Что такое sbc в наушниках блютуз

Bluetooth-кодеки для беспроводных наушников. Какие бывают и что лучше

Содержание

Содержание

Беспроводные Bluetooth гарнитуры активно вытесняют проводные модели. При покупке новых наушников или смартфона полезно знать не только версию Bluetooth, но и разбираться в поддерживаемых аудиокодеках.

Что такое кодек и зачем нужен

Кодек — это специализированная программа (алгоритм), которая выполняет шифрование и дешифрование информации с целью уменьшить объем. Практика показывает, что чем меньше передается данных по Bluetooth, тем ниже шанс потери информации. Дополнительно передача больших объемов по воздуху плохо сказывается на автономности мобильных устройств. Именно поэтому используется кодек, способный выполнить сжатие с минимальными потерями.

В ходе сжатия аудиофайл теряет часть информации. Какую именно и в каком объеме — это зависит от каждого конкретного кодека. Как правило, выполняется обрезка высоких частот. Например, существуют реализации кодеков AAC от различных брендов, каждый из которых удаляет часть высоких частот.

Как видно из графика, лучшим по сохранению качества является кодек от компании Apple, который урезает около 1 кГц. На других устройствах потери высоких частот больше.

Почему не существует одного универсального кодека — все дело в поиске «золотой середины». Слишком сильное сжатие уменьшит передаваемый объем данных, но также урежет качество звучания за счет потери информации. Шифровка и дешифровка больших объемов данных позволяет сохранить приближенное к оригиналу качество звучания, но приводит к повышенному энергопотреблению и плохой помехоустойчивости.

У всех кодеков есть несколько ключевых параметров.

Частота дискретизации. При преобразовании аналогового сигнала цифровая аудиодорожка составляется из определенного количества точек. Чем выше частота выбора этих точек, тем выше качество записи. Измеряется в Гц. Эталонное значение у компакт-диска — 44100 Гц.

Разрядность. Задает точность кодирования каждого участка, заданного частотой дискретизации. Чем выше параметр, тем ближе к оригиналу получается оцифрованный сигнал. Измеряется в битах. Для компакт-диска разрядность составляет 16 бит.

Битрейт. Определяет количество бит, которые можно передать за единицу времени и напрямую зависит от вышеописанных параметров. Измеряется в кбит/с. Для компакт-диска составляет 1411 кбит/с.

Для понимания значимости этих параметров можете посмотреть изображение ниже. Как видно, при высокой битности и частоте дискретизации оцифрованный сигнал (красный) более приближен к оригиналу (синему).

Независимо от выбранного кодека беспроводная передача аудио проигрывает проводной. Дополнительно нужно учитывать тот факт, что с возрастом человеческий слух ухудшается и не способен воспринимать отдельные частоты. Обычно мы воспринимаем частоты от 20 Гц до 20 кГц, однако со временем этот диапазон сужается. Ученые подсчитали, что в среднем за 10 лет из диапазона теряется 2 кГц.

Источник

Что такое Bluetooth аудиокодеки SBC, aptX, LDAC, AAC и какой из них лучше?

Качественное звучание музыки без перебоев и помех – мечта каждого меломана. Популярностью пользуются устройства с Bluetooth системой. Беспроводные наушники обеспечивают свободное прослушивание, отсутствие проводов создает легкость. При их применении модно совершать движения, бегать, заниматься спортом, это не отразится на работе прибора. Для функционирования используется LDAC, AAC, APTX, SBC Bluetooth кодек. Каждый из них имеет отличительные особенности, специфические функции, которые стоит предварительно рассмотреть, это поможет разораться в принципе работы данных систем.

Зачем нужны кодеки

Кодеки используются для повышения качества передаче музыкальных файлов через Bluetooth в беспроводные наушники. Изначально система была создана для передачи данных, но вот с качеством аудио у нее были проблемы. Звучание было искаженным с помехами, и разработка кодеков помогла устранить неприятные проблемы.

Работа алгоритма определяется следующими критериями:

Для справки! Между сетями операторов голосовая передача регулируется системой – Session Border Controller. Это программное оборудование операторского класса, которое является частью операторских NGN сетей. Транслирует сигнальные протоколы и их диалекты, анализирует качество медиа-каналов, по которым осуществляется маршрутизация голосового трафика.

Виды форматов хранения и передачи данных

Выделяют три формата хранения и передачи данных – не подвергнутые компрессированию, Lossy (компрессия с потерей качества) и Lossless (компрессия без потери качества). Ниже в таблице имеются положительные и негативные качества форматов, поддерживаемые файлы.

Какие бывают аудиокодеки Bluetooth?

Кодек – программный алгоритм, который связан с программным обеспечением. Он кодирует сигнала перед передачей с помощью Bluetooth, переносит в наушники, а внутри них раскодирует для воспроизведения.

Обратите внимание! Главное назначение кодеков состоит в уменьшении объема отправляемых данных, но при этом он переносит качество оригинального звука. Однако пока ни одна программа не достигла этого идеала.

Популярностью пользуются следующие виды аудиокодеков:

Что такое SBC Bluetooth

SBC – это популярный кодек для передачи звуковых данных через Bluetooth, но передается в сжатом и обрезанном виде. Он был разработан раньше появления моделей смартфонов. Первоначальная функция заключалась в понижении вычислительных нагрузок на кодировку и декодирование звука.

Важно! Кодек SBC осуществляет экономную передачу звуковых данных. Подключение и действие алгоритма грубое. Частотные диапазоны вместе с аудио трактом не различаются, происходит их вырезание, не кодируются.

При частоте дискретизации 48 кГц и глубине 16 бит показатель битрейта составляет 328 кбит/с. Звучание похоже на МР3, но характеристики искаженные.

