LDAC или aptX? Сравнение двух кодеков
Чтобы максимально повысить качество звука с битрейтом 990 кбит/с технология LDAC использует интеллектуальную комбинацию сжатия без потерь (lossless) и с потерями (lossy). Для этого изменяется битовая глубина на разных частотах, что позволяет значительно увеличить количество отправляемых данных по сравнению с алгоритмами компрессионного сжатия, какие используются в MP3.
Те, кто знаком со слуховой сенсорной системой человека, знают, что чувствительность слуха начинает быстро снижаться после 16 кГц. Это значит большую часть данных, переданных в файле с частотой 96 кГц (48 кГц слышимых данных по теореме Котельникова), невероятно трудно, а то и невозможно услышать.
Это высокие частоты, которые LDAC от Sony не отрезает, но уменьшает их битовую глубину на этапе дискретизации. Другими словами, на этих частотах присутствует больше шума
Впрочем, это не проблема, если принять во внимание ограничения человеческого слуха — на этих очень высоких частотах нам даже близко не нужно так много деталей
Обычные файлы PCM имеют заданный битрейт на всех частотах. Но их можно сжать, уменьшив битовую глубину на более высоких частотах, с минимальными потерями в качестве звука.
Как Sony это делает?
Опять же, более высокие частоты используют меньшую глубину бит и, следовательно, страдают от большего количества шума. Поэтому технически это сжатие с потерями. Тем не менее, это оправданная экономия данных, так как это не влияет на качество прослушивания почти столько же, сколько отбраковка данных с использованием психоакустических методов.
Однако существуют некоторые заметные различия между LDAC и aptX. В то время как aptX имеет всего четыре поддиапазона, максимум LDAC составляет 16. Это позволяет добавить дополнительные шаги и, следовательно, сгладить шумовой переход между каждой полосой. Но неясно, использует ли LDAC дифференциальную передачу для сохранения размера данных, как это делает aptX от Qualcomm.
Небольшой подсчет говорит о том, что без дополнительного сжатия вы могли бы вместить в среднем чуть более 5 бит на частоте 96 кГц в поток данных 990 кбит/с. Ясно, что это далеко от отправки полного файла Hi-Res, но помните, что LDAC резервирует большую часть бит для слышимого частотного диапазона.
Изучение библиотеки AOSP libldac также привело к интересным сведениям: чтобы уменьшить размер файлов, кодек Sony в том или ином виде использует алгоритм Хаффмана в сочетании с повторным квантованием. То есть дополнительное сжатие без потерь используется для дальнейшего урезания файла как это происходит в формате FLAC и даже отчасти в MP3. Вероятно, это также помогает Sony уменьшить размер передачи.
Одним из преимуществ этого типа кодирования является то, что файлы меньших размеров могут быть переданы с ещё меньшим сжатием. Sony также заявляет, что LDAC динамически оптимизирует свои поддиапазоны на основе исходного материала. По-видимому, кодек может заранее определить тип файла и качество, чтобы оптимизировать размер его пакета и глубину бит. Например, звуковая дорожка CD качества 44 кГц, может быть разделена на одно и то же количество полос, но должна быть отправлена с большей глубиной бит в меньшем частотном диапазоне. Библиотека LDAC на самом деле указывает, что файлы с частотой 44,1 кГц и 88,2 кГц отправляются с максимальной скоростью 909 кбит/с, а треки 48 и 96 кГц используют полные 990 кбит/с.
Основываясь на вышеприведенном графике, можно сказать, что 16-битный 44,1 кГц файл будет проходить через кодек без изменений, поскольку доступная глубина бит больше 16. Это также подкрепляется заявлениями в маркетинговых материалах Sony. В них говорится, что результат сжатия обеспечивает «то же качество что и на CD».
Ещё одним различием между технологией Sony и Qualcomm является пропускная способность.
