Какой кодек лучше aac или sbc

Кодеки LDAC, AAC и SBC — чем отличаются и какой лучше?

Что такое аудиокодеки SBC, AAC и LDAC в смартфонах и беспроводных наушниках?

Аудиокодек — одна из переменных, оказывающих влияние на качества звука при прослушивании аудио в наушниках. Обычно Bluetooth-устройства поддерживает один или два кодека из всего списка существующих. Среди них особенно распространены SBC, AAC и LDAC.

Отметим, что оптимальный вариант — когда Bluetooth-наушники поддерживают максимальное количество кодеков. Хорошим примером послужат беспроводные наушники с шумоподавлением Anker Soundcore Liberty 3 Pro, которые поддерживают сразу 3 кодека: SBC, AAC и LDAC. Выбор остается за пользователем — протестируйте звучание в разных вариациях и выберите лучшую.

Кодек SBC

SBC — один из самых распространенных кодеков, который доступен по умолчанию на любом Android-устройстве. Его отличие — более простая технология сжатия. Благодаря этому кодек меньше нагружает процессор и подходит для слабых и бюджетных мобильных устройств. Он также тратит меньше заряда батареи во время работы.

Поддерживаемый диапазон битрейта SBC — от 10 до 1500 кбит/с. Однако при передачи данных с телефона на Bluetooth-наушники скорость выше 328 кбит/с не используется (её можно считать максимальной для кодека). При ней же сохраняется высокое качество звука. Если битрейт меньше, например, 240 кбит/с, то и звук станет хуже.

Проблема заключается в том, что сама скорость передачи данных в этом случае не зависит от кодека SBC. Битрейт «режут» сами производители наушников. Сказать заранее, как будет звучать аудио с SBC на конкретной модели, достаточно сложно. Все зависит от ограничений на битрейт, которые выставляются производителями устройств.

Вывод: технически кодек SBC может звучать хорошо — достаточно высокий битрейт это позволяет. Но если на устройстве установлен искусственный лимит, например, в 240 кбит/с и ниже, качество звука будет неудовлетворительным.

Кодек AAC

AAC — еще один популярный кодек. Для сжатия он использует психоакустическую модель, основанную на психологических и физиологических особенностях человека воспринимать звуки. Поэтому даже с более низким битрейтом (например, 256 кбит/с) кодек AAC может звучать так же хорошо, как и другие кодеки с более высоким битрейтом. Однако так происходит не всегда.

Дело в том, что для хорошего звучания важен не только битрейт, но и качественный декодер. Если в устройстве его нет, звук будет хуже независимо от скорости передачи данных. Поэтому качество звука с поддержкой AAC на разных смартфонах будет разным.

AAC требует гораздо большей вычислительной мощности, чем SBC, что делает его кодеком с очень большой нагрузкой на процессор. Из-за этого на смартфонах, для которых энергоэффективность важнее производительности, AAC будет работать с гораздо более низким качеством. Кроме того, задержка звука (отставание звука от происходящего на экране) у AAC зачастую чуть больше, чем у других кодеков.

Особая технология сжатия, разный битрейт и сильная зависимость от качества декодера и мощности процессора телефона приводят к тому, что AAC по-разному звучит на смартфонах. Особенно ярко это выражается на телефонах Android. Apple использует свой собственный декодер (Apple AAC), позволяющий раскрыться потенциалу кодека. Но на устройствах Android можно встретить либо второй по качеству декодер (Fraunhofer FDK AAC), либо хуже. В результате этого страдает качество самого звука.

Вывод: благодаря продвинутой психоакустической модели сжатия AAC может выдавать хороший звук и при пониженном битрейте. Но для этого нужны достаточно мощный процессор и качественный декодер. Если их не будет, качество звука AAC станет хуже, чем SBC.

Кодек LDAC

LDAC считается более продвинутым кодеком, подходящим для людей, которые ценят качественный звук. Он поддерживает высокий битрейт до 990 кбит/с и частоту дискретизации до 96 кГц. Однако и у него есть серьезные недостатки.

Один из них — слабое качество соединения. При высоком битрейте качество звука будет хорошим, но стоит отойти от телефона или даже положить его в карман, могут появиться помехи.

Второе слабое место кодека — низкий битрейт. Если по умолчанию для LDAC стоит ограничение в 330 кбит/с битрейт (а на большинстве устройств так и происходит), то качество звука будет проигрывать как кодеку SBC, так и AAC.

Вывод: кодек LDAC может показать хорошее качества звука, но только при высоком битрейте. Узнать, какая скорость установлена, можно через режим разработчика на телефоне.

Какой кодек выбрать — SBC, AAC или LDAC?

Так как само наличие кодека еще не гарантирует высокое качество звука, нужно помнить о других факторах: ограничениях битрейта, качестве декодера в случае AAC и особенностей конкретных устройств — телефона и Bluetooth-наушников. Мощность процессора, операционная система и качество гаджетов также влияет на звук.

Избавить себя от мук выбора можно одним способом — купив наушники, которые поддерживают все 3 кодека. В качестве примера приведем Bluetooth-наушники с шумоподавлением Anker Soundcore Liberty 3 Pro. На них можно выбрать любой кодек (SBC, AAC, LDAC), проверить качество звука в паре со смартфоном, а затем оставить тот, который лучше всего совместим с гаджетом и больше всего понравился пользователю.

Кроме поддержки трех главных кодеков, Anker Soundcore Liberty 3 Pro предлагает следующие особенности:

• Технология гибридных коаксиальных драйверов ACAA 2.0.
• Bluetooth 5.2.
• 8 часов автономной работы (до 32 часов работы с кейсом).
• 3 уровня шумоподавления и технология HearID.
• 6 встроенных микрофонов с шумоподавлением.
• Влагозащита по стандарту IPX4.

Рекомендуем почитать:

• Обзор Anker Soundcore Liberty 2 Pro — гибридные наушники для ценителей
• Soundcore Liberty 3 Pro — ТОПовые беспроводные наушники
• Обзор Anker PowerPort III Cube 20 Вт: компактный блок быстрой зарядки
• Обзор Huawei FreeBuds Pro 3: наушники с премиальными функциями
• Обзор SuperEQ Q2 Pro: наушники с гибридным ANC

Какой кодек лучше aac или sbc

Особенности, преимущества и использование кодеков SBC и AAC для смартфона и беспроводных наушников.

Беспроводные наушники в большинстве случаев звучат хуже проводных, но правильно подобранные устройства и технологии могут это исправить. Самыми популярными и доступными кодеками для передачи звука через Bluetooth являются SBC и AAC. Рассказываем, какой из этих кодеков лучше, в каких случаях их можно использовать, а в каких — нет.

Аудиокодек SBC поддерживается смартфонами как под управлением Android, так и под управлением iOS. Алгоритм стандартный, поэтому с большой вероятностью он будет работать по умолчанию. SBC может обеспечить неплохое качество звука, а его главное преимущество — низкие требования к вычислительной мощности смартфона и хорошее энергосбережение. SBC работает практически на всех бюджетных устройствах без особого ухудшения качества.

Кодек AAC является официальным кодеком для iOS, где он работает наиболее эффективно. Особенность AAC заключается в его противоположности SBC: он требователен к мощности, и во время работы тратит большое количество заряда телефона. На многих устройствах под управлением Android этот кодек работает значительно хуже, так как смартфоны Android ставят в приоритет низкое энергопотребление. Поэтому качество звука автоматически уменьшается, чтобы сэкономить заряд батареи. Другая особенность AAC заключается в сильной зависимости от типа смартфона и наушников — чем слабее и некачественнее устройство, тем хуже будет работать кодек.

Качество работы SBC практически не отличается от устройства к устройству. Его стоит использовать на слабых устройствах или для низкого потребления заряда батареи. Качество AAC, наоборот, может резко измениться со сменой устройства. На некоторых телефонах с низкой производительностью он может звучать значительно хуже, чем SBC. Поэтому его рекомендуется использовать на мощных смартфонах в паре с качественными наушниками.

