Кодек aac sbc: Bluetooth КОДЕКИ: SBC, AAC, aptX, LDAC: Разбор

Bluetooth КОДЕКИ: SBC, AAC, aptX, LDAC: Разбор

Разъём под наушники окончательно изчез из смартфонов. Беспроводных наушников становится всё больше, а значит самое время поговорить про Bluetooth-кодеки. Тем более тема полна спорных вопросов.

Правда ли, что кодек SBC так плох? В чем популярность AAC? LDAC — это маркетинговое фуфло? И что готовит нам новый король кодеков от самой Bluetooth?

А также сегодня расскажем, как на качество звучания влияют другие железки внутри наушников? И послушаем немного на примере новых наушников…

Кодеки и сжатие

Люди часто сравнивают кодеки только по одному параметру — максимальному битрейту. По идее — чем выше битрейт, тем больше передается данных и тем лучше качество.

Вот, к примеру, посмотрите на картинку, у LDAC максимальный битрейт 990 кбит/с, ведь это гораздо лучше, чем 250 кбит/с у AAC?

Но это не всегда так, ведь на качество звука и стабильность соединения влияет гораздо больше факторов, чем просто битрейт. Поэтому сегодня будем копать глубоко…

Сперва взглянем на линейку. Что у нас есть?

AAC, SBC — самые популярные и массовые. Еще есть LDAC с высоким битрейтом. А еще aptX и с недавних пор новый LHDC, который продвигает HUAWEI. И у него есть несколько навороченных фишек.

Вообще, важно сказать, что за звучание отвечает не только кодек. Сами инженерные решения и компоненты в наушниках тоже очень важны. Кстати? новые наушники HUAWEI мы сегодня протестируем — FreeBuds 4i. Например, здесь за звук отвечает: динамический излучатель на 10 мм, это немало. Да еще и с полимерной диафрагмой.

SBC

— low-complexity sub-band codec

А начнем мы с кодека SBC. Это стандартный кодек для всех Bluetooth-аудиоустройств. Он поддерживиется всеми наушниками и плеерами кроме устройств Apple, потому как Apple работает только с кодеком AAC. О чем мы еще поговорим.

У SBC есть масса преимуществ. Во-первых, это очень простой для вычислений кодек. Для того чтобы сжать аудио, всё что он делает — это разбивает аудио на несколько частотных полос: низкие, средние высокие частоты, а дальше начинает квантовать, то есть округлять значения, тем самым экономя биты информации.

Делает он это от нижних частот к верхним. И если весь битрейт использовался на нижние и средние частоты, верхние частоты «обрежутся» (вместо них будет тишина).
Если по-простому он оставляет басы, а верха обрезает. И чем меньше мы выделили кодеку битрейта, тем больше частот обрежется.

К примеру, вот на этой спектрограмме чередуются сжатые и несжатые фрагменты. На участках закодированных в SBC видно как кодек режет тихие звуки выше 17,5 кГц и совсем не выделяет битов информации для полосы выше 20 кГц.

Источник: habr.com

SBC может работать в очень широком диапазоне битрейтов — от 10 до 1500 кбит/с и от этого, естественно, сильно зависит качество. При битрейте 328 кбит/с — звук отличный, практически неотличимый от оригинала, но уже при 240 кбит/с — звук посредственный.

При этом SBC на максимальном битрейте 1500 кбит/с вы нигде не встретите, потому как все производители наушников режут битрейт до 328 кбит/с. Почему так? Скорее всего дальше уже начинаются проблемы с соединением.

Более того, у кодека SBC нет фиксированных профилей, есть только рекомендуемые. Поэтому производители наушников могут выставлять любые ограничения на битрейт, какие-только захотят. Отсюда и плохая репутация у кодека.

Но если захотеть, можно так настроить кодек, что у него и низкие задержки будут и высокое качество звучания. Гибкость кодека SBC — это и его преимущество, и недостаток одновременно.

В наших наушниках он тоже есть. Послушаем! На самом деле, одна из важных вещей в кодеках — их алгоритмы обработки. А если в наушниках есть еще и шумоподавление, как в наших, то на процессор ложится высокая нагрузка. Для этого тут специальный чип от BES Technic, но к этому еще перейдем.

FreeBuds 4i поддерживают и второй популярный кодек — AAC. Давайте разберемся с ним.

AAC

— Advanced Audio Coding

Второй по популярности кодек — AAC. Это и  не удивительно, ведь это кодек по умолчанию для устройств на iOS и MacOS.

AAC, в отличие от SBC, сложный для вычисления кодек. А всё потому, что для сжатия аудиосигнала он использует серьёзную психоакустическую модель. Эм… Серьёзную что?

Да, есть такая наука — психоакустика. Она изучает то, как человек воспринимает звуки с точки зрения физиологии и психологии.

Простой пример. Если одновременно хлопнуть в ладоши и проткнуть иголкой воздушный шар, то хлопок в ладоши вы наверняка не услышите. Потому что более громкий звук, да еще и на схожей частоте просто замаскируют более тихий звук. Такое свойство человеческого восприятия пришлось очень на руку создателям аудиокодеков. Ведь всё, что человек и так не услышит, можно спокойно удалять.

Первый удачный аудиокодек, в котором была использована психоакустическая модель — это MP3. А в кодеке AAC эту модель еще сильнее прокачали, поэтому AAC при битрейте 256 кбит/с, для человека звучит также хорошо как MP3 320 кбит/с. А если учесть, битрейт в принципе, не может быть низким. Он варьируется от 256 кбит/с до 320 кбит/с, выходит что AAC в принципе не может плохо звучать и при любых условиях он будет уделывать SBC. Так ведь?

К сожалению, нет. Так как AAC сложный для вычисления кодек, чтобы он хорошо звучал, нужен очень хороший декодер. Например, их собственный, который так и называется Apple AAC. Кстати, все компании платят лицензионные отчисления за использование кодека. Ну точнее, мы платим.

Требует лицензирования и лицензионных отчислений: $15000 единовременно (или $1000 для компаний с менее 15 работниками) + $0.98 за первые 500000 устройств.

В Android-устройствах в лучшем случае используется второй по качеству кодировщик — Fraunhofer FDK AAC, а по факту вообще не пойми что. Потому как качество AAC очень сильно варьируется. Взгляните на тест от SoundGuys.

Фиолетовая линия — это тестовый файл. И видно, что iPhone (голубая линия) обрубил гораздо меньше информации, чем Android устройства.

С другой стороны посмотрите как уделывают, Android-смартфоны с SBC всех остальных с кодеком AAC, включая iPhone.

Поэтому на Android никогда не знаешь, как хорошо будет звучать AAC.

Более того, есть и другая проблема. Так как кодек тяжелый, то увеличиваются и задержки.

Как правило, у AAC задержки чуть выше, чем у других кодеков. Хотя справедливости ради задержки больше зависят не от кодеков, а от девайса, на котором происходит декодирование.