Кодек SBC (scalable codec) является основным для отправки звуковых файлов через Bluetooth (это стандарт). Он подходит для разных гаджетов. Его показателя качества достаточно для поддержки МР3 и ААС. Также он поддерживается популярными сервисами Windows, Google Play Музыка и Apple Music. При желании можно переустановить обновленный и современный кодек.

Advanced Audio Coding

Система имеет хорошую передачу звука по сравнению с SBC. Для воспроизведения требуется меньший битрейт. Это обеспечивается за счет сложных алгоритмов, но для них требуются большие вычислительные возможности и это для гаджетов, смартфонов не является проблемой.

Кодек ААС распространен в устройствах популярной компании Apple. Он передает звучание аудиофайлов и отбрасывает все лишние данные. Но недавние исследования показали, что его работу производители техники настраивают по-разному. Иногда звук имеет четкое звучание, но бывают ситуации, когда передается с помехами, и они не остаются не замеченными.

Кодеки aptX и aptX HD

Популярная линейка кодеков aptX считается разработкой Qualcomm. Они подходят для блютуз-гарнитур, CD.

AptX и aptX HD имеют недостаток, требуется покупка лицензии у фирмы Qualcomm. Поэтому в продаже имеется мало совместимых устройств.

Обратите внимание! AptX и aptX HD подходят для смартфонов с флагманскими чипами Qualcomm Snapdragon. Они применяются для гаджетов брендов Huawei и Meizu. А вот на смартфонах популярной марки Apple данные кодеки не работают.

Кодек LDAC разработан фирмой Sony, он передает аудиофайлы по Bluetooth. Алгоритм считается самым продвинутым, подходит для истинных меломанов, для которых важно качественное звучание без помех и перебоев.

Если сравнивать с SBC, то алгоритм намного мощнее и функциональнее. Он способен передает в 3 раза больше данных в 1 секунду. А кодирование с параметрами 24 бита 96 кГц и с показателем битрейта до 990 кб/сек. Это способно создать звучание музыки без перебоев, помех, а сам звук будет четким.

Но и у этого кодека имеется существенный недостаток. В продаже встречается небольшое количество устройств, которые работают на базе LDAC, только техника от компании Sony способна функционировать с использованием этого алгоритма. Конечно, можно найти кодеки на пиратских сайтах, но они могут отключить множество функций устройства или приведут к полному выходу из строя техники.

Важно! Для использования требуется скачать платную лицензию у компании Sony. Однако потраченные средства будут не оправданными. В продаже встречается мало приборов Bluetooth с поддержкой LDAC.

Где звук лучше AAC (Advanced Audio Coding) или SBC кодек

При сравнении кодеков SBC и AAC можно однозначно сказать, что качество звучания лучше у второго вида. Оно появился намного позже, поэтому все недостатки были проработаны, улучшены технические свойства.

SBC – первая программа, она считается алгоритмом по умолчанию для Bluetooth-устройств. Изначально он разрабатывался для передачи голоса, но впоследствии стал применяться для передачи аудиофайлов. Потому качество звучания низкое, наблюдается скрежет, помехи, шумы.

Что касается Advanced Audio Coding – это усовершенствованный алгоритм. Его применяют в смартфонах, планшетах, наушниках от бренда Apple. Принцип работы основывается на психоакустике, она перегружает процессор. Но качество звука лучше, чем у алгоритма SBC.

Кодеки AAC подстроены под устройства Apple. А вот на гаджетах Android звучание будет низкого качества, подобно алгоритму SBC.

В чем разница между LDAC и aptX

Технология LDAC считается продвинутой, она максимально улучшает качество аудио с битрейтом 990 кбит/с, устраняет помехи и шумы. Это обеспечивается за счет использования интеллектуального комбинирования сжатия.

На разных частотах происходит изменение битовой глубины. Благодаря этому осуществляется увеличение объема отправляемой информации в отличие от алгоритмов компрессионного сжатия, которые применяются форматах МР3.

Стоит отметить! Алгоритм LDAC не разделяет частичную полосу (поддиапазон), он переходит на частотное преобразование. Из этого следует, что он использует немного похожий с aptX способ, во время которого происходит разделение аудиофайла формата PCM на несколько диапазонов с разными показателями битовой глубины.

Все за и против между aptX и LDAC :

Какой аудиокодек для Bluetooth лучше

Лучшим кодеком считается тот, который способен передать лучшее качество звука. Но ели рассматривать среди популярных форматов, то сложно выбрать подходящий вариант. Каждый имеет положительные и негативные особенности, которые оказывают влияние на конечный выбор.

При подборе кодеков стоит учитывать следующие нюансы:

Ниже имеется таблица с основными показателями и поддерживаемыми форматами популярных алгоритмов.

Кодек формата SBC считается устаревшим, он редко используется для воспроизведения музыки, аудиофайлов. Его создавали изначально для передачи звуковых и голосовых данных через Bluetooth. Со временем появились улучшенный алгоритмы. Если вы хотите приобрести беспроводные наушники для обычно использования, то лучше отдавать устройствам на базе aptX, они будут передавать звук без явных искажений, шумов, скрипа.

Если используются устройства компании Apple, то для них подойдут только наушники AAC. Алгоритм подстроен под данную технику, сможет передавать качество музыки. А вот при использовании его для гаджетов с ОС Android звук будет искаженным, с помехами.

Для ценителей музыки, для которых важно качественное звучание, подойдет алгоритм aptX HD. Он обладает хорошими показателями частоты дискретизации, уровнем битрейта, поддерживает современные форматы аудиофайлов. Характеристики кодека передают качественное звучание, акустика подается без искажений.