На самом деле, итог здесь один — чтобы понять, какой коде лучше (SBC или AAC), нужно просто протестировать работу пары наушники-смартфон и самостоятельно сделать выводы. Инструкция по смене кодека есть на нашем сайте.

Какой кодек лучше для Bluetooth наушников. AAC, SBC или AptX?

Какой кодек лучший для беспроводных наушников? Как известно, лучше проводного звука нет ничего. Но из-за того, что в наших смартфонов все чаще отсутствует соответствующее отверстие для наушников, приходиться переходить на звук беспроводной. И с ним, казалось бы, все проще: все зависит от качества наушников — и да, и нет. Даже одни и те же наушники могут по-разному звучать на разных смартфонах.

Сегодня мы постараемся разобраться с тем, как устроены bluetooth кодеки и с чем их едят. Я постараюсь не залезать в самые дебри терминов и понятий, чтобы было проще усвоить. Начнем с вводных данных. Объяснение некоторых терминов, без которых дальнейшее повествование будет сложным для понимания.

Что такое кодек, сэмплирование, битность?

Частота дискретизации или сэмплирования — это частота с которой происходит обработка или оцифровка звука. Если у вас есть композиция с частотой дискретизации 44 кГц то это означает, что измерение сигнала происходит при ее обработке 44000 раз/с.

Естественно кажется, что чем больше эта частота, тем качественнее должен быть звук. На практике же, чтобы избежать избыточной нагрузки на аппаратуру, нужно как-то ограничивать свои аппетиты.

Согласно теории сэмплирования — эта частота должна в два раза превышать частоту звука чтобы достичь качества оригинала. Если вспомнить, что максимальная частота, которую различает человеческий слух лежит в пределах 20 кГц, то выходит, что частота семплирования должна быть при этом 40 кГц.

Битность — количество информации, который мы выделяем для хранения данных о каждом таком сэмпле. Опять же, теоретически, чем больше битность — тем точнее записываться звук и мы получаем более широкий динамический диапазон. На самом деле все сложнее.

Остановимся на том, что нам с вами больше 16 бит не нужно, но и битрейт, который показывает объем данных, который занимает одна секунда такого сигнала. Так же нужно понять и признать, что для подавляющего большинства людей в мире формат mp3 лучшие, что они когда-либо слышали и услышат.

Да, существуют всякие несжатые WAV и сжатые без потери FLAC, но из-за психо-акустического восприятия звука большую часть преимуществ этих форматов большинство людей никогда не услышат.

Кодек — это сокращение от «кодер/декодер», алгоритм, кодер нужен для обработки и хранения сигнала, а декодер — для его последующего проигрывания. Поэтому важно, чтобы кодек поддерживался не только вашими наушниками, но и смартфоном, на котором вы этот сигнал будете прослушивать.

Самые популярные Bluetooth-кодеки

На сегодняшний день существует около 15 кодеков. Основные среди них: SBC, AAC, AptX, AptX (HD), LDAC, HWA, SCALABLE CODEC. Теперь о каждом более детально.

SBC — самый простой, самый гибкий кодек с кучей настроек с помощью которых можно настраивать и дискретизацию и битрейт и битность. Проблема в том, что большинство производителей наушников и bluetooth приемников попросту не заморачиваются с его настройкой. Некоторые наушники звучат плохо при использовании этого кодека исключительно из-за наплевательского отношения к настройке.

Частота дискретизации	Разрядность	Битрейт
16–48 кГц	16 бит	до 1500 кбит/с

У SBC есть неоспоримые плюсы. Например, если условия для передачи сигнала становятся плохими (на вокзал вы пришли или квартиру с железобетонными стенами), то кодек автоматически понизит качество передаваемого звука для сохранения стабильности. Беда лишь в том, что обратно он его не переключает. Нужно будет остановить воспроизведение, подождать пару секунд и снова нажать на play.

AAC — второй по популярности использования кодек. Часто в интернете можно услышать, что это кодекс Apple, хотя это не совсем верно. Так уж исторически сложилось, что купертиновцы (сотрудники Apple) смогли сделать лучший софт для этого алгоритма, который обеспечивает максимальное качество.

Частота дискретизации	Разрядность	Битрейт
8–96 кГц	адаптивная рассчитывается при кодировании, типичная — 16 бит	до 320 кбит/с для Bluetooth

А вот на смартфон с Android беда, здесь используется стандартный кодек Fraunhofer FDK AAC, а сам вендор может использовать собственные кодировщики, которые не имеют никаких стандартов. так что AAC гарантированно хорошо звучит на устройствах apple, а вот с android как «карта ляжет»

AptX (HD) — не менее известный кодек со своими производными. Максимальная скорость передачи данных и минимальное вмешательство в частоты передаваемого звука.

Частота дискретизации	Разрядность	Битрейт
16–48 кГц	24 бит	192–576 кбит/с

Минус — отчисления в qualcomm, который является владельцем этого алгоритма. Я не встречал более или менее доступных наушников, которые бы поддерживали этот кодек.

Samsung Scalable Codec — используется уже несколько лет, но распространение получил лишь в наушниках корейского гиганта. Логика очень проста — при передаче звука происходит оценка окружающей среды на предмет засоренности радиосигналами и постоянная корректировка битрейта от 88 до 512 KB/s, чтобы слушатель как можно реже слышал прерывание и заикание звука. По вполне логичным причинам все это нормально работает только со смартфонами Samsung.

LHDC – кодек созданный союзом Hi-Res Wireless Audio/Savitech, в который входит: Onkyo, Sennheiser, 1More, iRiver, Fiio, Astell&Kern, Audio-Technica, Huawei. Именно huawei является самым большим акционерам и использует кодек вовсю, называя его просто HWA. На мой взгляд, кодек очень перспективный. Кроме высокого битрейта битности и частоты дискретизации, присутствует и минимальная задержка звука.

Интерес к нему усилился и после того, как японское общество аудио сделало его вторым сертифицированным кодеком Hi-Res Wireless Audio, а первым давным-давно стал кодек LDAC.

LDAC — это собственный кодек Sony, который поддерживается всеми android-устройствами, но встретить его можно только в наушниках японцев, что отчасти тоже логично. Маркетинговые заявления льются рекой, обещает нам в 3 раза больше передаваемых данных в сравнении с SBC поддерживая битрейт вплоть до 990 KB/s при 24-битов и дискретизации 96 кГц. Правда, есть маленькое НО!

Частота дискретизации	Разрядность	Битрейт
44,1–96 кГц	24 бит	до 990 кбит/с

Кодек имеет три режима передачи данных и по умолчанию использует самый базовый, при котором битрейт достигает 330 KB/s, а фильтр режет частоты выше 18 кГц. Cчитается, что базовый режим LDAC хуже по качеству чем audio CD. Учитывая, что это стандартный режим для работы смартфона, кодек уступает по качеству тому же AptX и, что самое печальное, даже SBC.

Какой кодек лучше?

Мы с вами обсудили все кодеки, посмотрели на их характеристики, остается вопрос — а какой кодек лучше?

Знаете, ответ совсем не очевиден. Как я уже говорил ранее, одни и те же наушники при подключения к разным смартфонам, могут играть по-разному. Причина не только в декорах звука, более того, если дать человеку послушать один и тот же трек на одних и тех же наушниках, но с разными кодеками и на разных устройствах, то иногда SBC может звучать лучше чем AptX HD. Причина этому – диски. Производитель может настроить эквалайзер, compander расширение stereo и прочие эффекты каждому из кодеков и самое печальное, что чаще всего отключить этот пост-процессинг попросту невозможно.

Перейдем к разнице в кодеках. Если подвести итог и сравнить все кодеки, то SBC, например, самый простой и настраиваемый, но очень многое зависит от вашего смартфона. Так любители «ковыряться», могут обойти все ограничения с помощью root-прав, но это уже совсем другая история.

