Слабым местом второго кодера является его низкая скорость передачи данных. При стандартном ограничении битрейта LDAC в 330 кбит/с (установленном на большинстве устройств), кодеры SBC и AAC теряют качество звука.
Как Bluetooth-кодеки влияют на качество прослушивания
Мы пользуемся наушниками и колонками Bluetooth уже много лет, и их эффективность по-прежнему вызывает сомнения. Хотя и не в процессе соединения, именно поэтому в некоторых моделях наблюдается задержка звука при воспроизведении видео или в играх. Поэтому может быть интересно узнать все о Bluetooth Sound и его кодере.
Соединения Bluetooth не являются новинкой. Мы пользуемся ими уже давно, и они очень привычны для всех нас. Ведь в последние годы они продвинулись дальше с распространением беспроводных наушников, портативных колонок и исчезновением разъемов на многих мобильных телефонах. Однако не всегда понятно, что происходит вокруг них и как это влияет на пользовательский опыт.
В настоящее время версия 5.1 является последней версией стандарта Bluetooth. Со временем, с каждой новой запущенной версией, были внесены значительные улучшения. Например, максимальная стабильность соединения, минимальное энергопотребление или большая емкость для передачи данных — вот некоторые из последних возможностей.
Благодаря всему этому расширились функциональные возможности, позволяющие делать такие вещи, как прослушивание звука на двух устройствах одновременно. Например, два AirPods подключены к одному iPhone; однако до сих пор остаются вопросы, почему не все устройства работают одинаково. И мы не говорим о качестве звука, поскольку есть и другие факторы, которые влияют больше, чем программное обеспечение.
В дополнение к качеству, что действительно влияет на впечатления, так это поддерживаемые кодеры звукового потока. Следует знать, что оба соединения Bluetooth версии X не предполагают одинаковой поддержки кодировщика.
Bluetooth кодеки
С точки зрения программного обеспечения, кодер определяет способ передачи информации. В этом случае эти кодеры отвечают за принятие решения о том, как закодировать данные для беспроводной передачи.
Если задан определенный битрейт, качество звука будет разным. Чем ниже скорость передачи, тем легче передается информация, но тем хуже ее качество. В противоположном случае качество выше, но требуется большая пропускная способность. Поддержание баланса — это то, что позволяют различные кодировщики.
Поддиапазон низкой сложности (SBC)
Кодер SBC, используемый с профилем A2DP (Advance Audio Distribution profile), имеет особые характеристики. При обработке аудиосигналов он выделяет различные частоты и кодирует их независимо друг от друга. Это позволяет более активно устранять частоты, которые не распознаются нашими ушами, а также другие частоты. Таким образом, пропускная способность, необходимая для передачи данных, может быть дополнительно ограничена.
Проблема в том, что, хотя это действительно кодировщик почти по умолчанию и совместим со всеми устройствами bluetooth, он не обеспечивает высочайшего качества. Большая часть этой потери качества связана со значительной потерей данных.
Qualcomm aptx, aptX LL, aptX HD и aptX Adaptive
Энкодеры APTX во всех вариантах исполнения в настоящее время являются наиболее рекомендуемым вариантом. Они предлагают наилучшее соотношение между качеством и эффективностью в управлении информацией. По сравнению с SBC улучшения значительны: версия APTX HD поддерживает звук LCPM 48 кГц / 24 бит. В результате практически не теряется информация, а значит, передача сопровождается качеством.
Расширенное кодирование звука (AAC)
Mac может быть очень хорошим выбором для всех, если не для энергетических нужд. То есть, устройства Apple используют его часто, а устройства Android ищут другие варианты. Это связано с тем, что управление энергией при его использовании не так хорошо, как хотелось бы. Таким образом, это кодер, который меняется в зависимости от передающего устройства, а не столько от приемника, которым могут быть наушники или колонки.