Таким образом, когда битовая глубина у Sony уменьшается, объем сжатия и шума увеличивается. А вот aptX всегда работает с одним и тем же постоянным битрейтом. В то время как решение Sony более гибкое, оно добавляет некоторую нагрузку на этап кодирования и декодирования.
Какие устройства поддерживают AptX HD
Технология APTX HD разработана компанией Qualcomm, которая известна процессорами для мобильных устройств. Эти кодеки поддерживается только на том оборудовании, которое выпущено Qualcomm или имеет их программное обеспечение.
Для работы всех звеньев этой технологии необходима поддержка кодека на обоих устройствах – и смартфоне, и наушниках. В этом случае качество звука будет максимально высоким.
Если одно из устройств не поддерживает кодек, то звучание будет обеспечено за счет стандартного драйвера.
Топ-5 наушников с AptX
Модели, выпущенные в 2018 году:
- RHA MA650 Wireless – внутриканальные наушники с металлическим корпусом и влагозащитой по стандарту IPX4. Звучание яркое, контрастное, низкие частоты приподняты, также имеется акцент на верхней середине;
- Beyerdynamic Byron BTA – внутриканальные наушники с металлическим корпусом и уникальной системой зарядки. Звук полноценный и глубокий, хорошая, ровная и мощная подача баса, сбалансированные и чистые средние частоты;
- Sennheiser M2 IEBT MOMENTUM In-Ear Wireless – внутриканальные наушники с кожаным «воротничком», удобным для использования. Низкие частоты звучат четко и детально, иногда чуть поднимаются. Верхние звуки подаются чисто, середина имеет богатый диапазон;
- Focal Listen Wireless – полноразмерные наушники, обладающие прекрасной пассивной шумоизоляцией. Средние частоты звучат детально и чисто, бас подается четко и мощно;
- Denon AH-GC20 – полноразмерные наушники с активным шумоподавлением. Звук имеет прекрасную детализацию и глубокую музыкальную сцену.
При покупке любых наушников стоит предварительно поинтересоваться, поддерживают ли они необходимый кодек.
Смартфоны
Поскольку проигрывание звука обеспечивается наушниками, то необязательно искать специальный «музыкальный» смартфон, главное чтобы он поддерживал нужные кодеки. Огромное количество современных устройств (кроме продукции компании Apple, которая имеет собственные кодеки) поддерживает APTX. HD-версия встречается несколько реже, ее можно найти во флагманах LG, Sony, Huawei, Xiaomi и др.
На начало 2019 года наиболее популярные смартфоны с поддержкой AptX HD:
- Huawei P20 Lite;
- Huawei Honor 10;
- Xiaomi Redmi Note 7;
- Xiaomi ;
- Huawei Mate 20 Pro;
- Huawei ;
- Huawei Honor 8X;
- Sony Xperia Z2;
- OnePlus 6;
- LG V30.
Другие устройства с AptX HD
Существуют также разнообразные плееры и медиапроигрыватели, которые поддерживают улучшенную передачу беспроводного звука. Полный список таких устройств можно найти на официальном сайте Qualcomm.
Что вы должны знать об аудиокодеках?
Ниже я приведу основные технические параметры, о которых вы должны знать и иметь базовое понимание того, на что они влияют. Это необходимо, чтобы понять, чем различаются кодеки между собой.
- Частота выборки (Sample rate), измеряется в Гц: этот параметр показывает, как часто производится запись данных для воспроизведения одной секунды звука. Чем выше это значение, тем выше качество звучания. Обычная запись на компакт-диске кодируется с частотой выборки 44100 Гц. Это значение считается достаточным для того, чтобы дальнейшее увеличение этого параметра не влияло критически на качество восприятия музыкального материала. Чем больше этот параметр, тем больше памяти будет занимать аудиозапись.