AAC для Android — это кот в мешке, вы никогда не уверены на сто процентов как производитель настроил обработку звука а вот с iPhone только его и нужно использовать.

AptX и AptX HD — очень жесткие стандартизированные, и, не производитель смартфона, не производитель наушников не может настроить абсолютно ничего в нем, а значит вы точно будете уверены в том какой звук на выходе получаете.

По моим наблюдениям, у HWA есть все шансы стать той золотой серединой между качеством и стабильностью, чего не скажешь о LDAC. Однако, все может измениться, ведь совсем скоро на рынке появится новый кодек — LC3, который станет заменой SBS. Он уже стал частью стандарта Bluetooth 5.2 и первые устройства мы уже увидим в 2021 году.

Аудио через Bluetooth: максимально подробно о профилях, кодеках и устройствах

Из-за массового выпуска смартфонов без аудиоразъема 3.5 мм беспроводные Bluetooth-наушники для многих стали основным способом прослушивания музыки и общения в режиме гарнитуры.
Производители беспроводных устройств не всегда пишут подробные характеристики товара, а статьи о Bluetooth-аудио в интернете противоречивы, местами некорректны, не рассказывают о всех особенностях, и часто копируют одну и ту же не соответствующую действительности информацию.
Попробуем разобраться с протоколом, возможностями Bluetooth-стеков ОС, наушников и колонок, Bluetooth-кодеков для музыки и речи, выясним, что влияет на качество передаваемого звука и задержку, научимся собирать и декодировать информацию о поддерживаемых кодеках и других возможностях устройств.

• SBC — нормальный кодек
• У наушников есть свой эквалайзер и пост-процессинг на каждый кодек отдельно
• aptX не настолько хорош, как о нём говорят рекламные анонсы
• LDAC — маркетинговое фуфло
• Качество звука в режиме разговора всё ещё низкое
• В браузер можно встроить аудиоэнкодеры на C, скомпилировав в WebAssembly через emscripten, и они не будут особо тормозить.

Музыка через Bluetooth

Функциональная составляющая Bluetooth задается профилями — спецификациями конкретных функций. Передача музыки в Bluetooth осуществляется с использованием профиля передачи высококачественного однонаправленного аудио A2DP. Стандарт A2DP был принят в 2003 году, и с тех пор кардинально не менялся.
В рамках профиля стандартизирован 1 обязательный кодек низкой вычислительной сложности SBC, созданный специально для Bluetooth, и 3 дополнительных. Также допускается использование недокументированных кодеков собственной реализации.

По состоянию на июнь 2019 года мы находимся в комиксе xkcd с 14 A2DP-кодеками:

• SBC ← стандартизирован в A2DP, поддерживается всеми устройствами
• MPEG-1/2 Layer 1/2/3 ← стандартизированы в A2DP: всем известный MP3, используемый в цифровом ТВ MP2, и неизвестный MP1
• MPEG-2/4 AAC ← стандартизирован в A2DP
• ATRAC ← старый кодек от Sony, стандартизирован в A2DP
• LDAC ← новый кодек от Sony
• aptX ← кодек из 1988 года
• aptX HD ← то же самое, что aptX, только с другими параметрами кодирования
• aptX Low Latency ← совсем другой кодек, нет софтовой реализации aptX с уменьшенным буфером
• aptX Adaptive ← еще один кодек от Qualcomm
• FastStream ← псевдокодек, двунаправленная модификация SBC
• HWA LHDC ← новый кодек от Huawei
• Samsung HD ← поддерживается 2 устройствами
• Samsung Scalable ← поддерживается 2 устройствами
• Samsung UHQ-BT ← поддерживается 3 устройствами

Передача данных через Bluetooth

В Bluetooth существует два типа передачи данных: Asynchronous Connection Less (ACL) для асинхронной передачи без установки соединения, и Synchronous Connection Oriented (SCO), для синхронной передачи с предварительным согласованием соединения.
Передача осуществляется с использованием схемы разделения времени и выбора канала передачи на каждый пакет отдельно (Frequency-Hop/Time-Division-Duplex, FH/TDD), для чего время делится на 625-микросекундные интервалы, называемые слотами (slot). Одно из устройств ведет передачу в чётных номерах слотов, другое — в нечётных. Передаваемый пакет может занимать 1, 3 или 5 слотов, в зависимости от размера данных и установленного типа передачи, в этом случае передача одним устройством ведётся в чётных и нечетных слотах до конца передачи. Всего в секунду можно принять и отправить до 1600 пакетов, если каждый из них занимает 1 слот, и оба устройства без остановки что-то передают и принимают.

2 и 3 мбит/с для EDR, которые можно встретить в анонсах и на сайте Bluetooth, являются максимальной канальной скоростью передачи всех данных суммарно (включая технические заголовки всех протоколов, в которые нужно инкапсулировать данные), в двух направлениях одновременно. Фактическая скорость передачи данных будет сильно отличаться.

Для передачи музыки используется асинхронный способ, почти всегда с помощью пакетов типа 2-DH5 и 3-DH5, которые несут максимальное количество данных в режиме EDR 2 мбит/с и 3 мбит/с соответственно, и занимают 5 слотов временного разделения эфира.

Схематичное представление передачи с использованием 5 слотов одним устройством и 1 слота другим (DH5/DH1):

Из-за принципа разделения эфира по времени мы вынуждены ждать 625-микросекундный тайм-слот после передачи пакета, если второе устройство нам ничего не будет передавать или передает маленький пакет, и большее количество времени, если второе устройство ведёт передачу большими пакетами. Если к телефону подключено больше одного устройства (например, наушники, часы и фитнес-браслет), то время передачи разделяется между ними всеми.

Необходимость инкапсуляции аудио в специальные транспортные протоколы L2CAP и AVDTP забирает 16 байт от возможного максимального количества передаваемой полезной аудионагрузки.

Тип пакета	Кол-во слотов	Макс. кол-во байт в пакете	Макс. кол-во байт полезной нагрузки A2DP	Макс. битрейт полезной нагрузки A2DP
2-DH3	3	367	351	936 кбит/с
3-DH3	3	552	536	1429 кбит/с
2-DH5	5	679	663	1414 кбит/с
3-DH5	5	1021	1005	2143 кбит/с

1414 и 1429 кбит/с точно недостаточно для передачи несжатого звука в реальных условиях, с зашумленным диапазоном 2.4 ГГц и необходимостью передачи служебных данных. EDR 3 мбит/с требователен к мощности передачи и шумам в эфире, поэтому, даже в режиме 3-DH5, комфортная передача PCM невозможна, постоянно будут кратковременные прерывания, и всё будет работать только на расстоянии в пару метров.
На практике, даже 990 кбит/с-аудиопоток (LDAC 990 kbit/s) передаётся с трудом.

Вернёмся к кодекам.

Кодек, обязательный для всех устройств, поддерживающих стандарт A2DP. Лучший и худший кодек одновременно.

Частота дискретизации	Разрядность	Битрейт	Поддержка кодирования	Поддержка декодирования
16, 32, 44.1, 48 кГц	16 бит	10-1500 кбит/с	Всеми устройствами	Всеми устройствами

SBC — простой и вычислительно быстрый кодек, с примитивной психоакустической моделью (применяется только маскировка тихих звуков), использующий адаптивную импульсно-кодовую модуляцию (APCM).
Спецификация A2DP рекомендует к использованию два профиля: Middle Quality и High Quality.

Производители большинства наушников устанавливают максимальное значение параметра Bitpool в 53, что ограничивает битрейт 328 килобитами в секунду при использовании рекомендованного профиля.
Даже если производитель наушников установил максимальное значение Bitpool выше 53 (такие модели встречаются, например: Beats Solo³, JBL Everest Elite 750NC, Apple AirPods, также бывает на некоторых ресиверах и автомобильных головных устройствах), то большинство ОС не позволят использовать повышенные битрейты из-за установленного внутреннего ограничения значения в Bluetooth-стеках.
Кроме того, некоторые производители задают низкое максимальное значение Bitpool для некоторых устройств. Например, у Bluedio T оно равно 39, у Samsung Gear IconX — 37, что даёт плохое качество звука.