Но если цена не будет помехой, о можно позволить беспроводные наушники, гаджеты, смартфоны, планшеты, плееры на базе LDAC от известной компании Sony. Техника достаточно дорогая, стоимость может насчитывать несколько сотен долларов, но характеристики алгоритма вполне ее оправдывают.

Кодеки – важное условие для воспроизведения качественного звука при использовании гаджетов и беспроводных наушников на базе Bluetooth. Без них музыка будет низкого качества, она будет искажаться, а постоянные помехи сделают мелодию скрипучей и расплывчатой. При использовании гаджетов популярных брендов (Huawei, Xiaomi, IPhone) стоит применять подходяще алгоритмы, которые подойдут к гаджету и операционной системе устройства.

Источник

Bluetooth кодеки SBC, aptX и LDAC — чем они отличаются и как работают

Содержание:

Производители телефонов взяли курс на странную цель – искоренить аудио джек. В связи с чем значительно повысился спрос на Bluetooth наушники, которые также начали делать в большем количестве и разнообразии. И всё бы хорошо, но если провод работает всегда и везде одинаково, то работа Bluetooth наушников зависит от многих факторов, в том числе и от используемых кодеков, которые используются для кодирования музыки при беспроводной передаче.

Ещё одна сложность связана с тем, что на рынке одновременно присутствуют 5 кодеков: SBC, AAC, aptX, aptX HD и LDAC. Как выбрать нужный кодек? Какой из них даёт лучший результат и чем вообще аудиокодеки отличаются друг от друга? Об этом кратко, но понятно ниже в этой статье.

Что вы должны знать об аудиокодеках?

Ниже я приведу основные технические параметры, о которых вы должны знать и иметь базовое понимание того, на что они влияют. Это необходимо, чтобы понять, чем различаются кодеки между собой.

Скорость передачи данных при использовании Bluetooth значительно падает с расстоянием. Обычно максимальная скорость обеспечивается на расстоянии до 3-х метров от наушников до источника звука, и чем дальше вы отходите, тем больше падает скорость, вплоть до полной потери соединения. По этой причине частота передачи данных по Bluetooth не имеет постоянной скорости, она всегда вариативна и зависит от многих внешних факторов: есть ли препятствие между наушниками и источником звука, имеется ли мощный источник радиоизлучения рядом с беспроводными наушниками, работает ли рядом Wi-Fi и так далее. Чем больше радиосигналов вокруг вас и чем они мощнее, тем медленнее скорость работы Bluetooth и тем чаще будут происходить потери данных при передаче, которые выражаются в помехах при воспроизведении музыки.

Для того, чтобы снизить требования к скорости в беспроводных сетях и снизить необходимое количество требуемой памяти на устройстве для хранения музыки, активно используются алгоритмы сжатия, которые основываются на психоакустике. Психоакустика изучает то, как человек воспринимает звук. Благодаря этим знаниям алгоритмы могут удалять из музыкального потока данные, значительно снижая требования к пропускной способности без потери в качестве звучания. Эти алгоритмы используются как при кодировании музыки, например, в MP3 формат, так и при передаче данных с помощью Bluetooth.

Существует 3 типа форматов хранения и передачи данных: не подвергнутые компрессированию, Lossy (компрессия с потерей качества) и Lossless (компрессия без потери качества). Ниже приведена таблица с основным различием между разными типами кодеков. Конкретно эти кодеки относятся не к передаче музыки по Bluetooth, а к кодированию музыки для её хранения. Это также важно, чтобы вы могли понять какой тип кодеков Bluetooth нужен для прослушивания музыки, которая находится в вашей коллекции. Например, если вся ваша коллекция в MP3 формате, вам совершенно не нужен кодек LDAC, и наоборот, если музыка храниться без потери качества, кодек LDAC или aptX HD будут крайне желательны.

Какие бывают Bluetooth кодеки передачи музыки

Кодек – это программный алгоритм, тесно связанный с аппаратным обеспечением, которые кодируют сигнал перед отправкой с помощью Bluetooth в наушники, и внутри наушников раскодируют сигнал для его воспроизведения.

В идеальной ситуации любой кодек стремиться уменьшить количество передаваемых данных при условии сохранения оригинального качества звучания. Но это идеал и ещё ни один кодек не смог этого достигнуть.

Требование к уменьшению передаваемых данных диктуется тем, что чем меньше данных в секунду мы передаём, тем меньше вероятность потерять часть данных. При этом снижаются требования к пропускной способности беспроводного интерфейса и к памяти для хранения данных.

Любой кодек это попытка сбалансировать количество передаваемых данных и результирующее качество воспроизведение звука.

Самый просто кодек носит название SBC (low-complexity sub-band codec), он является базовым и любое оборудование, будь то телефон или наушники, которые имеют профиль A2DP его поддерживают. Он обеспечивает достаточное качество передачи данных, чтобы можно было без серьёзных проблем слушать музыку, но, конечно, результат нельзя назвать идеальным или близким к нему. Битрейт кодека может варьироваться между от 192 до 320 кб/сек.

Основной причиной почему на рынке существует довольно много кодеков в том, что Bluetooth обладает ограниченной пропускной способностью, при этом она значительно падает при отдалении от источника. При определённых условиях, даже если наушники будут не далеко от источника, передача данных может прерываться или вовсе обрываться.

Линейка кодеков aptX

Лучшие беспроводные наушники с поддержкой кодека aptX по версии Headphone-Review.ru Рейтинг ТОП 10
Компания Qualcomm разработала собственные кодеки: aptX, aptX LL и aptX HD. В большинстве случаев именно это семейство кодеков обеспечивают идеальное соотношение между количеством переданной информации и качеством звука. Однако, у этих кодеков есть требование, которое невозможно обойти – они работают только при использовании чипов от Qualcomm, что логично, и они платные, т.е. производитель наушников или телефонов, которые поддерживают эти кодеки, должен заплатить лицензионные отчисления Qualcomm.