- Битность записи (Bit-depth), измеряется в количестве бит: для обычной аудиозаписи на компакт-диске используется 16 бит, этого значения достаточно, чтобы записать музыку с динамическим диапазоном до 96 дБ. Существуют и более прогрессивные методы записи, которые используются 24 бита, и даже 32 бита. Но в общем случае, если вы не используете Hi-End акустические системы записи с глубиной 16 бит вполне достаточно для того, чтобы дальнейшее увеличение битности не влияло на качество воспроизведения.
- Битрейт (Bit-rate), измеряется в кб/сек: битрейт показывает какое количество данных обрабатывает устройство, чтобы воспроизвести одну секунду звука. Чем это значение выше, тем больше данных о звуке записано для одной секунды, тем выше качество воспроизведения. Для компакт-диска это значение равно 1411 кб/сек, т.е. для воспроизведения одной секунды используется почти 1,5 мб данных. Максимальный битрейт для MP3 файлов ограничен 320 кб/сек.
Скорость передачи данных при использовании Bluetooth значительно падает с расстоянием. Обычно максимальная скорость обеспечивается на расстоянии до 3-х метров от наушников до источника звука, и чем дальше вы отходите, тем больше падает скорость, вплоть до полной потери соединения. По этой причине частота передачи данных по Bluetooth не имеет постоянной скорости, она всегда вариативна и зависит от многих внешних факторов: есть ли препятствие между наушниками и источником звука, имеется ли мощный источник радиоизлучения рядом с беспроводными наушниками, работает ли рядом Wi-Fi и так далее. Чем больше радиосигналов вокруг вас и чем они мощнее, тем медленнее скорость работы Bluetooth и тем чаще будут происходить потери данных при передаче, которые выражаются в помехах при воспроизведении музыки.
Для того, чтобы снизить требования к скорости в беспроводных сетях и снизить необходимое количество требуемой памяти на устройстве для хранения музыки, активно используются алгоритмы сжатия, которые основываются на психоакустике. Психоакустика изучает то, как человек воспринимает звук. Благодаря этим знаниям алгоритмы могут удалять из музыкального потока данные, значительно снижая требования к пропускной способности без потери в качестве звучания. Эти алгоритмы используются как при кодировании музыки, например, в MP3 формат, так и при передаче данных с помощью Bluetooth.
Существует 3 типа форматов хранения и передачи данных: не подвергнутые компрессированию, Lossy (компрессия с потерей качества) и Lossless (компрессия без потери качества). Ниже приведена таблица с основным различием между разными типами кодеков. Конкретно эти кодеки относятся не к передаче музыки по Bluetooth, а к кодированию музыки для её хранения
Это также важно, чтобы вы могли понять какой тип кодеков Bluetooth нужен для прослушивания музыки, которая находится в вашей коллекции. Например, если вся ваша коллекция в MP3 формате, вам совершенно не нужен кодек LDAC, и наоборот, если музыка храниться без потери качества, кодек LDAC или aptX HD будут крайне желательны
| Формат | Достоинства | Недостатки | Форматы файлов |
|---|---|---|---|
| Без компрессии |
|
| |
| Компрессия без потери качества (Lossless) |
|
| |
| Компрессия с потерей качества (Lossy) |
|
|
Что означают сокращения aptX, pptx HD и LDAC?
Эти сокращения предназначены для обозначения кодеков Bluetooth и в основном описывают различные параметры передачи данных. Они отличаются частотой дискретизации, глубиной выборки и скоростью передачи. В устройствах на Android 8.0 обеспечивается поддержка этих аудиокодеков, и вы можете наслаждаться лучшим качеством звука.
atpX — это самый медленный вариант для беспроводной передачи музыки. Эта технология обеспечивает при частоте дискретизации в 48 кГц и глубине выборки 16 бит максимальную скорость передачи 352 килобит в секунду. Аналоговый сигнал считывается 48 000 раз в секунду и сохраняется с 16 битами. В принципе, это солидные цифры. Для сравнения, CD считывается и сохраняется с идентичными параметрами. Однако относительно медленная передача приводит практически к 50% -ной потере качества звука. Таким образом, глубина выборки составляет всего 8 бит, что связано с разрешением музыки.