Искусственные ограничения со стороны разработчиков Bluetooth-стеков, вероятнее всего, возникли вследствие несовместимости некоторых устройств с большими значениями Bitpool или нетипичными профилями, даже если они сообщали об их поддержке, и недостаточном количестве тестов при сертификации. Авторам Bluetooth-стеков проще было ограничиться согласованием рекомендованного профиля, а не создавать базы некорректных устройств (хотя сейчас они это делают для других некорректно работающих функций).

SBC динамически выделяет биты квантования для частотных полос, действуя по принципу от нижних к верхним, с разными весовыми коэффициентами. Если весь битрейт использовался на нижние и средние частоты, верхние частоты «обрежутся» (вместо них будет тишина).

Пример SBC 328 кбит/с. Вверху — оригинал, внизу — SBC, периодически происходит переключение между дорожками. Для аудио в видеофайле используется кодек сжатия без потерь FLAC. Использование FLAC в контейнере mp4 официально не стандартизировано, поэтому не факт, что ваш браузер воспроизведет его, но должно работать в последних версиях десктопных Chrome и Firefox. Если у вас нет звука, можете скачать файл и открыть в полноценном видеоплеере.

ZZ Top — Sharp Dressed Man

На спектрограмме виден момент переключения: SBC периодически режет тихие звуки выше 17.5 кГц, и совсем не выделяет битов для полосы выше 20 кГц. Полная спектрограмма доступна по клику (1.7 МБ).

Я не слышу разницы между оригиналом и SBC на этом треке.

Возьмём что-нибудь новее, и смоделируем аудио, которое бы получилось при использовании наушников Samsung Gear IconX с Bitpool 37 (вверху — исходный сигнал, внизу — SBC 239 кбит/с, звук во FLAC).

Mindless Self Indulgence — Witness

Я слышу треск, меньший стереоэффект и неприятное «цоканье» вокала в высоких частотах.

Хоть SBC и очень гибкий кодек, может быть настроен под низкие задержки, даёт отличное качество аудио на высоких битрейтах (452+ кбит/с) и вполне хорошее для большинства людей на стандартном High Quality (328 кбит/с), из-за того, что стандарт A2DP не задает фиксированных профилей (а даёт только рекомендации), разработчики стеков установили искусственные ограничения на Bitpool, параметры передаваемого аудио не отображаются в пользовательском интерфейсе, а производители наушников вольны выставлять свои настройки и никогда не указывают значение Bitpool в технических характеристиках товара, кодек прославился низким качеством звука, хоть это и не проблема кодека как такового.
Параметр Bitpool прямо влияет на битрейт только в рамках одного профиля. Одно и то же значение Bitpool 53 может давать как битрейт 328 кбит/с при рекомендованном профиле High Quality, так и 1212 кбит/с с Dual Channel и 4 частотными полосами, из-за чего авторы ОС, помимо ограничений на Bitpool, устанавливают ограничение еще и на Bitrate. Как мне видится, такая ситуация возникла из-за недоработки стандарта A2DP: нужно было согласовывать битрейт, а не Bitpool.

Таблица поддержки возможностей SBC в разных ОС:

ОС	Поддерживаемые частоты дискретизации	Ограничение макс. Bitpool	Ограничение макс. Bitrate	Типичный Bitrate	Динамическая подстройка Bitpool
Windows 10	44.1 кГц	53	512 кбит/с	328 кбит/с	✓*
Linux (BlueZ + PulseAudio)	16, 32, 44.1, 48 кГц	64 (при входящем подключении), 53 (при исходящем)	Нет ограничения	328 кбит/с	✓*
macOS High Sierra	44.1 кГц	64, по умолчанию 53***	Неизвестно	328 кбит/с	✗
Android 4.4-9	44.1/48 кГц**	53	328 кбит/с	328 кбит/с	✗
Android 4.1-4.3.1	44.1, 48 кГц**	53	229 кбит/с	229 кбит/с	✗
Blackberry OS 10	48 кГц	53	Нет ограничения	328 кбит/с	✗

* Bitpool только уменьшается, но не увеличивается автоматически, в случае улучшения условий передачи. Для восстановления Bitpool нужно остановить воспроизведение, подождать пару секунд и заново запустить аудио.
** Значение по умолчанию зависит от настроек стека, указанных при компиляции прошивки. В Android 8/8.1 частота только либо 44.1 кГц, либо 48 кГц, в зависимости от настроек при компиляции, в остальных версиях поддерживаются 44.1 кГц и 48 кГц одновременно.
*** Значение Bitpool можно поднять в программе Bluetooth Explorer.

aptX и aptX HD

aptX — простой и вычислительно быстрый кодек, без психоакустики, использующий адаптивную дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию (ADPCM). Появился примерно в 1988 году (дата подачи патента датирована февралём 1988 г.), до Bluetooth использовался преимущественно в профессиональной беспроводной аудиоаппаратуре, ISDN , кинотеатрах. На данный момент принадлежит компании Qualcomm, требует лицензирования и лицензионных отчислений. По состоянию на 2014 год: $6000 единовременно и ≈$1 за каждое устройство, для партий до 10000 устройств (источник, стр. 16).
aptX и aptX HD — один и тот же кодек, с разными профилями кодирования.

У кодека есть только один параметр — выбор частоты дискретизации. Ещё есть, правда, выбор количества/режима каналов, но во всех известных мне устройствах (70+ штук) поддерживается исключительно Stereo.

Кодек	Частота дискретизации	Разрядность	Битрейт	Поддержка кодирования	Поддержка декодирования
aptX	16, 32, 44.1, 48 кГц	16 бит	128 / 256 / 352 / 384 кбит/с (в зависимости от частоты дискретизации)	Windows 10 (десктопная и мобильная), macOS, Android 4.4+/7*, Blackberry OS 10	Широким числом аудиоустройств (аппаратно)

* Версии до 7 требуют модификации Bluetooth-стека. Кодек поддерживается, только если производитель Android-устройства лицензировал использование кодека у Qualcomm (если в ОС есть библиотеки кодирования).

aptX разделяет аудио на 4 частотных полосы и квантует их одним и тем же количеством бит постоянно: 8 бит для 0-5.5 кГц, 4 бита для 5.5-11 кГц, 2 бита для 11-16.5 кГц, 2 бита для 16.5-22 кГц (цифры для частоты дискретизации 44.1 кГц).

Пример aptX-аудио (вверху — исходный сигнал, внизу — aptX, спектрограммы только левых каналов, звук во FLAC):

Верхние частоты стали немного краснее, но разницы не слышно.

Из-за фиксированного распределения битов квантования, кодек не может «перенести биты» на те частоты, которые больше всего в них нуждаются. В отличие от SBC, aptX не будет «обрезать» частоты, а будет добавлять в них шумы квантования, уменьшая динамический диапазон аудио.

Не следует считать, что использование, например, 2 бит для полосы уменьшает динамический диапазон до 12 дБ: ADPCM позволяет использовать до 96 дБ динамического диапазона даже при использовании 2 бит квантования, но только при определенном сигнале.
ADPCM хранит разницу числового представления между текущим и следующим отсчетом, вместо записи абсолютного значения, как в PCM. Это позволяет уменьшить требования к количеству бит, необходимых для хранения такой же (без потерь) или практически такой же (с относительно небольшой ошибкой округления) информации. Для уменьшения ошибок округления применяются таблицы коэффициентов.
При создании кодека, авторы рассчитывали коэффициенты ADPCM на наборе музыкальных аудиофайлов. Чем ближе аудиосигнал к тому набору музыки, на которых строились таблицы, тем меньше ошибок квантования (шумов) создает aptX.