Кодеки семейства aptX имеют ряд преимуществ по сравнению с SBC: они способны передать больше данных за секунду времени, при этом имеют иные алгоритмы кодирования, которые способны передать не только стандартный сигнал с параметрами 16 бит 44.1 кГц, как SBC.

Например, кодек aptX способен передавать музыку с параметрами 16 бит 48 кГц с битрейтом до 352 кб/сек, а кодек aptX РВ 24 бита 48 кГц с битрейтом до 576 кб/сек.
Да, кодеки семейства aptX относятся к семейству Lossy, т.е. при кодировании сигнала теряется его оригинальное качество, но они довольно хорошо справляются со своей задачей и при обычном ежедневном использовании наушников вы, скорее всего, не заметите ухудшения качества звучания музыки.

Кодек AAC также присутствует во многих телефонах и наушниках, он является чем-то среднем по качеству передачи музыки между SBC и aptX. Однако, недавнее исследование показало, что разные производители настраивают его работу в телефонах по-разному, в одном случае мы получаем довольно качественный звук, а в другом он гораздо хуже и, что самое печальное, это слышно. Поэтому если ваш телефон и наушники поддерживают aptX, то я рекомендую использовать именно его.

Как и Qualcomm, компания Sony разработала собственный кодек передачи музыки по Bluetooth, назвав его LDAC. На сегодня это самый продвинутый кодек для самых требовательных слушателей. Он способен передать в 3 раза больше информации в секунду, чем SBC. При этом кодирование может происходить с параметрами 24 бита 96 кГц с максимальным битрейтом до 990 кб/сек. Как видим, это намного лучше, чем даже aptX HD, однако, есть загвоздка – малое число телефонов (и иных устройств), которые имеют поддержку этого кодека. На сегодня только телефоны Sony могут этим похвастаться. Дело в том, что для использование этого кодека нужно платить лицензионные отчисления Sony и получается замкнутый круг: нет большого количества наушников с поддержкой LDAC, поэтому нет смысла платить Sony за поддержку кодека в телефонах, а раз нет поддержки в телефонах, то и наушники выпускать с LDAC большого смысла не имеет. Вот так и живём.

Заключение

В этой статье я не затронул технические особенности реализации каждого из кодеков, т.к. это нужно очень малому числу любопытствующих, а написание подобной статьи займёт очень много времени.

Однако, даже после беглого ознакомления с всей номенклатурой кодеков поможет вам понять какие наушники стоит покупать, а какие нет.

Помните, что оба устройства должны поддерживать один и тот же кодек. Например, если ваши наушники поддерживают aptX, то и телефон должен официально его поддерживать, в противном случае будет использован универсальный кодек SBC. Если и телефон и наушники поддерживают какой-то кодек, отличный от SBC, по умолчанию они будут использовать именно его, т.к. в общем случае он обеспечит лучшее качество звучания. Поэтому если в описании обоих гаджетов указана поддержка aptX или LDAC, с 90% вероятностью будут использованы именно эти кодеки.

Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь, оставляйте их в комментариях к этой записи.

Источник

Bluetooth-кодеки и беспроводной звук на смартфоне для «чайников»

TWS-наушники захватывают рынок, словно эпидемия, и с переходом на беспроводной звук у людей появляется масса вопросов, ответы на которые приходится выискивать по всему интернету. Но интернет, к сожалению, бывает разным и нередко сайты перепечатывают одну и ту же недостоверную информацию, которая лишь сбивает с толку.

Кто-то называет кодек SBC мусором, не пригодным даже для прослушивания музыки в шумном метро, другие считают «айфоновский» кодек AAC лучшим изобретением человечества, а популярный кодек LDAC от Sony — маркетинговой ерундой, не заслуживающей никакого внимания.

В этой статье я постараюсь максимально просто и в то же время подробно ответить на все популярные вопросы касательно Bluetooth-кодеков и беспроводного звука.

Надеюсь, будет интересно и познавательно!

Что вообще такое Bluetooth-кодеки и какое отношение они имеют к звуку?

Само слово кодек — это акроним, образованный от двух слов: кодировщик и декодировщик. Собственно, Bluetooth-кодек — это программа (алгоритм), которая может закодировать информацию, уменьшив ее размер, а затем раскодировать для воспроизведения.

Существует множество различных Bluetooth-кодеков. Одни позволяют передавать больше данных в секунду (имеют более высокий битрейт), другие не требуют серьезных вычислений при кодировании/декодировании файла, что хорошо влияет на время автономной работы устройств. Отличается и сам алгоритм сжатия аудиофайлов. На сегодняшний день самыми популярными Bluetooth-кодеками являются:

Работают кодеки следующим образом. Вы запускаете на своем смартфоне музыку в любом формате (mp3/aac/flac) или потоковый сервис (например, YouTube Music). Смартфон раскодирует эти данные, а затем снова кодирует их при помощи Bluetooth-кодека и отправляет закодированный сигнал на наушники.

Наушники декодируют (расшифровывают) тем же кодеком полученные данные, обрабатывают их и преобразовывают в аналоговый сигнал, заставляя динамики наушников вибрировать, создавая тем самым звуки.

Чтобы все это работало, наушники должны поддерживать тот же кодек, что и смартфон, иначе они не смогут раскодировать полученные данные.

Не важно, в каком формате хранится ваша музыка (mp3, flac, wav), смартфон в любом случае ее предварительно раскодирует, а затем снова закодирует перед отправкой по Bluetooth.