AtpX HD также имеет частоту дискретизации 48 кГц, но цифровой сигнал сохраняется с размером в 24 бита. Динамический диапазон увеличивается, что приводит к более высокому качеству звука. Использование LPCM (линейная импульсно-кодовая модуляция) приводит к передаче данных без потерь от аналогового к цифровому сигналу. Звук, таким образом, более чистый.
PCM — это метод модуляции, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой. На компакт-диск поступают аналоговые звуковые волны записи музыки.
Sony H. EAR in Wireless
В какой степени скорость передачи адаптирована в этом кодеке просто для передачи лучшего звука в наушниках пока не известно.
Bluetooth-кодек Sony LDAC — лучшая и самая быстрая из трех возможностей беспроводного аудио.
При скорости передачи данных менее 1 Мбит / с при частоте дискретизации (96 кГц) и глубине выборки 24 бит достигается почти качество CD.
Есть ли aptX в смартфонах Apple
Многие пользователи, которые даже немного интересовались передачей аудио по беспроводному каналу задавались вопросом – если ли поддержка AptX у Apple. Это логично, ведь именно эта компания первой отказалась от разъема 3,5 в смартфонах iPhone 7. Она положила начало тренду, который позже перехватили все ведущие производители от Samsung до Huawei.
Ответ на вопрос есть ли поддержка aptX в iPhone – ее здесь нет. Многих это удивит, ведь мировой лидер должен стремиться быть лучшим во всем и в том числе по звуку в своих устройствах, но причин нежеланию внедрять данный кодек в телефоны у американской компании несколько.
- Начиная с 1997 года в Apple Music все аудио кодируется в формате AAC c битрейтом 256 Кбит/с. AptX HD способен демонстрировать битрейт около 576 кбит\с.
- Кодек AAC практически не распространен в технике за пределами Apple.
Исходя из этих причин Apple не выгодно внедрять в телефоны AptX, так как их фирменный музыкальный сервис не способен транслировать музыку в соответствующем качестве, а вторая причина – для получения максимально возможного для iPhone звука пользователям приходится покупать фирменные аксессуары или совместимые от иных производителей (а таких наушников и гарнитур мало).
Что нужно знать о прослушивании беспроводного аудио
Начнём с того, что представляет собой Bluetooth. Это вид беспроводной передачи данных на небольшое расстояние между совместимыми устройствами. Стандарт относится к беспроводным персональным сетям (WPAN) и позволяет организовать связь с применением радиоволн. Радиосвязь реализована в ISM-диапазоне 2,4-2,4835 ГГЦ, используемом в различных устройствах, в том числе бытовой технике, смартфонах, компьютерах и прочих. При этом протокол Bluetooth поддерживает как соединение типа «точка-точка», так и «точка-многоточка». Полноценная передача музыки посредством технологии Bluetooth обеспечена следующими характеристиками качества звука:
- Частота дискретизации (или сэмплирования). Это количество измерений громкости звука в секунду, то есть частота, с которой осуществляется преобразование аналогового сигнала в цифровой массив. Параметр измеряется в герцах или килогерцах (Гц, кГц). Так, чем выше показатель частоты дискретизации, тем качественнее передаётся звук.
- Глубина кодирования звука (разрядность дискретизации). Это количество данных, требуемых для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука, параметр измеряется в битах. Простыми словами разрядностью определяется точность измерения поступающего сигнала и чем больше битовая глубина, тем выше будет качество звучания, а вместе с тем увеличивается и объём звукового файла.
- Скорость передачи информации или битрейт. Это объём данных, передаваемых в единицу времени. В рассматриваемом случае, речь идёт о передаче звуковых данных с устройства на наушники. То есть, чем выше значение, тем больше данных за то же время передаётся, обрабатывается, что повышает качество звука. Измеряется битрейт килобитами в секунду (кбит/с или kbps).
