか420KbpsでaptX HDと同等の音質を実現できるとのことです。しかし、その名の通り、24ビットコーデックだけではありません。Adaptiveは必要に応じて16ビット/44.1kHzモードでも動作可能です。

このコーデックの適応性は、ビット深度やサンプル周波数だけにとどまりません。ユーザーが行っているオーディオ活動の種類にも反応します。ゲーム中であることを検出すると、自動的に低遅延モードに移行し、最適な条件下ではaptX LLのパフォーマンスに匹敵します。通話中であることを検出すると、設定を調整し、ユーザーと通話相手の両方が高音質(aptX Voice)を享受できるようにします。

これは最良のシナリオのように思えるかもしれませんが、よくあることですが、注意すべき点がいくつかあります。

ソース側のソフトウェアを使用して有効化できる aptX や aptX HD (どのスマートフォンを購入しても Android オペレーティング システムに含まれているのはそのためでしょう) とは異なり、aptX Adaptive ではソース デバイスとシンク デバイスの両方で Qualcomm のチップを使用する必要があります。

Androidスマートフォンを購入すれば、aptX Adaptiveに対応しているとは限りません。GoogleのPixelスマートフォンが良い例です。最新のPixel 8シリーズでさえ、aptX Adaptiveは搭載されていません。

Qualcommは、メーカーに対し、aptX Adaptiveのどの機能を有効にするかについて、大きな裁量を与えています。例えば、2020年にaptX Adaptiveに24/96のハイレゾオーディオ機能が追加されましたが、メーカーはこれを有効にする必要があります。低遅延で高品質な音声通話についても同様です。一部の企業は、これに対応しないことを選択するでしょう。残念ながら、デバイスが特定の機能を提供するかどうかを知る唯一の方法は、両製品の仕様書に記載されているかどうかを確認することです。

たとえば、Sennheiser Momentum True Wireless 3 イヤホンと Master & Dynamic MW75 ヘッドフォンはどちらも aptX Adaptive をサポートしていますが、MW75 は現在 24/48 に制限されているのに対し、Sennheiser は最大 24/96 まで対応します — ただし、これもソースデバイスもサポートしている場合のみです。

ほとんどの携帯電話では、2 つのデバイスが使用しているデータ レートを確認できないため、最高のオーディオ品質が得られているかどうかや、距離や場所の変更がリンクにどのような影響を与えているかを把握することが困難です。

AptXロスレス

これまでのところ、これらのQualcommコーデックはすべて非可逆圧縮を採用しており、オーディオファイルの元の情報の一部が失われます。理想的な世界では、コーデックは可逆圧縮、つまり可聴ビットに影響を与えずにファイルサイズを圧縮するはずです。

名前が示すように、aptX Lossless は 16 ビット/44.1kHz で CD 品質をビット単位で完璧に配信することを約束します。これはワイヤレス サウンドのいわば聖杯であり、Bluetooth 帯域幅の固有の制限により従来は不可能だったことです。

Qualcomm は、aptX Adaptive の 16 ビット/44.1kHz で動作する能力と、ロスレス オーディオに必要な 1 Mbps のビット レートを実現できる Qualcomm の Bluetooth 高速リンクを組み合わせることで、この制限を克服したと主張しています。

同社によると、aptX Losslessは混雑した無線環境下でも15フィート(約4.5メートル)以上の距離でも動作するという。しかし、接続品質の予測は難しいため、aptX Losslessはリアルタイムの状況に応じて速度を調整し、必要に応じて140Kbpsまで下げる。ビットパーフェクトなロスレスオーディオには程遠いが、接続が途切れることはない。

データ レート スケールの最上部では、ユーザーはコーデックで 16/44.1 ロスレス オーディオを配信するか、aptX Adaptive の 24/96 ロスレス オーディオを配信するかを決定できます。

aptX Lossless を正しく動作させるには、多くのテクノロジが相互に連携して動作する必要があるため、Qualcomm は Snapdragon Sound 認定プログラムに合格したデバイスでのみ aptX Lossless を利用できるようにしています。

aptX の速度メリットを享受できているかどうかはどうすればわかりますか?

高価なヘッドホンやスマートフォンには、この高度な技術のメリットをすべて享受できているかどうかを追跡・確認するために必要なツールがすべて付属していると思うかもしれません。しかし残念ながら、そうではありません。ワイヤレスオーディオのスピードメーターが表示されない問題についての優れた解説記事で詳しく指摘しているように、ユーザーはスマートフォンやヘッドホンのメーカーが、実際に得ている音質を示すアプリやその他の手段を提供していることに頼るしかありません。

Amazon Music などの一部のストリーミング音楽アプリでは、この情報の一部が表示されます。また、DAC などの外部デバイスでは、使用しているコーデックなどが表示されますが、ほとんどの場合、オーディオ品質の全体的なパフォーマンスを正確に把握するのは残念ながら簡単ではありません。

スナップドラゴンサウンド

Qualcomm Snapdragon Sound イヤホンとスマートフォンの画像。
クアルコム

AptX Adaptiveはコーデックの機能を新たなレベルに引き上げましたが、前述の通り、その機能の多くはメーカーの裁量に委ねられています。そこで問題が生じます。aptX Adaptive対応を謳う製品を購入した場合、実際に何が得られるのかをどうやって確認すればよいのでしょうか?

この問題を解決するために、QualcommはSnapdragon Soundを開発しました。その名の通り、Snapdragon Soundは新しい技術やコーデックではありません。Snapdragon Soundは、2台のSnapdragon Soundデバイスを併用した際に、以下のaptX Adaptive機能が動作することを保証する認証です。

  • 24ビット/48kHz
  • 24ビット/96kHz
  • ゲーム時の低遅延モード
  • 通話時のAptX Voice(超広帯域音声)
  • Qualcomm Bluetooth高速リンク

技術的に言えば、ここには秘密のソースはありません。QualcommのS3またはS5チップを採用しているメーカーであれば、これらの機能をすべて提供できます。ただし、製品にSnapdragon Soundのラベルが表示されるのは、すべての機能をサポートしデバイスメーカーがQualcommに検証テストを提出した場合のみです。

Snapdragon Soundプログラムの目的は、ワイヤレスオーディオデバイスやスマートフォンにこのラベルが表示されていれば、すべてが「問題なく動作する」という安心感を消費者に与えることです。しかし、ブランドイメージは変わらないものの、QualcommがSnapdragon Soundラベルに盛り込む機能リストは、必ずしも一定ではありません。

例えば、上記の機能リストにはaptX Losslessが含まれていないことに気付くでしょう。これは、Snapdragon Soundの初期定義が、QualcommがaptX Losslessをリリースする準備が整う前に開発されたためです。2022年現在、Snapdragon Soundにはロスレス含まれており、これが単一のラベルの価値が揺らぎ始める点です。

Snapdragon Sound ワイヤレスイヤホンが Oddict Twig Pro などの最も初期のモデルの 1 つである場合、ロスレスをサポートする Snapdragon Sound スマートフォンで使用していても、aptX Lossless をサポートしていない可能性があり、aptX Lossless をサポートするように更新することはできません。

それだけではありません。Snapdragon Soundの機能は毎年進化していくでしょう。最新ツールの一つに、ヘッドトラッキングによる空間オーディオがあり、対応デバイスが徐々に増えてきています。Bluetooth LE Audioとの互換性、ゲームプレイ時の低レイテンシー化、ゲーム中のバックチャンネルボイスのサポートなども新たに追加されました。Snapdragon Soundは、aptX Losslessのサンプリングレートを44.1kHzから48kHzに向上させています。

購入者は改めて事前調査を行う必要があります。QualcommによるSnapdragon Sound認証は、機能とパフォーマンスがテストされ、認証されていることを示しています。ただし、どの機能が利用可能かを確実に示すものではない場合があります。

Forbano
Forbano is a contributing author, focusing on sharing the latest news and deep content.