Одна из фишек FreeBuds 4i — низкая задержка. Она реализована за счет собственных аглоритмов. Но лучше работает ожидаемо только со смартфонами Huawei. Кстати еще тут есть мгновенное подключение.

И даже если вы и так слушаете файл формата AAC на iOS=устройстве, всё равно его для начала нужно декодировать из AAC, а потом снова закодировать в ACC, чтобы передать по воздуху. При этом качество чуть-чуть просядет. Это необходимо, чтобы во время воспроизведения музыки могли также микшироваться и другие системные звуки, например, уведомления.

FREEBUDS 4i

Так какой всё таки лучше использовать кодек для Android? SBC или AAC?

Ответ простой, зависит от девайса и наушников.

Возьмём, к примеру, новые TWS наушники от HUAWEI — FreeBuds 4i. Они поддерживают и SBC, и AAC. Но HUAWEI явно хочет, чтобы вы юзали AAC. А всё потому, что SBC тут порезан до 220 кбит/с, а на таком битрейте SBC выдаёт очень посредственное звучание, в добрых традициях первых Bluetooth-гарнитур.

А вот AAC, наоборот, звучит и работает идеально. Но достигается это за счет жесткой хардверной силы — отдельного чипа со встроенным кодером и ЦАПом BES2500Z от BES Technic. Есть даже его фоточки, зацените.

Источник: qucox.comИсточник: qucox.com

Эта штука тут прокачивает AAC на максимум: обрабатывает аудио, кодирует, декодирует, уменьшает задержки, снижает энергопотребление и прочее.  К примеру, тут работает технология синхронизации аудио и видео при просмотре YouTube и задержка вообще отсутствует.

Также эти наушники живут дольше всех наушников HUAWEI — 10 часов непрерывного воспроизведения без кейса и 22 часа с подзарядкой от чехла. Но это правда с выключенным шумоподавлением. С включенным на пару часов поменьше, что всё равно очень хорошо. Особенно с учетом того, что тут есть быстрая зарядка: 10 минут зарядки хватит на 4 часа музыки.

Что еще радует — качество микрофонов:  ты хорошо слышишь собеседника, собеседник хорошо слышит тебя.

Управляются наушники при помощи касаний: двойное нажатие — Play/Pause или принять/завершить вызов. Долгое касание, переключение режимов шумоподавления и прозрачности.

Но самое главное, как они звучат? Тут интересно… Звук нетипичный для TWS-наушников, в которых обычно задирают басы, как на Sony. Тут наоборот бас не выпячивается. Из-за чего отлично слышен вокал и вообще вся середина и верха очень детализированные.  В целом, звучание очень объёмное и оно на голову выше любых наушников Apple и уж тем более каких либо недорогих TWS. Добавим сюда удобный компактный кейс и в общем, наушники огонь.

Отличный звук, время автономной работы, есть режим шумоподавления, звукопроницаемости, компактный кейс и приятный дизайн самих наушников. А также еще одна интригующая технология, но о ней мы поговорим в конце ролика. А пока продолжаем про кодеки…

Кстати, важный момент, когда вы слушаете музыку по Bluetooth — задержки неизбежны. Потому как прежде чем что-то закодировать в Bluetooth кодек, нужно предварительно декодировать файл, который вы сейчас слушаете.

aptX

Про SBC и AAC понятно — оба кодека могут звучать отлично, если будут в связке с правильным оборудованием или наоборот будут звучать плохо с неправильным. Но есть ли кодек который будет звучать хорошо всегда? Да, такой кодек есть и это aptX.

aptX — это простой для вычислений кодек без всякой психоакустики. Он использует адаптивную дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию (ADPCM).

Не будем вдаваться в подробности, что это такое. Но если по-простому, он тоже использует квантование — округление значений сигнала.

Кодек aptX принадлежит Qualcomm, но вопреки всеобщему заблуждению, Qualcomm его не изобретали. А появился он еще в 1988 году, за 14 лет до появления Bluetooth.

В общем, технология старая, а сам кодек нельзя назвать самым умным, качественным и эффективным. Тогда почему же aptX считается хорошим кодеком? На то есть несколько причин.

Во-первых, у aptX есть несколько разновидностей, которые хорошо справляются со своими задачами.

Обычный aptX отлично подходит для нетребовательного слушателя. На сходном битрейте он будет звучать примерно как SBC. Но aptX поддерживает битрейт выше SBC, а значит при хорошем сигнале и звучать он будет лучше.

SBC 10 — 328 кбит/с

aptX 128 / 256 / 352 / 384 кбит/с

aptX HD с улучшенным профилем кодирования и еще более задранным битрейтом.

aptX 128 / 256 / 352 / 384 кбит/с

aptX HD 192 / 384 / 529 / 576 кбит/с

Он уже подойдёт более придирчивому слушателю. По тестам SoundGuys, это кодек способен выдавать близкое к CD качеству, а значит кодек подойдет любителям lossless музыки.

Есть aptX Low Latency, с уменьшенными задержками для любителей игр, и aptX Adaptive с динамически меняющимся битрейтом для более стабильного соединения.

aptX 128 / 256 / 352 / 384 кбит/с

aptX HD 192 / 384 / 529 / 576 кбит/с

aptX Low Latency 352 кбит/с

aptX Adaptive 276-420 кбит/с

Но самое главное aptX используют жестко заданные профили, которые не может изменить ни производитель смартфона или плеера, ни производитель наушников. А значит, вы всегда будете знать наперед, какое качество звука вы получите без сюрпризов.

Но, чтобы получить все эти классные разновидности, aptX придется немало заплатить. Ведь каждую разновидность aptX нужно отдельно лицензировать у Qualcomm. Плюс нужно будет докупать еще всякие чипы для поддержки самых классных функций.

Типа TrueWireless Stereo, которая позволяет направлять два независимых сигнала в оба наушника.

А вот наушники HUAWEI умеют это делать за счет своих технологий, поэтому они часто и стоят дешевле, и батарейку держат лучше. Сила вертикальной интеграции.

Ну а без всех дополнительных плюшек aptX — кодек не плохой, но опять же, по всем параметрам, не выдающийся. Впрочем, вы сами можете послушать разницу в звучании SBC, aptX и aptx HD прямо у себя в браузере. Благодаря вот этому чудесному человеку с Хабра.

Особо обратите внимание на эквалайзере, как SBC внаглую отрезает все частоты после 20 кГц. Картинка кликабельна и ведёт на плеер из статьи.

LDAC

И тут мы потихоньку приближаемся к выдающимся кодекам для ценителей самого качественного звука. Конечно же речь про LDAC.

Это так называемый Hi-Res кодек от Sony и его главная отличительная черта — поддержка высоких битрейтов — вплоть до 990 кбит/с и частоты дискретизации до 96 кГц

LDAC

303/606/909 кбит/с (для 44.1 и 88.2 кГц)

330/660/990 кбит/с (для 48 и 96 кГц)

Кодек очень распространенный, так как энкодер LDAC (libldac) входит в стандартную поставку Android, начиная с 8-й версии ОС. Ну и конечно он поддерживается наушниками Sony.

Кодек способен выдавать CD-качество без потерь, в отличие от aptX HD, который всё-таки близок к CD-качеству, но не совсем. Все это подтверждают тесты SoundGuys.

И недостатка у кодека буквально два:

1. Маркетинг. Его продвигают как кодек для Hi-Res аудио, отсюда и поддержка частоты дискретизации 96 кГц. Но конечно же, ни один беспроводной кодек даже близко не справится с настоящим Hi-Res.
2. Качество соединения. Оно уж очень слабое. Если слушать на максимальном качестве 990 кбит/с, то стоит подальше отойти от телефона, прикрыть его рукой или просто положить в задний карман, почти гарантированно начинаются небольшие заикания, что сразу же портит кайф от прослушивания качественного звука.

Короче, кодек явно не для пробежек.

Плюс есть третий недостаток. На низком битрейте, который для этого кодека целых 330 кбит/с, LDAC проигрывает по качеству и SBC и AAC и aptX и ситуацию усугубляет то, что многие смартфоны по умолчанию врубают именно такое качество.

Какое качество выставляет ваш смартфон можно посмотреть в настройках для разработчика.

HWA LHDC — Low Latency High-Definition Audio Codec

Но не спешите расстраиваться, если главный аудиофильский кодек вас разочаровал. Ведь есть еще более аудиофильский кодек, который лишен недостатков LDAC.

Имя этому кодеку LHDC или HWA, его по разному называют.

Так вот LHDC, что буквально значит кодек высокого разрешения с низкими задержками. Он разработан союзом Hi-Res Wireless Audio и компанией Savitech. А продвигает кодек в массы HUAWEI. Впервые он появился в смартфоне HUAWEI Mate 10. А сейчас он поддерживается во все новых смартфонах HUAWEI и еще в куче смартфонах Xiaomi:

• Huawei P30
• Huawei P20 Pro
• Huawei P20
• Huawei P20 Lite
• Huawei Mate 10 pro
• Huawei Mate 10
• Huawei Mate RS
• Xiaomi Mi 9 Pro 5G
• Xiaomi Mi Note 10 Pro
• Xiaomi Mi Note 10
• Xiaomi Mi 8 Transparent Edition
• Xiaomi Mi 8 Pro
• Pocophone F1
• Xiaomi Mi 8 SE
• Xiaomi Mi 8 Lite
• Xiaomi Mi Max 3
• Xiaomi Mi Mix 3
• Redmi K20
• Xiaomi Mi 9T
• Redmi K20 Pro
• Xiaomi Mi 9T Pro
• Xiaomi Mi 9 SE
• Xiaomi CC9
• Xiaomi Mi 9 Lite
• Redmi K30
• Redmi K30 5G

Н в будущем его поддержка может появиться вообще во всех смартфонах, потому как он поддерживается Android 10 и является частью AOSP.

Так вот, LHDC можно сказать прокаченная версия LDAC. Потому что он забирает все плюсы LDAC, а именно, высокий битрейт, вплоть до 900 кбит/с и частоту дискретизации до 96 кГц.

LHDC — 400/560/900 кбит/с

Но при этом добавляет две версии кодека с низкой задержкой, вот с такими названиями:

LHDC с низкой зарежкой = LDHC-LL или LARC

И решает главную проблему LDAC — слабую надёжность соединения.

В общем, LHDC — пока претендент номер один на звание идеального кодека для аудиофилов. Но чтобы в этом наверняка убедиться нужно дополнительное подробное тестирование.  Пока информации в сети о кодеке мало.

Отсюда резонный вопрос, у меня тут наушники от HUAWEI и я рассказываю про кодек от HUAWEI. А есть ли он в этих наушниках?

Эм… нет. Это базовая модель, в которой особое внимание уделили оптимизации.

Но самый интересный и интригующий нюанс, эти наушники поддерживают новую версию Bluetooth 5.2, в которую добавили поддержку нового кодека пришедшего на смену SBC. Кодек называется LC3 и он должен произвести революцию в мире беспроводного аудио такую же, как в свое время произвел формат MP3.

Чтобы вы понимали, при битрейте в два раза ниже чем SBC, новый кодек звучит на слух практически неотличимо от несжатого аудио.

Это действительно большой прорыв. Но, несмотря на то, что LC3 — это неотъемлемая часть Bluetooth 5.2 и всё устройства с новым Bluetooth должны поддерживать новый кодек, пока нет ни одного смартфона с Bluetooth 5.2. И эти наушники тоже пока что не поддерживают ни новый кодек, ни новые фишки Bluetooth 5.2, которые сами по себе — отдельный большой разговор. В будущем, возможно поддержку добавят, но мы точно не знаем.

Поэтому об LC3 и Bluetooth 5.2 мы поговорим в отдельном большом материале.

Итоги

Мы рассказали не обо всех кодеках, а только о самых популярных. Например, мы не упомянули о Samsung Scalable Codec, у которого основная фишка стабильность соединения, и это по сути конкурент aptX Adaptive. Не упомянули про UAT-кодек с бешеным битрейтом 1,2 МБит/с, который работает только через приложение Hiby Music.

Мы поговорили только про самые популярные кодеки иначе разговор был бы бесконечный. Поскольку информации много, для вашего удобства мы составили сравнительную табличку, чтобы вам было проще ориентироваться.

А если вам приглянулись наушники HUAWEI FreeBuds 4i — ныряйте по ссылке. Как обычно там вас ждут подарки и специальные предложения от HUAWEI.

Post Views:
99 700

SBC, AptX, LDAC, AAC. Вибираємо аудіокодек

​​​​​Коли ви вмикаєте відео на YouTube, то напевно волієте вибирати якість хоча б 720p. Різниця між відео 480p та 720p буквально помітна неозброєним оком. Аудіо теж має своє FullHD і 2K, яке залежить від кодека.

Що таке аудіокодеки, якими вони бувають, чи підтримує ваш пристрій необхідний кодек, а також про те, чи варто взагалі вибирати інший варіант замість використовуваного, ми розповімо в цій статті.

Примітка: матеріал призначений для тих, хто вибирає бездротові навушники, або вже користується такими. Якщо ви віддаєте перевагу дротовим, то стаття може бути для вас цікавою, але не факт, що корисною.

Зміст:

Що таке аудіокодек

• Що таке рівень стиснення аудіо.

• У чому особливість Bluetooth-кодека.

Основні характеристики кодеку.

Порівняння Bluetooth-кодеків.

Як переключити кодек на телефоні.

Підсумки.

Звук – це коливання навколишнього середовища, тобто явище фізичне (аналогове). Щоб перетворити коливання на цифру, його пропускають через АЦП (аналогово-цифровий перетворювач) і відбувається квантування – перетворення на комп’ютерний код. На виході ми отримуємо цифровий файл, який можуть (або не можуть) відтворити наші гаджети. Програма, яка здійснює кодування, називається аудіокодек.

Схема аналогово-цифрового перетворяення звуку

Залежно від кодека аудіофайли на виході будуть відрізнятися за характеристиками: розрядністю, бітрейтом і частотою дискретизації. Про них ми розповідаємо трохи далі. Зараз зупинимося на питанні стиснення.

Стиснення аудіофайлів

На студіях звукозапису використовується аудіо без будь-якого стиснення. Це формат WAV, рідше – AIFF. У цих форматах кодується абсолютно вся інформація, яку вловлює звукознімач під час запису, навіть різні рівні тиші. Після роботи звукорежисера частина інформації відсіюється, але файли у форматі WAV все одно дуже великі (забігаючи наперед скажемо, що причина в бітрейті). WAV файли на Audio CD записують без змін, саме тому деякі аудіофіли досі купують диски.

Коли справа стосується цифрового зберігання, в дію вступають кодеки. Основне їхнє завдання – стиснути файл. За типом стиснення кодеки бувають 2 типів:

• Lossless – стиснення без втрат якості. Найпоширеніший варіант – flac. Кодек «вирізає» лише те, що ви не почуєте: звуки нижче 20 Гц і вище 20000 Гц. Якщо доріжка тривалістю 3 хвилини у форматі wav важитиме близько 50 МБ, то у flac – близько 43 МБ.

Hi-Res Audio (звук високої роздільної здатності) – термін близький за значенням до Lossless. Різницю між ними ми пояснимо, коли розповідатимемо про характеристики кодеків.

• Lossy – стиснення із втратами якості. Кодек зменшує бітрейт, «жертвуючи» певною кількістю корисної інформації. Це впливає на якість звуку, але та ж 3-хвилинна доріжка в форматі mp3 займатиме близько 7 МБ.

Порівняння на графіку однакових звукових доріжок у якості Lossless і Lossy

Якби йшлося про дротові навушники і завантажувану музику, то на цьому можна було б завершити статтю. Адже можна витратити 500-700 гривень, купити картку пам’яті на 128 ГБ, і у вас була б можливість зібрати медіатеку приблизно з 3000 треків у flac.

Сьогодні зберегти тонни музики – не проблема. Проблема – передавати її повітрям, оскільки ми користуємося стрімінгами і TWS-навушниками. Ось ми і підійшли до основної теми статті – Bluetooth-кодеків.

Особливість Bluetooth кодеків

Зараз ми лише викладемо проблематику, пов’язану із блютус-кодеками. Детально про кожен з них ми розповімо трохи далі.

На етапі запису аналоговий звук перетворюється на цифровий за допомогою АЦП. На етапі відтворення відбувається зворотний процес: цифровий файл перетворюється на аналоговий, щоб його могли повторити динаміки. Перетворення здійснює ЦАП.

Коли ми використовуємо дротові навушники, використовується ЦАП у смартфоні/плеєрі. У даному випадку немає обмеження по бітрейту, оскільки дріт має високу пропускну спроможність.

Коли ви використовуєте бездротові навушники, передається необроблений сигнал, і ЦАП задіюється вже безпосередньо на них. В даному випадку все упирається в залізо: процесор менш потужний і акумулятор менш ємний, ніж у смартфона. Тому для відтворення музики через Bluetooth використовуються спеціальні кодеки.

Спеціальні – не значить погані. Майже всі вони відносяться до категорії Lossy, але підтримують нормальний бітрейт. Їх можна назвати «легкими» – з перетворенням впорається більшість навушників.

Lossless-кодеки для Bluetooth також є. За якістю вони близькі до FLAC, тобто зневажливе ставлення аудіофілів до бездротових навушників є необґрунтованим. Інше питання, що для відтворення Lossless потрібні пристрої класу Hi-Res, а коштують вони дорожче, ніж аналогічні за якістю дротові. На сайті є рейтинг TWS-навушників, в якому ви можете знайти для себе відповідну модель з підтримкою Hi-Res.

Важливою особливістю блютуз-кодеків є можливість перекодування. Не має значення, в якому форматі музика зберігатиметься у вас на телефоні чи підвантажується зі стрімінгів – програма її перекодує таким чином, щоб легше було передати через Bluetooth.

При цьому можливе зниження параметрів: якщо блютуз-кодек не підтримує високий бітрейт вихідного файлу, він його «поріже». Навпаки, у бік підвищення це, на жаль, не працює. Тому перед тим, як ставити Lossless-кодек в налаштуваннях Bluetooth, потрібно завантажити музику у flac або переконатися, що ваш стрімінговий сервіс може видавати аналогічний за якістю вихідний файл. Як змінювати налаштування в телефоні та стрімінгах, ми розповідаємо в останній частині цієї статті.

Є 3 основні характеристики кодеків:

• Частота дискретизації. Звук – це хвиля. Одна з її властивостей – безперервність на всьому проміжку від виникнення та до згасання. Закодувати безперервну хвилю неможливо, тому її перетворюють на дискретний сигнал. Згадайте, як будували графіки у школі: одразу провести лінію через задані координати не можна, але можна поставити крапки, а потім з’єднати їх. Так само можна уявити процес перетворення безперервного сигналу в дискретний. Наскільки отриманий звук схожий на безперервний, залежить від частоти дискретизації. Вона вимірюється у кілогерцах (кГц) та відображає, скільки тисяч семплів («точок») буде зроблено за секунду. Мінімально використовувана частота дискретизації у наш час – 16 кГц, максимальна – 192 кГц. Чим вона вища – тим краще.

• Розрядність (бітова глибина, глибина звуку). Вся цифрова інформація передається у бітах. Розрядність показує, скільки біт витрачається на запис одного семпла. Впливає на точність передачі сигналу. Якби розрядність дорівнювала 1 біту, то було б тільки 2 варіанти гучності: звук і тиша. Якщо використовувати 8 біт, варіантів звучання буде вже 2⁸ – 256. На практиці зараз найпоширеніший 16-бітний (65 536 варіантів) і 24-бітний (16 777 216) звук, а є також 32-бітний (4 294 967 296). Чим вища розрядність – тим більше деталізовано передається звук.

• Бітрейт. Відображає потік даних – скільки тисяч бітів передається за секунду (кбіт/с). Залежить від частоти дискретизації та розрядності. Наприклад, Audio CD має бітрейт 1411,2 кбіт/с = 44,1 кГц×16 біт×2.

Примітка: Вище ми писали, що Hi-Res Audio та Lossless – це близькі за змістом терміни. Відрізняються вони за бітовою глибиною та частотою дискретизації. Термін Lossless використовують для музики з характеристиками 16-24 біт та 44,1-48 кГц. Hi-Res – 24-біт та вище, 48+ кГц.

В ідеальному світі ми використали б звук 6144+ кбіт/с (96+ кГц 32+ біт), але тоді на зберігання і передачу йшло б забагато ресурсів. По-перше, це технічно складно – трек, який у flac при роздільній здатності 44,1 кГц 16-біт важить 40 МБ, при 96 кГц 32-біт буде займати вже близько 200 МБ. По-друге, це не дуже й потрібно, тому що людський слух дуже багато нюансів не вловлює. У цьому полягає основна суть кодеків – прибрати ті моменти, які «з’їдають» бітрейт, але на наше сприйняття музики не впливають. Музика в 256 кбіт/с вже звучить добре, в 320 кбіт/с – чудово, а для прослуховування аудіокниг чи подкастів вистачить 128-196 кбіт/с.

Bluetooth-кодеки мають ту специфікацію, що кодують аудіо так, щоб його можна було передавати повітрям. Простіше кажучи, щоб пропускна здатність Bluetooth була більшою за бітрейт. Сучасні версії Bluetooth мають максимальну пропускну здатність: 4.0 – 1 Мбіт/с (1024 кбіт/с), 5.1 – 1-2 Мбіт/с (1024-2048 кбіт/с). І це максимальна, а реальна буде нижчою.
Перш ніж змінювати кодек, перевірте версію Bluetooth, яка використовується на вашому гаджеті. У відомостях про систему це ніяк не перевірити, тому доведеться гуглити.

Крім перелічених характеристик є 2 фактори, які також варто враховувати при виборі кодека:

• Затримка. Чим вищий бітрейт – тим більшою буде затримка. При прослуховуванні музики це не має особливого значення, але важливо для ігор. Також деякі кодеки самі по собі мають невелику затримку, на що ми обов’язково акцентуємо вашу увагу.

• Можливості ШІ. Ми сказали, що не можна підвищити якість музики, якщо вихідний файл має низький бітрейт. Це не зовсім так: навчений штучний інтелект, якщо йому дати Lossy вихідник, може підвищити роздільну здатність. Наприклад, плеєр Sony Walkman NW-A105, який підтримує технологію DSEE HX. Це алгоритм, створений на основі машинного навчання, який «прокачує» якість музики до Hi-Res. Продуктивності бездротових навушників поки не вистачає для такого рівня покращення, але технології ШІ вже активно застосовуються в моделях середньобюджетного та топового цінових сегментів. Свої рішення є у навушників Apple, Sennheiser, JBL.

Ремарка: технологія DSEE HX з’явилася у 2013 році на підсилювачах. У 2018 році її покращену версію вже вдалося «вмістити» в портативний MP3-плеєр. Можливо, ми видаємо бажане за дійсне, але незабаром можна очікувати появи DSEE HX в бездротових навушниках Sony.

Кодеки Lossy:

• AAC. Хороший кодек, у якому реалізовано багато інтелектуальних фішок. Як результат: при рівному бітрейті звучить краще за інші кодеки. При цьому він більше за інші навантажує процесор, а отже, навушники швидше розряджаються.

• SBC. Найпоширеніший кодек, але далеко не найкращий. Головний недолік: може виникати спотворення звуків високочастотного діапазону. Перевага: стабільний сигнал, який працюватиме на великій відстані. Хороший варіант, якщо ви займаєтеся хатніми справами та слухаєте подкаст, аудіокнигу. Для музики краще не використати.

• aptX. Без жодних недоліків, але й переваг не має. Єдине, що варто відзначити – низькі затримки (80 мс проти більше 200 мс у інших кодеків), завдяки чому цей стандарт рекомендують ставити геймерам.

Кодеки Lossless:

• aptX HD. Добре передає музику з високою роздільною здатністю, але має проблеми зі з’єднанням. Воно стабільне, але працює лише на невеликих відстанях: поки телефон лежить у кишені, все буде нормально, але варто від нього віддалитися, і почнуться лаги.

• LDAC. Потенційно хороша, але ще не обкатана технологія. Кодек звучить на рівні aptX HD, хоча за характеристикам його перевершує.

Примітка. Існує деяка плутанина з ALAC – кодеком Apple зі стисненням без втрат якості. Він може використовуватися для бездротової передачі Lossless музики з сервера на ваш портативний пристрій. У блютуз-навушниках цей кодек ще не реалізовано.

Для власників гаджетів Apple ми маємо погані новини: у них використовується кодек AAC, і змінити його не можна. Тому слухати музику в якості Hi-Res у бездротових навушниках не вдасться.

У смартфонах на Android поміняти кодек можна в Режимі розробника:

• Перейдіть в Налаштування – Система – Режим розробника.

• Якщо Режиму розробника немає, тоді його потрібно активувати. Налаштування – Система – Про телефон – швидко натискайте на номер випуску, доки не з’явиться повідомлення про активацію Режиму розробника.

Деякі кодеки можуть бути недоступні, що пов’язано з версією ОС. Після зміни кодека поміняйте частоту дискретизації і розрядність, використовуючи ті самі характеристики, що у джерела музики. Можна вибрати значення менше джерела, але ставити більше немає сенсу – це збільшить навантаження, але не підвищить якість відтворення.

Також враховуйте версію Bluetooth: для 4.0 максимальна пропускна здатність 1 Мбіт/с (1024 кбіт/с), тому бітрейт не повинен бути більше. Для версії 5.1 можна вибрати будь-який Bluetooth-кодек, тому що жоден з них не має бітрейту більше 2048 кбіт/с.

Який бітрейт використовується на стрімінгах

Бітрейт залежить від вибраних налаштувань:

• YouTube Music. Низька – 48 кбіт/с, Звичайна – 128 кбіт/с, Висока – 256 кбіт/с, Дуже висока – 320 кбіт/с.

• Apple Music. За замовчуванням працює з бітрейтом 256 кбіт/с. Також є режими Lossless (1152 кбіт/с) та Hi-Res Lossless (4752 кбіт/с). У пристроях Apple для бездротових навушників вмикати ці режими немає сенсу. Lossless можна вибирати на Android. Режим Hi-Res Lossless призначений лише для дротових навушників.

• Spotify. Звичайна якість – 96 кбіт/с, Висока – 160 кбіт/с (максимальний бітрейт для Spotify Free), Дуже висока – 320 кбіт/с. Якщо ви ставите дуже високу якість, рекомендується в налаштуваннях вимкнути економію трафіку. Стрімінг давно анонсує режим Spotify HiFi, але дата релізу на момент написання статті ще не названа.

• Deezer. За замовчуванням працює зі 128 кбіт/с. У налаштуваннях можна вибрати Високу якість із бітрейтом 320 кбіт/с. З підпискою Deezer HI-FI буде доступне налаштування FLAC – 1411 кбіт/с.

Зверніть увагу, що коли ви вибираєте Lossless у Apple Music та FLAC у Deezer, то різко збільшуєте витрати трафіку. Зважайте на це, коли ви слухаєте музику через мобільний інтернет.

• Підбирайте кодек, відштовхуючись від якості джерела. Для Lossy оптимальним варіантом є AAC, також підійде aptX. Lossless – aptX HD.

• Під час вибору кодека враховуйте версію Bluetooth.

• На бюджетних навушниках різницю між кодеками Lossy та Lossless помітити складно.

Якщо ви любите якісний звук, вас може зацікавити наша стаття про вибір колонок.

Понимание кодеков Bluetooth — SoundGuys

Благодаря разочаровывающей кончине разъема для наушников в мобильном телефоне присутствие Bluetooth стало более повсеместным, чем когда-либо. Теперь вам не нужно быть знатоком аудио, чтобы кодеки Bluetooth имели значение: помимо различий в качестве звука, разные кодеки вводят разные задержки, имеют разную степень энергоэффективности и разные уровни стабильности. Это может быть важным соображением, в зависимости от вашего варианта использования. Если вы используете беспроводную связь, инвестируйте в наушники, которые поддерживают кодек с высоким битрейтом, такой как aptX или AAC для пользователей iPhone. Чтобы ввести вас в курс дела за считанные минуты, мы составили это руководство для понимания кодеков Bluetooth.

Примечание редактора: эта статья была обновлена ​​6 июля 2021 г., чтобы обновить некоторые технические формулировки и добавить меню содержания.

Что следует знать об аудио и сжатии

Форматы без сжатия, со сжатием без потерь и со сжатием с потерями занимают свое место в цифровом аудиокольце.

• Основные условия
  • Частота дискретизации (Гц): количество точек данных в секунду в аудиофайле. Чтобы цифровой сигнал представлял любую заданную частоту, требуется как минимум два сэмпла за цикл, поэтому звук обычно сэмплируется с частотой 44,1 кГц, что примерно в два раза превышает верхний предел человеческого слуха (20 кГц). Форматы файлов «высокого разрешения» считаются 96 кГц или выше. Более высокая частота дискретизации означает больший размер файла.
  • Битовая глубина (-бит): количество цифровых битов, используемых для представления каждого аудиосэмпла. Чем выше битовая глубина, тем точнее запись сигнала. CD-качество 16-битное, но файлы с высоким разрешением расширяют его до 24-битного. Чем больше битовая глубина, тем больше размер файла.
  • Битрейт (кбит/с или Мбит/с): количество аудиоданных, передаваемых в секунду. Это вычисляется путем умножения частоты дискретизации на разрядность.
• Скорость передачи данных может быть нестабильной.
  • У устройств Bluetooth есть назначенный диапазон (обычно 10 метров для наушников). Это связано с тем, что чем дальше вы находитесь от источника, тем больше помех от физических барьеров (например, стен, объектов, людей) и перекрывающихся радиочастот (например, микроволн, сигналов Wi-Fi).
• Психоакустика изучает, как люди воспринимают звук. Психоакустическая модель применяется к цифровым носителям и определяет, что можно удалить для экономии места без заметной потери качества звука.
  • Так в мир пришло сжатие MP3. Его влияние на стратегическое сжатие распространяется практически на все аудиоформаты.
• Существует три основных типа форматов сжатия аудио: без сжатия , без потерь и с потерями .

Что такое кодеки Bluetooth?

Не все настоящие беспроводные наушники поддерживают aptX и AAC, Plantronics BackBeat Pro 5100 поддерживает только последний.

Теперь, когда вы прошли Wireless Audio 101 , продолжим.

Кодек определяет, как Bluetooth передает данные с исходного устройства на наушники. Он кодирует и декодирует цифровые аудиоданные в определенный формат. В идеальном мире сигнал высокой точности был бы возможен при минимальной указанной скорости передачи данных, что привело бы к наименьшему объему пространства и пропускной способности, необходимой для хранения и передачи. Низкий битрейт на самом деле означает лучшее сжатие, но хуже качество звука, высокий битрейт означает лучше качество звука и хуже сжатие. Так как же кодеки преодолевают этот компромисс?

Кодек поддиапазона низкой сложности (SBC)

Представлена ​​максимальная скорость передачи (кбит/с) для каждого соответствующего кодека Bluetooth (чем больше, тем лучше). Каждый сигнал отображает скорость передачи 100 кбит/с.

SBC делит сигнал на несколько частотных диапазонов и кодирует каждый из них независимо. Думайте о SBC как о наименьшем общем знаменателе среди кодеков Bluetooth. Это не самое лучшее. Однако это является обязательным среди для всех устройств с поддержкой A2DP, что делает его практически универсальным. Управляемые скорости передачи (192–320 кбит/с) достигаются за счет значительных потерь данных.

Qualcomm aptX, aptX LL, aptX HD и aptX Adaptive

Задержка Bluetooth в Android очень велика.

Теперь проприетарные кодеки Qualcomm, aptX, aptX LL и aptX HD часто получают рекомендации здесь, на SoundGuys , не говоря уже об aptX Adaptive. Хотя только aptX LL поддерживает задержку менее 40 миллисекунд. Более того, эффективность беспроводной связи Android непостоянна в зависимости от того, какое исходное устройство используется.

Ахиллесова пята Bluetooth — его ограниченная пропускная способность. Высокие скорости передачи могут привести к перегрузке доступной пропускной способности, что приведет к заиканию или полному сбою службы потоковой передачи.

Зачем выбирать aptX, а не SBC? Более высокие скорости передачи сохраняют больше данных. Более простой кодек aptX поддерживает аудиоданные 48 кГц/16 бит LPCM (352 кбит/с), а aptX HD поддерживает аудиоданные 48 кГц/24 бит LPCM (576 кбит/с). Хотя оба являются форматами с потерями, они на много лиг опережают SBC. Кроме того, они поддерживают достаточно высокую скорость передачи данных, чтобы все работало гладко и звучало феноменально.

Вам могут понравиться: Лучшие Bluetooth-наушники aptX

Усовершенствованное кодирование звука (AAC)

Производительность AAC зависит от устройства-источника.

AAC — это аудиостандарт для сжатия цифрового звука с потерями. Это также безлицензионный стандарт для YouTube и устройств Apple. Если у вас есть телефон Android, вы не обязательно выиграете от AAC, поскольку его производительность ненадежна: это энергоемкий кодек, и наше тестирование показало, что устройства Android не справляются с ним эффективно. Тем не менее, пользователи iPhone, безусловно, выиграют от воспроизведения с более высоким разрешением. Он имеет ограничение скорости передачи 250 кбит/с, создавая файл, аналогичный файлу MP3 среднего качества.

Sony LDAC

Большинство Bluetooth-наушников Sony используют кодек LDAC, включая WF-1000XM4. Однако вам нужен совместимый телефон, чтобы воспользоваться преимуществами.

Как и у Qualcomm, у Sony есть собственный кодек Bluetooth, LDAC. Его переменная скорость передачи данных является определяющей особенностью. Теоретически он должен постоянно передавать в 3 раза больше данных по сравнению с SBC. Но и aptX, и SBC превосходят LDAC при потоковой передаче со скоростью 330 кбит/с, что является значением по умолчанию для многих телефонов. Чтобы изменить это, вам нужно войти в настройки разработчика и установить более высокую скорость передачи данных, но «максимальные усилия» смартфонов сильно различаются.