Сони LDAC
LDAC — это кодер компании Sony, который является альтернативой, обеспечивающей более высокую производительность по сравнению с APTX, AAC или SBC по скорости передачи битов. Единственная проблема заключается в том, что он совместим только с предварительно изготовленными изделиями. Android 8.0 поддерживается на многих мобильных телефонах, но используется. Поэтому, если у вас есть устройство Android с наушниками или колонками Sony Bluetooth этой версии, вы получите удовольствие.
HWA Alliance LHDC и LLAC кодеки
Кодеры LHDC и LLAC имеют меньшую задержку и в три раза быстрее, чем кодеры SBC, что обеспечивает более высокое качество звука. Созданный компанией Hi-Res Wireless Audio (HWA), этот кодер уже поддерживается устройствами Android, начиная с версии 10, и идеально подходит для всех приложений, где важна отличная синхронизация звука и видео.
Кодек LE Audio LC3
Le Audio — это новый стандарт передачи звука Bluetooth в этом году. Технические характеристики еще не утверждены до конца года, но обещают снижение энергопотребления и улучшение качества звука.
Какой лучший кодек Bluetooth
На этом этапе вы можете задать себе несколько вопросов. Первый — лучший кодировщик Bluetooth. Это не так просто, поскольку все зависит от комбинации устройств. Однако, исходя из опыта, APTX и APTX HD являются лучшими вариантами, а также наиболее популярными.
Многие производители работают над их внедрением. По сравнению с SBC, задержка звука меньше между 30 мс по сравнению с первыми 100 мс. Эта разница заметна и может нарушить игровой процесс и воспроизведение видео.
Поэтому второй вопрос о том, почему возникают проблемы с задержкой при использовании наушников или колонок, поддерживающих новейшие кодеры, заключается в том, что для работы всего устройства необходимо, чтобы работали (передатчик и приемник). ‘ Тот же язык. Если транспортное устройство не поддерживает определенный кодер, его нельзя использовать с наушниками или динамиками.
Также имеется кодер APTX LL, который уменьшает задержку. Это технология Qualcomm, которая увеличивает скорость передачи звука на 40 мс. В основном он используется в игрушечных наушниках.
35 синих зубов
Как и большинство других беспроводных интерфейсов, Bluetooth основан на использовании радиоволн. Для передачи информации «синий зуб» использует радиочастоты в области 2,4 ГГц (маршрутизаторы Wi-Fi, беспроводные клавиатуры, компьютерные мыши, некоторые телефоны DECT и другие устройства).
Что отличает Bluetooth от многих других беспроводных технологий? С одной стороны, он имеет относительно низкий диапазон. Дальность его действия составляет менее 12 метров, а толстые стены могут еще больше снизить этот показатель.
Любопытно, что логотип Bluetooth состоит из двух скандинавских бегов — «Huglaz» и «Berkana» (похожих на латинские буквы H и B).
С другой стороны, он многофункционален. ‘Синий зуб можно использовать для всего: от передачи фотографий на ноутбуки, отправки документов на печать, управления внешними устройствами до передачи звукового потока Не странно, что Bluetooth имеет так много различных «профилей». Конкретные задания, задающие технические параметры взаимодействия между передатчиком и приемником Bluetooth. Общее количество профилей измеряется десятками (согласно статье в Википедии, существует 35 основных профилей). Друг с другом?
Bluetooth-профили HSP, HFP и A2DP
Первый аудиопрофиль Bluetooth называется профилем HSP-гарнитуры. Как следует из названия, он предназначен для мобильных наушников и нацелен на базовую передачу звука со всеми вытекающими последствиями. Звук допускается только в монофонической форме, а скорость передачи не превышает 64 кб/с. По сравнению с этим звуком даже перегруженный mp3 похож на божественное наслаждение для уха.
Второй HFP, профиль hands-free — это немного более продвинутая версия того же профиля. Его назначение — все та же одношариковая гарнитура, поэтому стерео по-прежнему не поддерживается, но качество звука немного выше. Однако этот профиль еще не подходит для прослушивания музыки.
Когда A2DP стал доступен, многие производители HI-FI обратили на него свое внимание. Однако раньше других небольшие компании стали производить адаптеры, такие как Gogroove Bluegate, изображенный здесь.
Для этого предусмотрен специальный профиль A2DP — Advanced Audio Distribution Profile. Он отвечает за подключение мобильных устройств к беспроводным динамикам и наушникам. Профиль A2DP позволяет источникам звука найти общий язык с беспроводными динамиками и, прежде всего, управлять компрессией звука, передаваемого по каналу «Bluetooth». Этого нельзя избежать из-за низкой пропускной способности Bluetooth, но уровень сжатия, алгоритм, используемый для сжатия, и в конечном итоге потеря качества звука могут сильно различаться. Вот тут-то, как говорится, и приходят на помощь тени.
Кодек SBC жмет грубее MP3
Как вы знаете, звук может быть сжат различными способами. С потерей или без потери качества, с использованием различных кодеров, с использованием различных настроек, с низкой или высокой скоростью передачи. Вместо сжатия аудиопотока одним из широко используемых кодеров, профиль A2DP применяет собственный алгоритм сжатия с субполосным кодированием, или просто SBC.
Сравнение, проведенное Брентом Баттервортом (автор About.com), показывает разницу в шумах, отображаемых при работе на частотах 5, 10, 12,5 и 20 кГц. Синяя линия — aptx, зеленая — SBC (источник)
Обработка звука по методу SBC имеет много общего с известными методами сжатия MP3, но приоритеты несколько иные. Основной целью является не минимизация потери звука для упрощения вычислений. Даже на самых слабых мобильных процессорах все должно быть быстро, просто и легко.
В результате SBC значительно сокращает частотный диапазон, например, за пределами 14 кГц. Неудивительно, что даже при том же битрейте, что и MP3 (а SBC принимает битрейт до 320 кбит/с), звук, закодированный SBC, хуже.
Этот график показывает спектр передачи 1 кГц через aptX (синий) и SBC (зеленый) и передачи 4 кГц через aptX (пурпурный) и SBC (красный) (источник).
В результате, при использовании кодировщика по умолчанию передача по Bluetooth ухудшает качество несжатого звука так же, как и обычных mp3-файлов. На этот раз все гораздо сложнее, поскольку при беспроводной передаче они сначала декодируются, а затем снова сжимаются. К счастью, SBC не обязательно является единственным средством сжатия потокового аудио A2DP, хотя и является основным. Есть и другие, более интересные предложения.
Многие любители качества и комфорта задаются вопросом, какие кондеры используются в современных наушниках. На самом деле, их много. Они различаются скоростью передачи, которая представляет собой алгоритм расчета для кодирования/декодирования информации о потоке. Сами алгоритмы сжатия также различаются.
Кодек AAC
AAC — еще один популярный кодировщик. Для сжатия используется психоакустическая модель, основанная на психологических и физиологических особенностях восприятия звука человеком. Поэтому даже при более низкой скорости передачи (например, 256 кбит/с) кодер AAC может звучать так же, как и другие кодеры с более высокой скоростью передачи. Однако это не всегда так.
На самом деле, битрейт важен не только для хорошего звука, но и для качественного декодера. Если ваше устройство не имеет такой системы, звук будет плохим, независимо от скорости битрейта. Поэтому качество звука, совместимого с AAC, варьируется от смартфона к смартфону.
AAC требует гораздо большей вычислительной мощности, чем SBC, что делает его очень дорогим процессорным кодером. Это приводит к значительному снижению качества AAC на смартфонах. В смартфонах энергоэффективность важнее производительности. Кроме того, AAC часто имеет несколько большую задержку звука (задержка звука на экране), чем другие кодировщики.
Специальные методы сжатия, различные битрейты, высокая зависимость от качества декодера и мощности процессора телефона означают, что AAC звучит по-разному на смартфонах. Это особенно актуально для телефонов Android. Apple использует свой собственный декодер (Apple AAC), который позволяет освободить функции кодера. Однако на устройствах Android можно найти декодеры второго уровня (Fraunhofer FDK AAC) или хуже. В результате снижается качество самого звука.