Из-за этого синтетические тесты всегда будут давать результат хуже, чем музыка. Я сделал специальный синтетический пример, на котором aptX показывает плохие результаты — синусоида частотой 12.4 кГц (вверху — исходный сигнал, внизу — aptX. Звук во FLAC. Уменьшите громкость!):

График спектра:

Отчетливо слышны шумы.

Однако, если сгенерировать синусоиду с меньшей амплитудой, чтобы она была тише, шумы также станут тише, что говорит о широком динамическом диапазоне:

Чтобы услышать разницу между оригинальным музыкальным треком и сжатым, можно инвертировать один из сигналов и сложить треки поканально. Такой подход, в общем случае, некорректен, и не давал бы вменяемого результата с более сложными кодеками, но конкретно для ADPCM вполне подходит.
Разница между оригиналом и aptX
Среднее квадратическое разницы сигналов находится на уровне -37.4 дБ, что не много для такой компрессированной музыки.

aptX HD

aptX HD не является самостоятельным кодеком — это улучшенный профиль кодирования кодека aptX. Изменения коснулись количества бит, отведённых для кодирования частотных диапазонов: 10 бит для 0-5.5 кГц, 6 бит для 5.5-11 кГц, 4 бита для 11-16.5 кГц, 4 бита для 16.5-22 кГц (цифры для 44.1 кГц).

Кодек	Частота дискретизации	Разрядность	Битрейт	Поддержка кодирования	Поддержка декодирования
aptX HD	16, 32, 44.1, 48 кГц	24 бита	192 / 384 / 529 / 576 кбит/с (в зависимости от частоты дискретизации)	Android 8+*	Некоторыми аудиоустройствами (аппаратно)

* Версии до 7 требуют модификации Bluetooth-стека. Кодек поддерживается, только если производитель Android-устройства лицензировал использование кодека у Qualcomm (если в ОС есть библиотеки кодирования).

Менее распространён, чем aptX: по всей видимости, требует отдельного лицензирования у Qualcomm, и отдельных лицензионных отчислений.

Повторим пример с синусоидой на 12.4 кГц:

Гораздо лучше, чем с aptX, но всё равно шумновато.

aptX Low Latency

Low Latency-версия aptX не является самостоятельным кодеком, а отличается только настройками задержки и буферов, которые применяются на стороне аудиоустройства. В остальном это обычный aptX.
Кодек предназначен для интерактивной передачи аудио с низкой задержкой (фильмы, игры), там, где задержка звука не может подстраиваться программно. Софтовая реализация доступна в виде драйвера Dell для Bluetooth-чипов Intel. Также поддерживается трансмиттерами, ресиверами, наушниками и колонками, но не смартфонами.

Частота дискретизации	Битрейт	Поддержка кодирования	Поддержка декодирования
44.1 кГц	352 кбит/с	Windows 10 с драйвером Dell и некоторыми трансмиттерами (аппаратно)	Некоторыми аудиоустройствами (аппаратно)

AAC, или Advanced Audio Coding — вычислительно сложный кодек, с серьезной психоакустической моделью. Получил широкое распространение для аудио в интернете, второе по популярности после MP3. Требует лицензирования и лицензионных отчислений: $15000 единовременно (или $1000 для компаний с менее 15 работниками) + $0.98 за первые 500000 устройств (источник).
Кодек стандартизирован в рамках спецификаций MPEG-2 и MPEG-4, и вопреки частому заблуждению, не принадлежит Apple.

Частота дискретизации	Битрейт	Поддержка кодирования	Поддержка декодирования
8 — 96 кГц	8 — 576 кбит/с (для стерео), 256 — 320 кбит/с (типичный для Bluetooth)	macOS, Android 7+*, iOS	Широким числом аудиоустройств (аппаратно)

* только на устройствах, производители которых заплатили лицензионные отчисления

В iOS и macOS используется лучший на сегодняшний день кодировщик Apple AAC, обеспечивающий максимально возможное качество аудио. В Android используется второй по качеству кодировщик Fraunhofer FDK AAC, но могут использоваться различные аппаратные, встроенные в платформу (SoC), с неизвестным качеством кодирования. По недавним тестам сайта SoundGuys, качество кодирования AAC разными Android-телефонами сильно отличается:

У большинства беспроводных аудиоустройств для AAC установлен максимальный битрейт 320 кбит/с, некоторые поддерживают только 256 кбит\с. Остальные битрейты встречаются крайне редко.
AAC обеспечивает отличное качество на битрейтах 320 и 256 кбит/с, но подвержен потерям последовательного кодирования уже сжатого контента, однако, услышать какие-либо различия с оригиналом на iOS при битрейте 256 кбит/с сложно даже при при нескольких последовательных кодированиях, при одиночном кодировании, например, MP3 320 кбит/с в AAC 256 кбит/с потерями можно пренебречь.
Как и в случае с другими Bluetooth-кодеками, любая музыка сначала декодируется, затем кодируется кодеком. При прослушивании музыки в формате AAC она сначала декодируется средствами ОС, затем кодируется в AAC еще раз, для передачи по Bluetooth. Это необходимо для микширования нескольких аудиопотоков, например, музыки и уведомления о новом сообщении. iOS — не исключение. В интернете можно найти множество утверждений о том, что на iOS музыка в формате AAC не транскодируется при передаче через Bluetooth, что неверно.

В стандарте AAC есть множество расширений стандартного метода кодирования. Одно из них — Scalable To Lossless (SLS) — стандартизировано для Bluetooth и позволяет передавать аудио без потерь (lossless). Увы, на реальных устройствах поддержка расширения не встречается. Расширение для уменьшение задержки передачи AAC-LD (Low Delay) не стандартизировано для Bluetooth.

MP1/2/3

Кодеки семейства MPEG-1/2 Part 3 состоят из известного и широкоиспользуемого MP3, менее распространённого MP2 (применяется преимущественно в цифровом ТВ и радио), и совсем неизвестного MP1.

Старые кодеки MP1 и MP2 не поддерживаются совсем: мне не удалось найти ни одни наушники и ни один Bluetooth-стек, который бы кодировал или декодировал их.
Декодирование MP3 поддерживается некоторыми наушниками, но кодирование не поддерживается ни в одном стеке современных операционных систем. Вроде бы, сторонний стек BlueSoleil для Windows может кодировать в MP3, если вручную изменить файл конфигурации, но у меня его установка приводит к BSoD на Windows 10. Вывод — кодеком фактически нельзя пользоваться для Bluetooth-аудио.
Раньше, в 2006-2008 годах, до распространения стандарта A2DP в устройствах, люди слушали MP3-музыку на гарнитуре Nokia BH-501 через программу MSI BluePlayer, которая была доступна на Symbian и Windows Mobile. В то время архитектура ОС смартфонов позволяла получать доступ ко многим низкоуровневым функциям, а на Windows Mobile и вовсе можно было устанавливать сторонние Bluetooth-стеки.

Последний патент кодека MP3 истёк, использование кодека не требует лицензионных отчислений с 23 апреля 2017 года.

Частота дискретизации	Битрейт	Поддержка кодирования	Поддержка декодирования
16 — 48 кГц	8 — 320 кбит/с	Нигде не поддерживается	Некоторыми аудиоустройствами (аппаратно)

Новый и активно продвигаемый «Hi-Res»-кодек от Sony, поддерживающий частоты дискретизации до 96 кГц и 24-битовую разрядность, с битрейтом до 990 кбит/с. Рекламируется в качестве аудиофильского кодека, как замена существующим Bluetooth-кодекам. Имеет функцию адаптивной подстройки битрейта, в зависимости от условий радиоэфира.

Энкодер LDAC (libldac) входит в стандартную поставку Android, поэтому кодирование поддерживается на любом Android-смартфоне, начиная с 8 версии ОС. Программные декодеры в свободном доступе отсутствуют, спецификация кодека недоступна широкой публике, однако, по первому взгляду на энкодер, внутреннее устройство схоже с ATRAC9 — кодеком от Sony, используемом в PlayStation 4 и Vita: оба работают в частотном диапазоне, используют модифицированное дискретное косинус-преобразование (MDCT) и сжатие с применением алгоритма Хаффмана.
LDAC использует разделение на 12 или 16 частотных полос: 12 используется для 44.1 и 48 кГц, 16 — для 88.2 и 96 кГц.