Phone	LG V30+	Samsung Galaxy Note 8	Huawei P20 Pro	Huawei P20	Google Pixel 3 XL	Google Pixel 3
Phone LDAC ‘Best Effort’ Setting	LG V30+ 990KBPS	Samsung Galaxy Note 8 660KBPS	HUAWEI P20 Pro 660KBBBS	HUAWEI P20 Pro 660KBBBS	HUAWEI P20. 0141	Google Pixel 3 XL 330KBPS	Google Pixel 3 330KBPS

LDAC был инициированным, и был ограничен Sony Products, и это было открыто Sony Product. Орео».

См.: Лучшие Bluetooth-наушники LDAC.

LHDC означает аудиокодек с низкой задержкой и высокой четкостью, разработанный союзом Hi-Res Wireless Audio (HWA) и Savitech. Этот кодек позволяет передавать данные в три раза быстрее, чем SBC, и поддерживает максимальную скорость передачи данных 900 кбит/с с максимальной частотой дискретизации 96 кГц. Huawei Mate 10 стал первым смартфоном с поддержкой LHDC. Он поддерживается Android 10 и выше и является частью AOSP.

Аудиокодек с малой задержкой (LLAC/LHDC LL) представляет собой альтернативу LHDC и обладает функциями с малой задержкой, которые идеально подходят для геймеров. Сквозная задержка составляет всего 30 мс, поддерживается скорость передачи данных 400/600 кбит/с и максимальная частота дискретизации от 48 кГц до 24 бит. Huawei P30 стал первым смартфоном, поддерживающим LCAC.

Bluetooth LE Audio LC3 codec

Bluetooth LC3 — это относительно недавнее дополнение, которое предлагает более эффективное и более качественное аудио и помогает глухим и слабослышащим. По словам Фраунгофера, компании, принимавшей участие в разработке LC3, управление потерей пакетов является более продвинутым, что приводит к более плавному процессу деградации. Это означает, что когда вы достигаете внешнего края беспроводного диапазона, обеспечиваемого вашей гарнитурой, а не слышите отчетливые, отвлекающие заикания и падения, потеря данных будет слышно более плавной.

LE Audio приносит пользу людям с нарушениями слуха, расширяя функциональность слуховых аппаратов Bluetooth благодаря поддержке многопотокового режима. Многопотоковое аудио позволяет одновременно передавать несколько аудиопотоков между смартфоном и наушниками. На практике это означает, что ваши слуховые аппараты могут передавать аудио в потоковом режиме, а также держать вас в курсе того, что вас окружает.

Точно так же он может одновременно передавать разные потоки на пару настоящих беспроводных наушников: вместо одного потока 160 кбит/с он может отправлять два потока по 80 кбит/с каждый. Если вы и ваш друг находитесь в баре и смотрите игру, один из вас может настроиться на диктора домашней команды с помощью левого наушника, а другой может выбрать информацию о посетителях через правый наушник.

Масштабируемый кодек Samsung

Наушники Samsung Galaxy Buds — идеальное дополнение к телефонам Samsung Galaxy S10.

Масштабируемый кодек Samsung был анонсирован вместе с наушниками Samsung Galaxy Buds, разработанными совместно с AKG. Он отдает приоритет стабильности, постоянно регулируя скорость потоковой передачи, поэтому у слушателей меньше шансов столкнуться с заиканиями и обрывами соединения. Это похоже на то, как звук LC3 управляет потерей пакетов, оба приводят к меньшему прерыванию звука за счет активного согласования битрейта с силой сигнала.

Что теперь?

Как видите, в жаргоне Bluetooth легко запутаться. Помните, что более высокие скорости передачи — это хорошо, но независимо от того, насколько велики кбит/с: вам нужен телефон и наушники, чтобы говорить на одном языке. Опять же, aptX и aptX Adaptive обычно лучше всего подходят для наушников потребительского уровня. Кодек Qualcomm становится все более распространенным, а низкая задержка — это функция, которую многие из нас очень ценят.

Часто задаваемые вопросы

Кодеки AAC, aptX с низкой задержкой и грядущие кодеки LC3/LC3+ будут иметь наименьшую задержку по беспроводной сети. Однако мы не можем гарантировать, какие кодеки будут доступны на вашем компьютере — это зависит от устройства. В частности, когда речь идет о задержке, у устройств Android есть все шансы, но с Windows все должно быть в порядке.

Это зависит от исходного устройства. Устройства iOS лучше всего подходят для AAC, а устройства Android — для aptX или aptX LL. С LDAC все в порядке, но его более высокая производительность в кбит/с не так надежна, как 660 кбит/с, а поддержку этого кодека относительно сложно найти по сравнению с aptX.

Кодек Bluetooth AAC, допустимый только на телефонах Apple

Наряду с SBC и кодеком aptX от Qualcomm, AAC является одним из наиболее часто поддерживаемых кодеков Bluetooth на рынках беспроводных наушников и динамиков. Это также сжатие аудиоданных по умолчанию, используемое Apple iTunes и Google YouTube, и поддерживается как на iPhone, так и на Android-смартфонах. Файлы AAC, разработанные как преемник MP3, имеют аналогичный диапазон параметров качества. Даже Bluetooth-версия кодека очень гибкая, как мы вскоре увидим. Аудиоформат AAC поддерживает качество звука до 24 бит 9.6 кГц, но в пространстве Bluetooth мы в лучшем случае ограничены качеством чуть ниже CD.

В этой статье мы подробно рассмотрим некоторые объективные измерения, чтобы увидеть, как AAC сравнивается с качеством CD и SBC, и как эта производительность может варьироваться в зависимости от типа используемого устройства.

Примечание редактора: эта статья была обновлена ​​4 июля 2021 г. для уточнения технических формулировок и добавления меню содержания.

AAC не соответствует выходному качеству CD

Приведенный выше график вызывает некоторую головную боль при чтении, потому что результаты, полученные для AAC, очень разнообразны. Мы тестировали AAC как с файлами без потерь, так и с файлами AAC — оба дали ощутимо разные результаты. Различные смартфоны также по-разному работают с AAC, что удивительно, учитывая, что одни и те же телефоны работают одинаково с обычным SBC Bluetooth.

Вам может понравиться: Аудио с высоким битрейтом — это излишество: качество компакт-диска по-прежнему отличное

Прежде чем мы увеличим масштаб графиков, чтобы более подробно выделить эти различия, вам нужно знать несколько вещей. Частота звука измеряется логарифмически, и в музыке выше 16 кГц очень мало контента. Основная часть того, что вы слышите, появляется значительно ниже 10 кГц. Верхний предел нашего слуха также ограничен где-то между 10 кГц и 20 кГц в зависимости от возраста, так что имейте это в виду при анализе этих результатов.

Это может быть высокочастотный звук, но эти выпадающие звуки будут слышны молодым ушам.

Отсечка высоких частот сильно различается от устройства к устройству с AAC. Ни один из них не приближается к Hi-Res, как и ожидалось, но AAC не достигает частот, достаточно высоких, чтобы соответствовать качеству CD, стандарту LDAC, или Bluetooth SBC в любом случае. Это касается всех, кто ценит качество звука выше удобства.

Подробнее: Важная разница между сжатием аудио и файлов

Huawei P20 Pro работает хуже всего: спад происходит на потрясающе низкой частоте 14,2 кГц, что вполне соответствует диапазону слуха большинства людей. LG V30 работает немного лучше, снижая частоту до 16 кГц, за ним следует Samsung Galaxy Note 8 с частотой 17 кГц. iPhone 7 показал лучшие результаты, расширив свой предел до 18,9 кГц. Хотя телефон Apple начинает более медленный спад с точкой -3 дБ, установленной на частоте около 18 кГц.

AAC не достигает частот, достаточно высоких для соответствия качеству CD или стандартный Bluetooth SBC в любом случае. Это касается всех, кто ценит качество звука выше удобства.

Чтобы проверить минимальный уровень шума, мы рассмотрим лучшие и худшие сценарии для AAC — например, iPhone 7 и Huawei P20 Pro соответственно. Samsung Galaxy Note 8 считается средним по качеству. В настоящее время мы также воспроизводим контент без потерь, чтобы проверить сжатие кодека Bluetooth, а не ограничиваться ограничениями типа файла.

Телефоны Android добавляют слышимый шум на тех же частотах, что и человеческий голос.

Во-первых, эти данные демонстрируют отличный пример алгоритмов психоакустического сжатия, используемых AAC. Обратите внимание, как падает уровень шума между пиками теста: AAC полностью отбрасывает эти данные, так как нечего слышать.

Что нас интересует, так это шум вокруг звуковых фрагментов, которые мы хотим услышать, проверяя, не маскируются ли они и не искажаются. Реализация AAC в iPhone 7 делает разумную работу на всех частотах, достигая пика на -9.1dBFS на 1 кГц. Это чуть меньше 16-битных данных. Мы можем видеть, что уровень шума вокруг наших тестовых тонов примерно соответствует амплитуде. Это объясняет, почему шум выше вокруг более громкого пикового тона 1 кГц, поскольку AAC использует тенденцию нашего мозга не замечать тихие звуки в присутствии более громких, чтобы скрыть шум.

Низкая производительность на телефонах Android не является ошибкой кодека

Ключевым выводом всех тестов является то, что смартфоны Android работают намного хуже, чем Apple iPhone, при использовании кодека AAC. Впрочем, это и неудивительно: Android просто плохо справляется с AAC.

Причина этого связана с тем, как Android обрабатывает кодировку некоторых кодов Bluetooth. Качество кодирования связано не только с качеством соединения, но и с алгоритмами Android Energy Aware Scheduling (EAS). EAS управляет тем, как телефон устанавливает приоритеты тактовой частоты процессора по сравнению с энергоэффективностью, а кодированию Bluetooth может быть назначен приоритет, как и любой другой задаче. Вполне возможно, что даже функция экономии заряда батареи в Android может повлиять на качество вашей музыки.

AAC требует гораздо большей вычислительной мощности, чем SBC или aptX.

AAC использует психоакустическое моделирование для передачи данных, что делает его очень ресурсоемким кодеком по сравнению с SBC или aptX. Таким образом, смартфоны, которые отдают предпочтение энергоэффективности, а не производительности, будут кодировать AAC Bluetooth с гораздо более низкой скоростью передачи данных и качеством. Например: Huawei P20 Pro, известный своей направленностью на оптимизацию энергопотребления, дает результат AAC хуже, чем у Galaxy Note 8 и iPhone 7.

Даже наш лучший Android-смартфон Galaxy Note 8 явно хуже, чем iPhone 8 на всех частотах. Он предлагает достаточно стабильный уровень шума около -73 дБ во всех наших тестовых тонах и впечатляющий фоновый шум -110 дБ. При -73 дБ мы далеки от качества компакт-диска (96 дБ), но вы услышите шум, если будете крутить музыку. Минимальный уровень шума Huawei P20 Pro значительно хуже, чем у Note 8, достигая максимума -42 дБ на частоте 1 кГц. Это не так плохо, как кажется, но более мелкие детали из реальных музыкальных файлов в конечном итоге будут потеряны из-за этого уровня шума. Здесь определенно нет ничего близкого к качеству CD.

Просто чтобы продемонстрировать, насколько существенно меняется сжатие AAC в зависимости от воспроизводимого контента, вот также наш тест прямоугольной волны:

Все кодеки работают очень тихо ниже 1 кГц, так как нет контента. Однако минимальный уровень шума для iPhone составляет всего -80 дБ полной шкалы на частоте 1 кГц и достигает -69 дБ полной шкалы для Galaxy Note 8. У iPhone 7 спад составляет 19 кГц, что также заметно при более низком конечном пике. Вывод заключается в том, что формирование шума AAC сильно зависит от контента.

Пропускает ли AAC Bluetooth файлы AAC без потерь без изменений?

Разумно предположить, что AAC Bluetooth передает аудиофайлы AAC по воздуху нетронутыми, особенно учитывая общие имена. Однако убедительных тестов, подтверждающих это, никогда не проводилось, поэтому мы преобразовали наши тестовые файлы без потерь в AAC и повторно провели тесты.

Это может быть высокочастотный звук, но эти выпадающие звуки будут слышны молодым ушам.

Частотные характеристики одинаковы для каждого телефона независимо от того, воспроизводится ли файл без потерь или в формате AAC. Мы также можем ясно видеть, что ни один из телефонов не достигает того же предела в 20 кГц, что и наш тип входного файла AAC. Даже iPhone от Apple не пропускает файлы AAC нетронутыми, поэтому создается впечатление, что он перекодирует файл. Минимальные уровни внеполосного шума также явно различаются в каждом случае, и ни один из них не достигает такого низкого уровня, как в нашем тестовом файле.

При прослушивании музыки через AAC у iPhone (фиолетовый) почти нет слышимого шума, в то время как у телефонов Android могут возникнуть проблемы (желтый, синий).

Аналогичная ситуация с минимальным уровнем шума: реализация Apple AAC остается наиболее близкой к исходному материалу, но даже здесь мы можем увидеть дополнительные 15 дБ или более шума, добавленного к сигналу. Samsung Galaxy Note 8 и Huawei P20 Pro работают почти так же, как и раньше, и снова явно хуже, чем iPhone 7. Тем не менее, все эти телефоны повторно передают исходный файл AAC обратно через кодировщик, что ухудшает качество. Как и в случае с файлами без потерь, разница заключается в том, насколько дополнительное сжатие применяется к файлам на этом втором проходе.

AAC не идеален

AAC — один из наиболее интригующих кодеков Bluetooth для анализа из-за его психоакустического, а не частотного квантования. Это немного усложняет оценку его качества, поскольку мы должны учитывать слуховую маскировку, а не стабильный минимальный уровень шума, который мы наблюдаем с другими кодеками, компакт-дисками и файлами высокого разрешения.

Имея это в виду, AAC превосходит свои необработанные цифры с точки зрения размера файла, как и MP3. Высококачественные реализации, такие как в iPhone 7, будет очень трудно отличить от качества CD и других высококачественных кодеков Bluetooth.