Теперь рассмотрим, что это за технология AptX Bluetooth. Это аудиокодек от компании Qualcomm, который позволяет передавать по Bluetooth, сжимать и распаковывать аудиофайлы высокого качества. Так, с применением технологии удалось добиться лучшего звука, это обеспечено тем, что потери практически отсутствуют в момент преобразования в цифру, поэтому разница со стандартным кодеком Bluetooth (SBC) заметно ощущается. Улучшенный вариант AptX HD использует динамическое кодирование, когда большая часть данных кодируется полностью без потерь, а если это невозможно, то сводит их к минимуму.
При всех впечатляющих преимуществах современных технологий, качество звука зависит не только от используемого аудиокодека, но и от характеристик аппаратного обеспечения (наушники, колонка). Так что поддерживаемые устройства тоже должны быть реализованы на высшем уровне, ожидать от маломощного оборудования с заявленной поддержкой AptX-кодека чистого глубокого звучания точно не стоит.
Что нужно для того, чтобы услышать aptX HD?
Для использования aptX HD есть требования. Сначала необходимо правильное оборудование. В частности, речь об аудио системе на чипе (SoC) CSR8675 Bluetooth.
Чипсет может не только обрабатывать сквозное 24-битное аудио, но также обеспечивает бо̀льшую обработку цифрового сигнала, чем его предшественники. Qualcomm обещает более низкое отношение сигнал/шум, благодаря кодированию и декодированию, а также меньшее количество искажений, особенно в диапазоне 10-20 кГц.
Требование к чипсету означает, что aptX HD будет работать только на определённых устройствах. Нет возможности включить aptX HD только с помощью программного обеспечения. Кроме того, отсутствуют возможности для какого-либо «апскейлинга» звука.
Но вам не нужно беспокоиться об обратной/будущей совместимости. Устройства aptX HD будут совместимы с «классическими» наушниками и колонками с aptX.
Зачем AptX в iPhone
Сравнивать качество звука двух кодеков можно до бесконечности. Графики со сравнениями частотного диапазона, впечатления от столкновения AptX и AAC лоб-в-лоб, субъективные и объективные мнения — всё это есть в избытке на профильных ресурсах. Я же хочу сказать о другом.
Ваши дорогие наушники не играют на 100% из-за отсутствия кодека AptX HD в iPhone
Отсутствие других кодеков сильно ограничивает выбор беспроводных наушников для моего iPhone. Работать они, конечно, будут, но связь будет происходить с помощью кодека SBC с самым худшим качеством звука. И в чём тогда смысл покупки каких-нибудь Marshall, если их фирменного звука вы не получите? Хотите поддержку AAC — покупайте Beyerdynamic Aventho Wireless, но это уже совсем другие деньги. И за них вы не сможете получить максимально возможного качества в паре с вашим iPhone (тоже не самым бюджетным смартфоном), так как в нём нет поддержки AptX HD. Я уж не говорю, про поключение iPhone к домашней стереосистеме. Далеко не во всех ресиверах есть поддержка AAC или AirPlay. Получается какой-то замкнутый круг. Кроме того, более дешёвые смартфоны на Android (вроде LG G7) становятся в этом плане универсальнее iPhone. Надеюсь, в новом, «революционном», iPhone 2020 года Apple повернётся лицом к рынку и меломанам. Ведь иногда хочется что-то интереснее AirPods.
А как вам подход Apple к беспроводному звуку? Давайте обсудим в Telegram-чате AppleInsider.ru.
Вас не устраивает звук в ваших Bluetooth наушниках? Возможно все дело в том, что ваш Android использует «плохой» аудиокодек SBC вместо продвинутых LDAC, aptX, aptX HD, AAC? Как включить aptX на Android? Расскажет вам сайт Android +1!
Все больше производителей отказывается от аудио разъема 3.5 мм в пользу передачи звука по Bluetooth, но вот не всегда такие новшества так полезны! