Что такое aac 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

Что такое AAC (Bluetooth-кодек) — сравнение AAC на iOS и Android

Sennheiser Momentum True Wireless поддерживают, кроме прочих, AAC

Кодек AAC (Advanced Audio Coding) создавался в далёком 1997 году как более качественный, чем mp3, кодек для сжатия аудио. И в чём-то он действительно лучше, например: доступны более высокие частоты дискретизации (до 96 кГц) и сам алгоритм использует психоакустические особенности человеческого слуха.

Сейчас AAC является основным аудио-кодеком для сжатия с потерями экосистемы Apple. Ещё он основной на YouTube и даже российском ТВ-вещании. 😀 Но нам интересна его беспроводная реализация. Во всех iPhone и во многих Android-устройствах доступна передача музыки по Bluetooth с помощью конвертирования этим кодеком.

Так как параметров Bluetooth-передачи не хватает для трансляции музыки без потерь (lossless), используются кодеки: алгоритмы, которые разделяют передаваемый сигнал на части и отправляют «по воздуху» на наушники. А там, в свою очередь, через тот же кодек происходит «распаковка» и цифро-аналоговое преобразование сигнала в музыку. Думаю, все любители портативного аудио примерно знают эти схемы. 😎

Как включить AAC?

1. Чтобы включить AAC и любой другой кодек нужно активировать «Меню Разработчика».

Меню Разработчика, можно активировать вот так:

2. После, в меню разработчика, нужно найти «Аудиокодек для передачи через Bluetooth» и выбрать нужный кодек:

Выбираем нужный кодек — LDAC, aptX, aptX HD, AAC, SBC.

Основные кодеки для передачи звука по Bluetooth: SBC, AAC, aptX, aptX Low Latency, aptX HD, LDAC. Кроме того, относительно недавно был представлен ещё один кодек от Qualcomm: aptX Adaptive, но устройства с ним пока только ожидаются. Какой из кодеков лучше – вопрос спорный. Если брать только битрейт, то AAC сильно отстаёт. Однако на слух хорошая его реализация (в iPhone) не сильно отличается от aptX.

Максимальный битрейт Bluetooth-кодеков

Сравнение работы AAC в двух основным мобильных операционных системах интересно тем, что это единственный кодек, кроме «древнего» SBC, который используется в обеих. Apple упорно не хотят платить Qualcomm за лицензию на aptX. Видимо, руководствуясь принципом: если не слышно разницы, зачем платить больше? 😀

10 популярных моделей наушников с поддержкой AAC

Audio-Technica ATH-M50xBT (311$) – полноразмерные беспроводные закрытые наушники. Легендарный басовый звук модели M50 в Bluetooth-исполнении. Beyerdynamic Aventho Wireless (560$) – накладные беспроводные наушники. Отличный дизайн + фирменный звук Beyerdynamic. Xiaomi Mi Collar Bluetooth Headset (59$) – беспроводные внутриканальные гибридные наушники с шейным ободом. Автономность до 8 часов, подойдут как для спорта, так и для повседневного использования. SonyWF-SP700N(202$) – полностью беспроводные спортивные вакуумные наушники. Имеется защита IPX4 и активное шумоподавление. Sennheiser Momentum True Wireless (356$) – полностью беспроводные внутриканальные наушники. Одна из лучших по звучанию моделей в сегменте + фирменный дизайн Sennheiser. Bowers & Wilkins PX (420$) – полноразмерные беспроводные наушники с активным шумоподавлением. Стильный внешний вид и качественный звук, отлично подходят для электронной музыки. Bang & Olufsen Beoplay H9i (544$) – накладные беспроводные наушники. Активное шумоподавление, отличный звук и сенсорное управление дополняются качественной передачей голоса в режиме гарнитуры. Marshall Monitor Bluetooth (166$) – полноразмерные беспроводные наушники. Фирменный внешний вид Marshall + интересный мощный звук для энергичных стилей. Sennheiser Momentum Over-Ear Wireless (M2 AEBT) (290$) – полноразмерные беспроводные наушники. Полюбившиеся многим красивый дизайн и мощный басовый звук Momentum в Bluetooth-версии. Sony WH-1000XM3 (465$) – полноразмерные беспроводные наушники с активным шумоподавлением. Один из лучших вариантов ANC на рынке + множество высокотехнологичных «фишек» от Sony.

1. Частотный диапазон AAC

AAC сжимает аудио с потерями: «лишние» частоты отсекаются, сигнал выравнивается (добавляются «перекрывающие» блоки информации), корректируются ошибки. Примерно по такому же принципу работают все lossy кодеки (кодеки для сжатия с потерями).

Потери в основном выражаются в урезанном частотном диапазоне: обычно верхняя граница ВЧ. Кроме того, из-за выравнивания сигнала могут добавляться (и чаще всего добавляются) искажения, которые могут быть в любой области диапазона.

Посмотрим, как работает AAC (источник – lossless аудио-файл) в сравнении с SBC на некоторых Android-смартфонах и iPhone:

Полный частотный диапазон с использованием AAC и SBC кодеков

Сразу видны серьёзные отличия в реализации AAC на разных смартфонах. Стоит учитывать несколько моментов:

человек теоретически может слышать звуки в районе 20 Гц – 20 кГц; бОльшая часть «материала» в музыке находится ниже 16-18 кГц; с возрастом мы хуже воспринимаем ВЧ (до 16-17 кГц в среднем после 30 лет)

Рассмотрим край ВЧ-диапазона покрупнее:

Как видно, AAC на Huawei P20 Pro «срезает» ВЧ очень рано: около 14 кГЦ. Эти частоты слышат даже совсем немолодые люди, если не было проблем со слухом. Samsung Galaxy Note 8 (через AAC) ограничивает верхний порог до 17 кГц. Но iPhone 7 справляется лучше: около 19 кГЦ.

Особенно интересен этот разброс результатов в сравнении с работой SBC-кодека на тех же Android-смартфонах. Верхние границы диапазона на всех «подопытных» выше, хоть и с бОльшими искажениями. Но главное, что они очень похожи: то есть кодек SBC работает более-мене одинаково на разных телефонах.

2. Уровень фонового шума AAC

Уровень фонового шума показывает границу, после которой шум от алгоритмов сжатия кодека (в общем случае – от любой воспроизводящей аппаратуры) становится неотличим от полезного сигнала – музыки. Чем ниже и стабильнее этот уровень по всему диапазону частот, тем более тихие звуки мы сможем услышать (если они есть на записи).

Правильнее всего ориентироваться от самого верхнего пика, он может заглушить более тихие звуки. Поэтому в этих графиках важен не только уровень, но то, насколько они ровные («плотные»).

Уровень фонового шума AAC (источник – lossless файл)

На графике отлично видно, что уровень фонового шума при использовании AAC у Huawei P20 Pro и Galaxy Note 8 ощутимо выше, чем у iPhone 7. В промежутках между пиками (тестовыми сигналами) видно, что AAC хорошо отфильтровывает места, где «звуковой информации» нет.

По этому графику также видно, что алгоритмы, используемые в AAC, учитывают психоакустику. Громче всего тестовый звук на 1 кГц (в этом диапазоне наш слух наиболее чувствителен), и шум вокруг него также наиболее высокий. Получается, что кодек AAC «маскирует» более тихие звуки на одной и той же частоте под более громкими: чем громче звук, тем выше фоновый шум.

Именно так и работает наш слух: мозг маскирует тихие звуки, если есть более громкие на этих. Мы воспринимаем оркестровую музыку цельным «полотном», а не отдельными сигналами (хоть и разделяем инструменты). Этот же принцип: сложно услышать что-то тихое сквозь шум пылесоса, например.

3. Причины плохого качества работы кодека AAC на Android

Основных причин разницы качества AAC на Android и iOS две:

Xiaomi Mi AirDots Pro и Apple AirPods поддерживают кодек AAC

В Andriod есть алгоритмы Energy Aware Scheduling (EAS). Эта система изменяет приоритеты процессов по их энергоёмкости. То есть, выбор на какую задачу будет отведено больше процессорной мощности (а процессор в смартфонах выполняет огромное количество задач одновременно) может варьироваться.

Если система настроена на экономию заряда аккумулятора, как у Huawei P20 Pro, то при выполнении сложной для процессора задачи приоритет будет отдан именно оптимизации энергопотребления. Как было показано выше, AAC использует психоакустические алгоритмы при кодировке, а это довольно тяжёлая нагрузка на процессор. Соответственно, эта задача будет выполняться с меньшим битрейтом и качеством в целом для оптимизации затрат энергии.

Sony WF-SP700N – полностью беспроводные наушники с поддержкой AAC

Если бы EAS дал процессу кодировки AAC высокий приоритет, он сильно «просаживал» бы батарею, хотя качество бы улучшилось. Но в приоритете именно экономия заряда, качеством EAS в данном случае жертвует.

Вторая основная причина – разные «кодировщики», программные средства кодирования AAC. В iOS используется Apple AAC, считающийся наиболее качественным из существующих. А в Android по умолчанию – Fraunhofer FDK AAC, он чуть хуже «справляется со своими обязанностями».

Apple AAC, естественно, не существует «под» Linux, поэтому установить его на Android-смартфон не удастся. А на iPhone, как известно, вообще лучше ничего стороннего не устанавливать. 😉

Bowers and Wilkins PX с поддержкой AAC

Кроме того, в программной среде Android на аппаратном уровне поддерживается множество форматов аудио, в отличие от iOS. Не стоит забывать и про аудио-туннелирование, которое работает с 4.4 версии Android. Это передача кодирования\декодирования аудио на выделенную часть общего чипсета – DSP (digital signal processor) – цифровой сигнальный процессор.

В iPhone используется более-менее одинаковые процессоры, а в Android смартфонах они могут сильно отличаться, отсюда разная работа аудио-туннелирования и разница в итоговой кодировке AAC, например.

4. Особенности AAC

Ещё один интересный момент заключается в том, что даже файлы уже закодированные в AAC, меняются при передаче по Bluetooth-версии этого кодека. То есть, перекодируются ещё раз. До этого тестовые файлы были в формате без сжатия.

Верхний край частотного диапазона. Источник – AAC файл

В общем и целом, картина повторяется. Спад у iPhone идёт ощутимо позднее и уже ближе подбирается к верхней границе слуха, в отличие от Android-телефонов.

Уровень фонового шума (AAC файл)

Из графика уровня фонового шума явно видно, что даже в iPhone AAC-файл перекодируется при передаче через Bluetooth AAC: добавляется около 15 дБ шума. Общая же тенденция не изменилась: как с lossless, так и с AAC файлами при передаче «во воздуху» через одноимённый кодек лучше выглядит iPhone: искажений пере-кодировка тут добавляет меньше.

В итоге можно сказать, что AAC – весьма интересный кодек. О его качестве нельзя судить, просто отталкиваясь от уровня фонового шума и частотного диапазона, как в случае с другими кодеками. AAC в своих алгоритмах учитывает психоакустику, слуховое маскирование – только в цифрах качество тут не измерить.

AirPods 2, естественно, поддерживает AAC

5. Итог

Учитывая всё вышесказанное, становится понятно, что качественная реализация AAC (на iPhone) даёт очень неплохой итоговый результат, слабо отличимый на слух от кодеков «высокого качества», например, aptX. Однако, если кодирование происходит в более низком битрейте, как на протестированных Android-смартфонах, качество страдает очень сильно.

Самое главное – отличия в работе AAC на разных смартфонах. Тот же SBC, например, показывает более стабильные результаты от модели к модели. Соответственно, если ваш телефон работает под управлением Android, AAC не обязательно качественнее, чем SBC, как это часто считается.

Apple AirPods в связке с iPhone по AAC звучат довольно неплохо

На некоторых моделях SBC может показать лучшие результаты, чем AAC. И не только в цифрах, но и на слух. Поэтому, если вы купили наушники с поддержкой AAC, но звук в связке с вашим телефоном вам не нравится, попробуйте переключиться на SBC, возможно именно в вашей модели AAC реализован хуже.

Реализация AAC на iPhone лучше – звучание очень сильно (для сжатия с потерями) приближено к CD-качеству. В среде Android AAC работает хуже, чаще всего на более низком битрейте, отсюда дополнительные искажения и потери сжатия. При этом на разных телефонах итоговый результат может сильно варьироваться.

Источник