Это хорошо заметно на тестовом графике от SoundGuys, в котором они сравнили эталонный AAC-файл с тем, что смартфоны отправили на наушники, используя свои AAC-кодеки:

Для тех, кто не понимает, что здесь изображено, просто скажу, что iPhone удалил в оригинальном AAC-файле часть информации о звуке (начиная с 19000 Гц). На других смартфонах ситуация гораздо хуже, но об этом поговорим позже.

А можно я просто куплю наушники, не загружая себе всем этим голову?

Проблема в том, что на рынке нет ни одной модели Bluetooth-наушников и ни одного смартфона, которые бы поддерживали сразу все кодеки. Например:

Более того, очень многие устройства поддерживают минимум два кодека и если вы будете понимать, что они из себя представляют, то сможете выбрать наиболее подходящий.

И есть еще одна причина, по которой было бы, все же, неплохо разобраться в этом вопросе. Начитавшись «желтой прессы» (техноблогеров), многие увидели в кодеке aptX спасение и считают его залогом божественного звука. Этим, естественно, сразу же воспользовались производители, наводнив рынок копеечными наушниками с отвратительным звуком, но зато с поддержкой заветного aptX.

Поэтому предлагаю продолжить наш разговор, чтобы не попадаться на все эти уловки.

Влияет ли Bluetooth-кодек на качество звука? Или несколько слов о том, как кодируется звук и что именно теряется при сжатии

С одной стороны, кодек действительно влияет на звучание. Более того, чем вы моложе — тем сильнее это влияние. И дело здесь не в юношеском максимализме или самовнушении (хотя, последний фактор может играть значительную роль), а в том, что закодированный файл теряет часть информации о звуке.

Все перечисленные выше кодеки сжимают звук с потерями. Однако не следует бояться слова потеря, так как потерять можно не только полезную, но и совершенно бесполезную информацию.

Так, что же удаляют кодеки с оригинальной записи? Гитарную партию или, может, бэк-вокал?

Думаю, многие знают о том, что человек способен слышать звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Причем верхняя граница очень сильно зависит от возраста. Для среднестатистического человека следующая таблица показывает приблизительный предел слышимости:

Так вот, первое, что делают Bluetooth-кодеки — это просто удаляют всю звуковую информацию, свыше определенной частоты. Какой-то кодек может удалить все, что выше 18000 Гц (18 кГц), другой — все, что выше 15 кГц. Соответственно, в зависимости от возраста и кодека, кто-то при очень внимательном прослушивании на качественных наушниках сможет заметить потерю.

Но это далеко не вся история. Разные частоты мы также слышим по-разному. Например, частоту 1000 Гц мы прекрасно услышим на громкости 30 децибел, а вот частоту 80 Гц — нет. Как именно мы воспринимаем все частоты, наглядно показано на следующем графике:

Соответственно, все, что находится под линией порога слышимости, можно смело удалять из файла.

Но и это еще не все! Оказывается, одни звуки могут легко скрывать другие. Например, если вы будете говорить спокойным голосом возле проезжающего поезда, ваш собеседник будет слышать только звук поезда. В этом случае, поезд скрывает (маскирует) голос.

Получается, громкий звук на определенной частоте оказывает маскирующий эффект на ближайшие частоты. Например, громкий звук на частоте 250 Гц будет оказывать определенное влияние на все остальные звуки в диапазоне от 60 до 1000 Гц. И если другой звук в этом диапазоне будет не достаточно громким (ниже границы маскировки), вы его никак не услышите:

Значит, при кодировании удаляем и все эти звуки! То есть, кодек удаляет даже то, что мы могли прекрасно услышать, если бы «по соседству» не оказался громкий маскирующий звук.

Более того, когда этот громкий звук исчезает, мы не мгновенно начинаем различать то, что было «скрыто». В зависимости от частоты и громкости, время маскировки может длиться еще 100 мс. Разумеется, кодек подчистит и всю информацию в этом промежутке времени.

Получается, мы удалили столько данных, а разницу практически никто не услышит! Все это называется психоакустическим сжатием.

Но это еще не конец истории. Дело в том, что при записи (скажем, на студии), мы преобразовываем звук в электрическое напряжение. Чем громче звук — тем выше напряжение. Чтобы оцифровать это напряжение (аналоговый сигнал), нам просто нужно непрерывно (очень часто) записывать значение напряжения и сохранять его в виде чисел.

Например, если громкость звука определенной частоты нарастает, мы можем оцифровать его, условно записав такие значения: 765, 767, 770, 800 и так далее.

Но когда Bluetooth-кодек кодирует и сжимает звук, вместо больших чисел он может просто сохранять разницу между значениями. Незачем хранить числа 765, 767, 770 и 800, если можно просто сохранить начальное значение (765) и дальше записать разницу между последующими числами: 2 (767-765), 3 (770-767) и 30 (800-770).

Для CD-качества мы делаем такие замеры и записи более 44 тысяч раз в секунду. Но не забывайте, что звук-то у нас стерео, а значит, нужно отдельно записывать все значения с такой частотой для правого и левого наушника. Используя описанный алгоритм и сохраняя лишь разницу, мы можем немного сжать файл (называется такой метод дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией).

Но даже это еще не полная картина. Так как все значения записываются в виде нулей и единичек, можно присвоить длинным последовательностям бит — короткие коды. Например, заменять 00000000 на 00, а 00000001 на 01. Чем чаще какая-то последовательность встречается, тем более короткий код для нее выбираем. Такой метод называется кодом Хаффмана.

И на этом я, пожалуй, остановлюсь, сделав следующий вывод:

Не всегда низкий битрейт означает худшее качество, равно как и увеличение битрейта далеко не всегда улучшает качество звука

Для сравнения, кодек AAC с битрейтом 256 кбит/с выдает качество, аналогичное MP3 с битрейтом 320 кбит/с, так как имеет более сложный и эффективный алгоритм сжатия.