Поддержка LDAC представлена практически только наушниками от Sony. Возможность декодирования LDAC иногда встречается на наушниках и ЦАП других производителей, но очень редко.

Частота дискретизации	Битрейт	Поддержка кодирования	Поддержка декодирования
44.1 — 96 кГц	303/606/909 кбит/с (для 44.1 и 88.2 кГц), 330/660/990 кбит/с (для 48 и 96 кГц)	Android 8+	Некоторыми наушниками Sony и единичными устройствами других производителей (аппаратно)

Маркетинг LDAC в качестве Hi-Res-кодека вредит его технической составляющей: глупо расходовать битрейт на передачу не слышимых человеческим ухом частот и повышенную разрядность, покуда его не хватает для передачи CD-качества (44.1/16) без потерь. К счастью, у кодека есть два режима работы: передача CD-аудио и передача Hi-Res-аудио. В первом случае по воздуху передаётся только 44.1 кГц/16 бит.

Так как программного декодера LDAC нет в свободном доступе, протестировать кодек без дополнительных устройств, раскодирующих LDAC, невозможно. По результатам теста LDAC на ЦАП с его поддержкой, который подключили инженеры сайта SoundGuys.com через цифровой выход и записали выдаваемый звук на тестовых сигналах, LDAC 660 и 990 кбит/с в режиме CD-качества обеспечивает соотношение сигнал/шум немногим лучше такового у aptX HD. Это хороший результат.

Источник: www.soundguys.com/ldac-ultimate-bluetooth-guide-20026

LDAC также поддерживает динамический битрейт вне установленных профилей — от 138 кбит/с до 990 кбит/с, но, насколько могу судить, в Android используются только стандартизированные профили 303/606/909 и 330/660/990 кбит/с.

Прочие кодеки

Другие A2DP-кодеки не получили широкого распространения. Их поддержка либо практически полностью отсутствует, либо имеется только на определенных моделях наушников и смартфонов.
Стандартизированный в A2DP кодек ATRAC ни разу не использовался в качестве Bluetooth-кодека даже самими Sony, кодеки Samsung HD, Samsung Scalable и Samsung UHQ-BT имеют очень ограниченную поддержку со стороны передающих и получающих устройств, а HWA LHDC — слишком новый, и поддерживается всего тремя(?) устройствами.

Поддержка кодеков аудиоустройствами

Не все производители публикуют точную информацию о кодеках, которые поддерживают те или иные беспроводные наушники, колонки, ресиверы или трансмиттеры. Иногда бывает так, что поддержка определённого кодека есть только на передачу, но не на приём (актуально для комбинированных трансмиттеров-ресиверов), хотя производитель заявляет просто о «поддержке», без примечаний (предполагаю, в этом виновато раздельное лицензирование энкодеров и декодеров некоторых кодеков). В самых дешевых устройствах можно вовсе не обнаружить заявленную поддержку aptX.

К сожалению, в интерфейсах большинства ОС нигде не отображается используемый кодек. Информация об этом есть только в Android, начиная с 8 версии, и macOS. Однако, даже в этих ОС будут отображаться только те кодеки, которые поддерживает как телефон/компьютер, так и наушники.

Как же узнать, какие кодеки поддерживает устройство? Самый надежный вариант — записать и проанализировать дамп трафика с параметрами согласования A2DP!
Сделать это можно в Linux, macOS и Android. В Linux можно воспользоваться Wireshark или hcidump, в macOS — Bluetooth Explorer, а в Android — штатной функцией сохранения Bluetooth HCI-дампа, которая доступна в инструментах разработчика. Вы получите дамп в формате btsnoop, который можно загрузить в анализатор Wireshark.
Обратите внимание: корректный дамп можно получить только подключившись с телефона/компьютера к наушникам/колонке (как бы курьёзно это ни звучало)! Наушники могут самостоятельно устанавливать соединение с телефоном, и в этом случае они будут запрашивать список кодеков у телефона, а не наоборот. Чтобы гарантированно записать корректный дамп, сначала разорвите сопряжение с устройством, а затем, во время записи дампа, сопрягите телефон с наушниками.

Используйте следующий фильтр отображения, чтобы отсеять нерелевантный трафик:

В результате вы должны увидеть что-то похожее:

На каждом пункте команды GetCapabilities можно нажать, и посмотреть подробные характеристики кодека.

Wireshark знает не все идентификаторы кодеков, поэтому часть кодеков придётся расшифровывать вручную, смотря в таблицу идентификаторов ниже:

Узнать, поддерживает ли ваше устройство скорости передачи EDR 3 мбит/с, можно фильтром:

Чтобы не анализировать дампы вручную, я сделал сервис, который проанализирует всё автоматически: btcodecs.valdikss.org.ru

Для Windows есть простая но полезная утилита Bluetooth Tweaker, которая, в числе прочего, показывает текущий и поддерживаемые кодеки.
В Linux также можно воспользоваться программой avinfo, входящей в состав BlueZ.

Сравнение кодеков. Какой кодек лучше?

У каждого кодека есть свои преимущества и недостатки.
aptX и aptX HD используют жестко заданные профили, которые нельзя изменить без модификации энкодера и декодера. Ни производитель телефона, ни производитель наушников не в силах изменить битрейт или коэффициенты кодирования aptX. Владелец кодека, Qualcomm, выдаёт референсный энкодер в виде библиотеки. Эти факты — сильная сторона aptX — вы наперед знаете, какого качества звук вы получите, без каких-либо «но».

SBC, напротив, имеет множество настраиваемых параметров, динамический битрейт (энкодер может уменьшать параметр bitpool, если радиоэфир загружен), и не имеет жестко заданных профилей, а только рекомендуемые «среднее качество» и «высокое качество», которые добавили в спецификацию A2DP в 2003 году. «Высокое качество» уже не такое высокое по современным меркам, а большинство Bluetooth-стеков не позволяют использовать параметры лучше, чем в профиле «высокое качество», хоть технические ограничения для этого отсутствуют.
Bluetooth SIG не имеет референсного энкодера SBC в виде библиотеки, и производители реализуют его самостоятельно.
Это — слабые стороны SBC — никогда наперед не ясно, какого качества звука ожидать от конкретного устройства. SBC может выдавать как низкое, так и очень высокое качество звука, но последнее недостижимо без отключения или обхода искуственных ограничений Bluetooth-стеков.

Ситуация с AAC неоднозначная: с одной стороны, теоретически кодек должен выдавать качество, неотличимое от оригинала, но практикой, судя по тестам лаборатории SoundGuys на разных Android-устройствах, это не подтверждается. Вероятнее всего, вина на низкокачественных аппаратных аудиоэнкодерах, встроенных в различные чипсеты телефонов. Имеет смысл использовать AAC только на устройствах Apple, а на Android ограничиться aptX и LDAC.

Аппаратура, поддерживающая альтернативные кодеки, как правило, более высокого качества, просто потому, что для совсем дешевых низкокачественных устройств не имеет смысла платить лицензионные отчисления для использования этих кодеков. По моим тестам, SBC звучит очень хорошо на качественной аппаратуре.

Я сделал веб-сервис, кодирующий аудио в SBC, aptX и aptX HD в реальном времени, прямо в браузере. С помощью него вы сможете тестировать эти аудиокодеки без фактической передачи аудио по Bluetooth, на любых проводных наушниках, колонках, и вашей любимой музыке, а также изменять параметры кодирования прямо во время воспроизведения аудио:
btcodecs.valdikss.org.ru/sbc-encoder
Сервис использует библиотеки кодирования SBC из проекта BlueZ и libopenaptx из ffmpeg, которые скомпилированы в WebAssembly и JavaScript из C, через emscripten, для выполнения в браузере. Кто мог мечтать о таком будущем!