Вывод: благодаря усовершенствованной психоакустической модели сжатия, AAC может воспроизводить хороший звук даже на низких скоростях передачи. Однако для этого требуется достаточно мощный процессор и высококачественный декодер. Без них качество звука в AAC хуже, чем в SBC.
Кодек LDAC
LDAC считается более продвинутым кодером, подходящим для тех, кто ценит качество звука. Он поддерживает высокую скорость передачи данных до 990 кбит/с и частоту дискретизации до 96 кГц. Однако у него есть и существенные недостатки.
Одним из них является низкое качество соединения. Более высокая скорость передачи данных обеспечивает лучшее качество звука, но при этом могут возникать помехи, если телефон отодвинуть от себя или положить в карман.
Слабым местом второго кодера является его низкая скорость передачи данных. При стандартном ограничении битрейта LDAC в 330 кбит/с (установленном на большинстве устройств), кодеры SBC и AAC теряют качество звука.
Вывод: кодер LDAC может обеспечить хорошее качество звука только при высоких битрейтах. Вы можете проверить установленную скорость в режиме программатора телефона.
Какой кодек выбрать — SBC, AAC или LDAC?
Поскольку само по себе наличие кодера не гарантирует высокого качества, необходимо учитывать и другие факторы: ограничения передачи, качество декодера AAC и особенности устройств, таких как телефоны и гарнитуры Bluetooth. Мощность процессора, операционная система и качество гаджета также влияют на звук.
Один из способов избежать мук выбора — купить наушники, поддерживающие все три кодера. Примером могут служить наушники с шумоподавлением Bluetooth Anker Soundcore Liberty3Pro. В нем можно выбрать любой кодер (SBC, AAC или LDAC) и совместить его со смартфоном, чтобы проверить качество звука, а затем оставить тот кодер, который наиболее совместим с гаджетом и который больше всего нравится пользователю.
Помимо поддержки трех основных кодеров, Anker Soundcore Liberty3Pro предлагает следующие возможности
Примечания! AptX и aptXHD подходят для смартфонов на базе флагманов QualcommSnapdragon. Они используются на устройствах под брендами Huawei и Meizu. Однако эти кодеры не работают на популярных смартфонах марки Apple.
Какой кодек лучше?
После описания всех кодирующих устройств и определения их функций остается вопрос. Какой кодировщик лучше?
Знаете, ответ совсем не очевиден. Как мы уже говорили, если вы подключите одни и те же наушники к разным смартфонам, они могут воспроизводиться по-разному. Речь идет не только об украшении звука. Более того, если воспроизвести тот же трек на тех же наушниках другому человеку, используя другой кодер и другое устройство, SBC может звучать лучше, чем AptXHD. Причиной этого является кодер. Производители могут настроить эквалайзеры, компандерные стереорасширения и другие эффекты каждого кодера. К сожалению, в большинстве случаев отключить эту постобработку невозможно.
Давайте перейдем к различиям между кодеками. Например, суммарное сравнение всех кодировщиков показывает, что SBC является самым простым и настраиваемым, но многие из них отличаются от смартфона к смартфону. Таким образом, любители «поиска» могут обойти все ограничения, используя привилегии root, но это уже другая история.
AAC для Android — это свинья в мешке, и вы никогда не можете быть на 100% уверены в его работе со звуком. Для iPhone это единственный выход.
AptX и AptXHD очень жесткие и ничего не могут быть отрегулированы производителями смартфонов или наушников. Это означает, что вы не можете точно знать, какой звук вы слышите.
По моим наблюдениям, HWA имеет потенциал для создания золотого соотношения между качеством и стабильностью, чего никто не может сказать о LDAC. Однако вскоре ситуация может измениться, поскольку на рынке появится новый кодер — LC3, который заменит SBS. Это уже является частью стандарта Bluetooth 5.2, а первые устройства появятся в 2021 году.