К слову, если вы не знаете, что такое битрейт, то это просто количество данных, передаваемых за одну секунду. Именно снижение битрейта является главной задачей любого Bluetooth-кодека, так как его пропускная способность довольно сильно ограничена.

Выше я говорил, что для эталонного CD-качества нужно более 44 тысяч раз в секунду (44.1 кГц) записывать значение напряжения (громкость звука), используя 16 бит для хранения значений. В этом случае, очень легко посчитать битрейт такой записи, просто умножив 16 на 44.1.

Получается 705.6 кбит/с, но так как у нас стерео-звук, нужно еще умножить это число на два (для левого и правого наушника отдельно), что дает битрейт 1411 кбит/с (705.6*2).

Именно такой битрейт требуется для передачи максимально качественного звука без малейших потерь (CD-Audio). Сравните это с битрейтом популярных кодеков:

О том, как именно влияет такое снижение битрейта, я расскажу чуть ниже. А пока ответим на один популярный вопрос.

Зависит ли качество звука в Bluetooth-наушниках от смартфона?

Или можно перефразировать этот вопрос так: стоит ли покупать более дорогой смартфон (как источник звука), чтобы возросло качество звучания Bluetooth-наушников?

Эти вопросы родились не на пустом месте, так как многие слышали о том, что качество источника звука заметно влияет на звучание проводных наушников.

Связано это с тем, что именно смартфон преобразовывает цифровой сигнал в аналоговый. Соответственно, от качества этого преобразования зависит и качество звука. Чем лучше аудио-чип в смартфоне, тем качественнее звучание.

Но в беспроводных наушниках все происходит иначе. Смартфон просто посылает цифровой сигнал в наушники со встроенными аудио-чипами и они самостоятельно занимаются цифро-аналоговым преобразованием. В этом плане аналогия с проводными наушниками не работает, так как аудио-чип смартфона не имеет никакого отношения к конечному результату.

И это очень важно понимать, чтобы не купить дешевые наушники с поддержкой, например, aptX кодека. Благодаря aptX, наушники действительно получат данные неплохого качества, но дешевый аудио-чип и другие компоненты (включая динамики), полностью испортят всю картину.

Тем не менее, смартфон может влиять на качество беспроводного звука. Все дело, опять-таки, в кодеках. Таким ярким примером можно считать кодек AAC, качество работы которого сильно зависит от смартфона. На iPhone используется наиболее качественный кодировщик Apple AAC, а вот Android-смартфоны используют бесплатный аналог от Fraunhofer IIS.

На графике от SoundGuys очень хорошо видно, как сильно обрезаются частоты при кодировании AAC на Android-смартфонах и на iPhone:

Как видим, Huawei обрезает все звуки при кодировании в AAC после 14.2 кГц, что будет заметно любому слушателю. Samsung уничтожает в AAC все, что выше 17 кГц, а вот iPhone кодирует звук вплоть до 19 кГц, что является лучшим показателем среди всех смартфонов (если мы говорим об AAC-кодеке).

Более того, нужно учитывать и то, как именно смартфон кодирует звук. Дело в том, что AAC — наиболее требовательный к ресурсам кодек, потому что он использует самую продвинутую психоакустическую модель. А в Android-смартфонах обработка звука не наделена важнейшим приоритетом, из-за чего возрастает задержка звука при передаче на наушники.

Задержка звука или latency — это промежуток времени, прошедший с момента появления звука до того, как вы его услышите. При прослушивании музыки это не играет особой роли, но вот при просмотре фильмов или во время игр, задержка может очень сильно испортить весь процесс.

Хуже всего то, что от кодека задержка зависит не очень сильно, а основное влияние оказывает сам смартфон. Это хорошо видно на следующем графике, где сравнивается задержка звука (в миллисекундах) на разных смартфонах с разными кодеками:

Как видим, на смартфоне Google Pixel 3 XL разница между кодеками не превышает 100 мс, причем, кодек AAC дает самую большую задержку из-за своей вычислительной сложности. Примерно такая же ситуация наблюдается и во всех остальных случаях, то есть, кодек влияет не так сильно. Но если сравнивать задержку звука между смартфонами, можно получить разницу в 300 мс!

Для справки, любой человек легко ощутит задержку в 150 мс, а на смартфоне Huawei она доходит до 600 мс. Поэтому смартфон действительно влияет на качество беспроводного звука. В плане задержки — ощутимо, в плане аудио-качества разницу заметят не все пользователи.

Кстати, задержка звука на современных смартфонах проявляется зачастую только в играх, так как при просмотре видео оба устройства определяют скорость задержи, а затем смартфон искусственно рассинхронизирует звук и видео так, чтобы картинка немножко отставала от звуковой дорожки. В результате мы не ощущаем никакой задержки звука.

Если вы не уверены, работает ли эта технология на вашем устройстве, просто попробуйте поставить видео в YouTube на паузу (естественно, с подключенными по Bluetooth наушниками). Если технология не работает, видео моментально приостановится, в противном случае между нажатием кнопки паузы и самой паузой произойдет небольшая задержка (несколько сотен миллисекунд).

Зависит ли качество звука в Bluetooth-наушниках от качества файла или приложения?

Частично я уже отвечал на этот вопрос в начале статьи, где говорил, что смартфон в любом случае раскодирует любой файл или поток, а затем заново закодирует его Bluetooth-кодеком. Поэтому не важно, будете ли вы слушать «аудиофильские» flac-файлы без сжатия в максимальном качестве или mp3-файлы, смартфон извлечет из них звуковые данные и закодирует с потерями выбранным кодеком.