Вот как это выглядит:

Обратите внимание, как меняется уровень шума после 20 кГц у разных кодеков. В оригинальном MP3-файле частоты выше 20 кГц отсутствуют.

Попробуйте попереключать кодеки и оценить, слышите ли вы разницу между оригиналом, SBC 53 Joint Stereo (стандартный и наиболее распространенный профиль), и aptX/aptX HD.

Я слышу разницу между кодеками в наушниках!

Люди, которые не слышат разницы между кодеками во время тестирования через веб-сервис, уверяют, что слышат её при прослушивании музыки в беспроводных наушниках. Увы, это не прикол и не эффект плацебо: разница действительно слышна, однако вызвана она не отличиями кодеков.

Конвеер обработки звука DSP Kalimba в чипах производства CSR/Qualcomm

Активация различных функций DSP для каждого кодека и выхода отдельно

Некоторые устройства премиального сегмента комплектуются программой, позволяющей настраивать параметры DSP, но большинство более дешевых наушников не имеют такой возможности, и пользователи не могут отключить пост-процессинг звука штатными средствами.

Функциональные особенности устройств

Современная версия стандарта A2DP имеет функцию «абсолютной регулировки громкости» — управление громкостью устройства специальными командами протокола AVRCP, которое регулирует усиление выходного каскада, вместо программного уменьшения громкости аудиопотока. Если при изменении громкости на наушниках, изменение не синхронизируется с громкостью на телефоне, то это означает, что ваши наушники или телефон не поддерживают эту функцию. В таком случае, имеет смысл слушать музыку всегда с максимальной громкостью на телефоне, регулируя фактическую громкость кнопками наушников — в этом случае соотношение сигнал/шум будет лучше, и качество аудио должно быть выше.
В реальности же бывают печальные ситуации. На моих наушниках RealForce OverDrive D1 для SBC включен сильный компандер, и увеличение громкости приводит к повышению уровня тихих звуков, а громкость громких звуков при этом не меняется (происходит компрессия сигнала). Из-за этого приходится устанавливать громкость на компьютере примерно в половину, в этом случае эффекта компрессии практически нет.
По моим наблюдениям, все наушники с дополнительными кодеками поддерживают функцию абсолютной регулировки громкости, видимо, это одно из требований для сертификации кодеков.

Некоторые наушники поддерживают подключение двух устройств одновременно. Это позволяет, например, слушать музыку с компьютера и принимать звонки с телефона. Однако следует знать, что в этом режиме отключаются альтернативные кодеки, и используется только SBC.

Функция AVDTP 1.3 Delay Reporting позволяет наушникам сообщать задержку передающему устройству, с которой фактически воспроизводится звук. Это позволяет подстраивать синхронизацию аудио с видео в время просмотра видеофайлов: при проблемах с передачей по радиоэфиру, аудио не будет отставать от видео, а наоборот, видео будет тормозиться видеоплеером, пока аудио и видео снова не синхронизируются.
Функция поддерживается многими наушниками, Android 9+ и Linux с PulseAudio 12.0+. О поддержке функции на других платформах мне неизвестно.

Двунаправленная связь через Bluetooth. Передача голоса.

Для передачи голоса в Bluetooth используется Synchronous Connection Oriented (SCO) и его улучшенная версия Enhanced Synchronous Connection Oriented (eSCO) — синхронная передача с предварительным согласованием соединения. Режим позволяет передавать звук и голос строго по порядку, с симметричной скоростью отправки и приёма, без ожидания подтверждения передачи и переотправки пакетов. Это понижает общую задержку передачи аудио через радиоканал, но накладывает серьёзные ограничения на количество передаваемых данных за единицу времени и отрицательно сказывается на качестве аудио.
Когда используется этот режим, и голос с микрофона, и аудио в наушники передаются с одинаковым качеством.
Передача самих данных стандаризирована профилем HSP, также описывающим дополнительные функции, вроде работы кнопок регулировки громкости, поднятия трубки и отбоя.
К сожалению, по состоянию на 2019 год, качество передачи речи через Bluetooth всё ещё низкое, и непонятно, почему Bluetooth SIG с этим ничего не делает.

Дополнительный кодек mSBC был стандартизирован в 2009 году, а в 2010 уже появились чипы, использующие его для передачи голоса. mSBC широко поддерживается различными устройствами.
Это не самостоятельный кодек, а обычный SBC из стандарта A2DP, с фиксированным профилем кодирования: 16 кГц, моно, bitpool 26.

Не блеск, но гораздо лучше, чем CVSD, однако всё ещё неприятно использовать его для общения через интернет, особенно, когда вы используете наушники для общении в игре — звук игры тоже будет передаваться с частотой дискретизации в 16 кГц.

FastStream

Компания CSR решила развить идею переиспользования SBC. Чтобы обойти ограничения протокола SCO и использовать более высокие битрейты, CSR пошли другим путём — внедрили поддержку двустороннего SBC-аудио в стандарт передачи одностороннего аудио A2DP, стандартизировали профили кодирования, и назвали это «FastStream».

FastStream передает в динамики стереозвук 44.1 или 48 кГц с битрейтом в 212 кбит/с, а для передачи аудио с микрофона используется моно, 16 кГц, с битрейтом 72 кбит/с (чуть лучше, чем у mSBC). Такие параметры гораздо лучше подходят для общения в онлайн-играх — звук игры и собеседников будет качественный.

Компания придумала интересный костыль, но из-за того, что он противоречит стандарту A2DP, его поддержка есть только в некоторых трансмиттерах компании (которые работают как USB-аудиокарта, а не Bluetooth-устройство), но поддержки в Bluetooth-стеках он не получил, хотя количество наушников с поддержкой FastStream не такое уж и малое.

На данный момент поддержка FastStream в ОС есть только в виде патча для Linux’ового PulseAudio от разработчика Pali Rohár, который не включён в основную ветку программы.

aptX Low Latency

К большому удивлению, aptX Low Latency тоже поддерживает двунаправленное аудио, реализуя такой же принцип, как у FastStream.
Использовать эту особенность кодека не получится нигде — поддержки декодирования Low Latency нет ни в одной ОС и ни в одном известном мне Bluetooth-стеке.

Bluetooth 5, Classic и Low Energy

Вокруг спецификаций и версий Bluetooth возникла большая путаница из-за наличия двух несовместимых стандартов под одним брендом, оба из которых широко применяются для разных целей.

Существует два разных, не совместимых между собой протокола Bluetooth: Bluetooth Classic и Bluetooth Low Energy (LE, он же Bluetooth Smart). Ещё есть третий протокол, Bluetooth High Speed, но он не распространён, и не используется в бытовых устройствах.

Начиная с Bluetooth 4.0, изменения в спецификации касались преимущественно Bluetooth Low Energy, а Classic-версия получала только незначительные улучшения.

Список изменений между Bluetooth 4.2 и Bluetooth 5:

9.1 NEW FEATURES

Several new features are introduced in the Bluetooth Core Specification 5.0 Release. The major areas of improvement are:
• Slot Availability Mask (SAM)
• 2 Msym/s PHY for LE
• LE Long Range
• High Duty Cycle Non-Connectable Advertising
• LE Advertising Extensions
• LE Channel Selection Algorithm #2
9.1.1 Features Added in CSA5 — Integrated in v5.0
• Higher Output Power

Только одно изменение коснулось Classic-версии в рамках спецификации Bluetooth 5: добавили поддержку технологии Slot Availability Mask (SAM), призванную улучшить разделение радиоэфира. Все остальные изменения затрагивают только Bluetooth LE (и Higher Output Power тоже).

Все аудиоустройства используют только Bluetooth Classic. Наушники и колонки подключить через Bluetooth Low Energy невозможно: не существует стандарта передачи аудио с использованием LE. Стандарт A2DP, применяемый для передачи высококачественного аудио, работает только через Bluetooth Classic, и аналога в LE ему не существует.

Вывод — приобретать аудиоустройства с Bluetooth 5 только из-за новой версии протокола бессмысленно. Bluetooth 4.0/4.1/4.2 в контексте передачи аудио будет работать точно так же.
Если анонс новых наушников упоминает удвоенный радиус работы и уменьшенное энергопотребление благодаря Bluetooth 5, то знайте — они либо сами не разбираются, либо вводят вас в заблуждение. Немудрено, ведь даже производители Bluetooth-чипов в своих анонсах путаются в отличиях новой версии стандарта, а некоторые Bluetooth 5-чипы поддерживают пятую версию только для LE, а для Classic используют 4.2.

Задержка передачи аудио

Величина задержки (запаздывания) аудио зависит от многих факторов: размера буфера в аудиостеке, в Bluetooth-стеке и в самом воспроизводящем беспроводном устройстве, алгоритмической задержки кодека.

Задержка простых кодеков, вроде SBC, aptX и aptX HD, совсем небольшая, и составляет 3-6 мс, чем можно пренебречь, но комплексные кодеки, вроде AAC и LDAC, могут давать ощутимое запаздывание. Алгоритмическая задержка AAC для 44.1 кГц составляет 60 мс. LDAC — около 30 мс (по грубому анализу исходного кода. Могу ошибаться, но не сильно.)

Итоговая задержка сильно зависит от воспроизводящего устройства, его чипсета и буфера. Во время тестов я получил разброс от 150 до 250 мс на разных устройствах (с кодеком SBC). Если предположить, что устройства с поддержкой дополнительных кодеков aptX, AAC и LDAC используют качественные компоненты и маленький размер буфера, то получим следующие типичные задержки:

SBC: 150-250 мс
aptX: 130-180 мс
AAC: 190-240 мс
LDAC: 160-210 мс

Напоминаю: aptX Low Latency не поддерживается в операционных системах, из-за чего меньшую задержку можно получить только связкой трансмиттер+ресивер или трансмиттер+наушники/колонка, причём все устройства должны поддерживать этот кодек.

Проблемы устройств, сертификации и логотипов Bluetooth

Как отличить качественное аудиоустройство от дешёвой поделки? По внешнему виду, прежде всего!

1. Отсутствует слово «Bluetooth» на коробке и устройстве, чаще всего используется «Wireless» и «BT»
2. Отсутствует логотип Bluetooth на коробке или устройстве
3. Нет синего мигающего светодиода

Рассмотрим несколько устройств и коробок от них:

Это всё — несертифицированные устройства. В инструкции может быть логотип и название технологии Bluetooth, но самое главное — чтобы они были на коробке и/или самом устройстве.

Если ваши наушники или колонка говорят «Ze bluetooth dewise is connecteda successfulle», это тоже не говорит об их качестве:

Заключение

Способен ли Bluetooth полностью заменить проводные наушники и гарнитуры? Способен, но ценой низкого качества в режиме разговора, увеличенной задержкой передачи звука, которая может раздражать в играх, и множества проприетарных кодеков, требующих лицензионных отчислений и увеличивающих конечную стоимость как смартфонов, так и наушников.

Маркетинг альтернативных кодеков очень сильный: aptX и LDAC представляют в виде долгожданной замены «устаревшего и плохого» SBC, который далеко не так плох, как о нём принято думать.

Как выяснилось, искусственные ограничения Bluetooth-стеков на битрейт SBC можно обойти, так, что SBC не будет уступать aptX HD. Я взял инициативу в свои руки и сделал патч для прошивки LineageOS: Модифицируем Bluetooth-стек для улучшения звука на наушниках без кодеков AAC, aptX и LDAC

Больше информации можно найти на сайтах SoundGuys и SoundExpert.

Бонус: референсный энкодер SBC, информация о битстриме A2DP и тестовые файлы. Этот файл раньше был выложен на сайте Bluetooth публично, но теперь он доступен только для вступивших в Bluetooth SIG.

Дополнительная статья: Bluetooth LC-SBC and SBC-HBR Explained от Ken Laberteaux.

Похожие публикации:

1. Какого способа выравнивания нет в текстовом редакторе
2. Какое масло лить в мазду сх5
3. Какой антифриз заливать в honda shadow 750
4. Какой из компонентов защиты отсутствует в подписке dr web премиум для ос windows

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.

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.

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

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.

SBC или AAC — какой кодек лучше?

Кодеки играют не последнюю роль в качестве звучания на любом устройстве, в том числе на смартфоне.

Благодаря правильному выбору кодека можно ошутимо улучшить звук и компенсировать недостатки беспроводных наушников, вызванные работой через Bluetooth. Рассмотрим два популярных кодека для телефонов — SBC и AAC — и попробуем разобраться, какой их них лучше подойдет для разных случаев.

Кодек SBC

SBC — универсальный аудиокодек, который поддерживается многими операционными системами, благодаря чему пользуется большой популярностью. SBC является кодеком по умолчанию в Android.

Основные технические характеристики SBC:

• Битрейт от 10 до 1500 кбит/с;
• Работа со стандартом A2DP;
• Частота дискретизации от 16 до 48 кГц.

Несмотря на то, что поддерживаемый битрейт высок, он редко используется на практике, так как большинство беспроводных наушников не поддерживают значение более 328 кбит/сек. Скорее всего, производители идут на такое ограничение, чтобы избежать проблем с работой соединения.

Главное преимущество SBC — простой алгоритм работы, благодаря которому, он имеет высокую скорость работы и не требователен к ресурсам устройства. Кодек разбивает звук на несколько частотных полос, то есть делит его на низкие, средние и высокие частоты, а затем округляет их значение. За счет этого происходит сжатие. Минусом такого подхода являются частые проблемы с верхами, так как алгоритм работает снизу вверх, из-за чего они могут обрезаться. Другим недостатком является то, что наушники от Apple не поддерживают SBC.

Кодек имеет два рекомендуемых режима — Middle Quality и High Quality. Частота дискретизации SBC — 16-48 кГц. Кодек также поддерживает настройку количества блоков в семпле, алгоритмической задержки и некоторых других параметров звука.

Кодек AAC

AAC — это аудиокодек, использующийся по умолчанию в устройствах от Apple на iOS и MacOS. В отличие от SBC, его метод сжатия сложнее, за счет чего он является более требовательным. В основе его работы психоакустическая модель. Простыми словами, кодек стремится убрать все части звука, которые человек не сможет услышать. Впервые эта технология была применена в кодеке MP3, а затем перешла к его преемнику AAC.

Основные технические особенности:

• Битрейт от 256 до 320 кбит/с;
• Психоакустическая модель сжатия;
• Частота дискретизации от 8 до 96 кГц.

Благодаря алгоритму действия, AAC может выдавать хороший звук даже при невысоком битрейте. Кодек работает при значениях от 256 до 320 кбит/с, поддерживает частоты дискретизации от 8 до 96 кГц.

Для получения качественного звучания на AAC нужен хороший декодер. В этом заключается основной недостаток кодека. Из-за сложного алгоритма от декодера значительно зависит выдаваемый звук. В Apple используется свой, позволяющий получать хорошее качество. Для смартфонов с Android его придется подбирать самостоятельно. Самым популярным декодером для AAC в Android является Fraunhofer FDK AAC.

Заключение

Качество звука и работа кодека, в первую очередь, зависит от устройства, на котором он используется. Поэтому для подбора подходящего протокола стоит протестировать несколько, попробовать разные программы и дополнения, и после этого делать выбор в сторону одного из них.

Рекомендуем почитать:

• Кодеки LDAC, AAC и SBC — чем отличаются и какой лучше?
• Обзор Huawei FreeBuds Pro 3: наушники с премиальными функциями
• Обзор Honor Choice Earbuds X5 — плюсы и минусы беспроводных наушников
• Обзор HONOR CHOICE Earbuds X5 Pro — плюсы и минусы наушников
• Как настроить и использовать прокси на смартфоне?