Но как быть с потоковыми сервисами? Ведь, если музыка через YouTube Music будет идти с битрейтом 128 кбит/с, тогда при передаче по Bluetooth, даже самый лучший кодек ничего не сможет изменить.

Естественно, если вы хотите получить максимально возможное качество, следует выбирать музыкальные приложения с поддержкой высокого битрейта. Чтобы лучше ориентироваться в приложениях для смартфонов, посмотрите данные в этой таблице:

Повторюсь, кодек AAC с битрейтом 256 кбит/с соответствует качеству mp3 с битрейтом 320 кбит/с. Что интересно, согласно Wikipedia, менее 1% людей способны услышать разницу между mp3 320 кбит/с и несжатым оригиналом:

Источник

Не важно, какой кодек вы будете использовать на наушниках, главное, чтобы исходные данные (потоковая музыка) обладали достаточно высоким качеством. Другими словами, не обязательно использовать наушники с кодеком AAC, чтобы услышать разницу между, скажем, бесплатным YouTube и YouTube Premium.

Какой же кодек лучше: SBC, AAC, aptX или LDAC? Какая между ними разница?

Давайте теперь подробнее рассмотрим каждый кодек, его особенности, преимущества и недостатки.

Кодек SBC

Это самый популярный Bluetooth-кодек в мире по одной простой причине — все до единого беспроводные наушники должны его поддерживать по определению.

Изначально было модным считать этот кодек самым паршивым и неспособным ни на что. Затем мода немножко изменилась, когда стали появляться неофициальные модификации кодека с поддержкой высокого битрейта (вплоть до

600 кбит/с). Но так как воспользоваться этими модификациями способны лишь единицы, этот факт можно игнорировать.

По сути, сам кодек не ограничивает битрейт, но официально ни одно устройство не поддерживает битрейт для SBC кодека выше 328 кбит/c. Бывают и неприятные исключения, когда наушники искусственно занижают битрейт. Ярким примером может служить модель Huawei Freebuds 3 (см. наш обзор), у которых SBC-кодек ограничен 229 кбит/c. Такая неопределенность и зависимость от устройств слегка портит репутацию кодека.

Вторым важным отличием кодека являет сам алгоритм сжатия. Битрейт распределяется не равномерно, а динамически от нижних к верхним частотам. Если кодек израсходует «весь запас» на нижние и средние частоты, верхние просто обрежутся и мы потеряем часть информации о звуке.

Говоря в целом, кодек SBC — это начальный вариант, но на некоторых Android-смартфонах он может звучать лучше, чем AAC.

Как бы там ни было, дни его сочтены. В канун Нового года (31 декабря 2019 года) официальный разработчик Bluetooth SIG представил новый кодек LC3, являющийся не просто заменой SBC, а маленькой революцией в области беспроводного звука.

Дело в том, что все современные кодеки подключаются к смартфону, используя протокол Bluetooth Classic, развитие которого остановилось на третьей версии. Все, что было дальше, связано с новым протоколом Bluetooth LE (Low Energy или низкое энергопотребление), не совместимым с Bluetooth Classic и не поддерживаемым ни одними наушниками. Этот протокол (например, Bluetooth 5) используется только для фитнес-трекеров, смарт-часов и другой носимой электроники.

Но с приходом Bluetooth 5.2 (LE) впервые появится поддержка звука Low Energy Audio (LE Audio) с новым высокоэффективным кодеком LC3, качество звука которого при битрейте 160 кбит/с будет превышать качество кодека SBC с битрейтом 345 кбит/с:

Естественно, Bluetooth 5.2 с LE Audio принесет и другие нововведения, но об этом поговорим как-нибудь в другой раз.

Что касается первых устройств с поддержкой Bluetooth 5.2 и кодека LC3, они появятся не ранее конца 2020 года.

Кодек AAC

Самый сложный в плане вычислений. Это единственный кодек, использующий сложную психоакустическую модель (MP3 также использует психоакустику, но менее качественные алгоритмы). При использовании iPhone, услышать разницу между AAC-кодеком и эталонным CD-качеством очень сложно.

Тем не менее, любые AirPods тяжело назвать музыкальными наушниками. Даже в самой дорогой модели AirPods Pro (см. наш обзор) нет ни широкой сцены, ни превосходного разделения инструментов, также хромает детализация звука. Но важно понимать, что это проблемы наушников, а не кодека AAC.

Поэтому, если вы ищите хороший звук на iPhone, есть смысл купить более качественные наушники с поддержкой все того же кодека AAC. Те же Sony WF-1000XM3 (см. наш обзор) будут звучать на порядок лучше.

Кодеки aptX, aptX HD, aptX LL (Low Latency) и aptX Adaptive

Эти кодеки не используют психоакустическую модель. Для кодирования разных частот выделяется разное количество бит, при этом, чем выше частота — тем ниже битрейт (меньше бит) и, соответственно, выше шум. Таким образом, кодек aptX отлично сжимает звук до 5.5 кГц, затем динамический диапазон немного падает, а после 11 кГц и вовсе количество бит, используемых для кодирования, сокращается в 4 раза.

В принципе, кодек также учитывает особенности человеческого слуха и выделяет меньше бит для тех частот, которые мы слышим гораздо хуже. Но, если слушать музыку достаточно громко (свыше 100 дБ), можно услышать шум на высоких частотах.

Эту проблему решает вариация кодека под названием aptX HD, в котором для кодирования каждой полосы частот просто дополнительно выделяется по 2 бита. Например, aptX выделяет 8 бит на кодирование частот от 0 до 5500 Гц, в то время, как aptX HD выделяет на этот диапазон 10 бит. То же касается и остальных частот.

Кодеки aptX и SBC примерно дают одинаковое качество звука на низких частотах, но SBC начинает терять в качестве от 2.5 кГц, в то время, как aptX — от 5.5 кГц. В любом случае, aptX HD будет всегда звучать заметно лучше aptX, SBC и AAC.

В некоторых наушниках, телевизорах и аудио-системах встречается кодек aptX LL (Low Latency), главной особенностью которого является очень низкая задержка звука. Если в обычных кодеках задержка (не алгоритмическая) может достигать 300 и более миллисекунд, то использование кодека aptX LL гарантирует дает задержку менее 40 мс, что практически не ощутимо для большинства пользователей.

Однако проблема с этим кодеком заключается в том, что ни один смартфон не поддерживает aptX Low Latency. Связано это с тем, что для снижения задержки данный кодек требует наличие дополнительной физической антенны внутри смартфона.

Если у вас уже есть наушники с aptX LL и вы хотите получить минимальную задержку звука со своим смартфоном, придется докупать специальный Bluetooth-адаптер с aptX LL, который подключается по USB-C к телефону.

Чтобы решить эту проблему и добавить поддержку «быстрого» кодека на смартфоны, компания Qualcomm (владелец семейства кодеков aptX) не так давно представила самый новый кодек — aptX Adaptive, который заменит собой aptX LL. Он вобрал в себя всё лучшее, что было у компании: высокое качество aptX HD и низкую задержку aptX Low Latency.

Так как aptX Adaptive не требует наличие дополнительных антенн, задержка звука здесь более высокая, чем у aptX LL, но разница составляет всего 40-50 мс (чуть менее 40 мс для aptX LL против 80-90 мс для aptX Adaptive).

Другой важной особенностью aptX Adaptive является его способность адаптироваться к качеству сигнала. Когда эфир перегружен, битрейт aptX Adaptive может динамически снижаться до 279 кбит/с, однако из-за новых алгоритмов сжатия звучать он будет в точности, как устаревший aptX с битрейтом 384 кбит/с. Когда же связь хорошая, битрейт может подниматься вплоть до 420 кбит/с и звучать при этом лучше aptX HD с битрейтом 576 кбит/с.

Кроме того, aptX Adaptive использует те же 24 бита для кодирования частот, что и aptX HD, в то время как базовый aptX использует только 16 бит.

Кодек aptX Adaptive имеет обратную совместимость с aptX и aptX HD. То есть, если ваши наушники будут поддерживать только aptX Adaptive, а на смартфоне этого кодека нет, наушники смогут использовать либо aptX, либо aptX HD. Обратной совместимости с кодеком aptX LL нет. То есть, наушники с поддержкой aptX Low Latency не смогут подключиться к смартфону с кодеком aptX Adaptive.

Более подробное сравнение всех этих кодеков смотрите в таблице ниже:

И последняя важная деталь. Семейство кодеков aptX является собственностью компании Qualcomm и каждый, кто хочет использовать их в своих продуктах, должен платить лицензионные отчисления. Причем, aptX, aptX HD, aptX LL и aptX Adaptive нужно лицензировать по отдельности, из-за чего на рынке очень мало наушников, которые бы одновременно поддерживали все эти кодеки.

Кодек LDAC

Этот кодек является самым лучшим и самым худшим одновременно. С одной стороны, он поддерживается практически всеми Android-смартфонами, но в то же время очень редко встречается на наушниках (только на некоторых моделях от Sony).

Кодек поддерживает 3 различных битрейта: 330, 660 и 990 кбит/с (для музыки с частотой дискретизации 44.1 кГц эти значения немного отличаются, но не суть важно).

Так вот, при использовании битрейта 330 кбит/с, LDAC будет звучать хуже любого другого кодека (SBC, AAC, aptX, aptX HD) и, что самое интересное, некоторые смартфоны подключаются к совместимым наушникам именно с битрейтом 330 кбит/с. Поэтому нужно вручную проверять этот параметр.

Что касается LDAC 660 и 990 кбит/с, этот кодек позволяет без потерь передать CD-качество, в плане чего является лучшим кодеком. Прослушивание музыки в CD-качестве на беспроводных наушниках с кодеком LDAC от 660 кбит/с ничем не уступает проводным наушникам.

Основной хейт и все претензии к этому кодеку заключаются в том, что Sony рекламирует его как Hi-Res кодек, способный передавать Hi-Res Audio без потерь, что является откровенным враньем (для передачи Hi-Res звука без потерь нужно, как минимум, в 2 раза выше битрейт). Но если игнорировать весь этот «Hi-Res маркетинг», LDAC — действительно лучший кодек для прослушивания музыки в CD-качестве без потерь (1411 кбит/с).

Как узнать, какой кодек Bluetooth используется на смартфоне и как выбрать другой кодек?

Для того, чтобы узнать, какой кодек был выбран устройствами при подключении наушников, нужно вначале активировать скрытые настройки на Android-смартфоне (они называются параметрами разработчика). Для этого:

Теперь подключаем Bluetooth-наушники и делаем следующее:

Если желаете, просто заходите в этот раздел и выбирайте любой другой поддерживаемый кодек (перед этим нужно отключить наушники).

Подытоживая все вышесказанное, можно расположить самые популярные Bluetooth-кодеки следующим образом (по возрастанию качества):

И последний момент! Зачастую, при переключении наушников на другой кодек, вы будете слышать разницу в звуке. Но связано это будет скорее не с качеством кодека (если мы говорим об SBC, AAC или aptX), а с тем, что для каждого кодека производитель может изменять настройки эквалайзера и других параметров DSP, встроенного в наушники.

Алексей, глав. редактор Deep-Review

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии.

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Источник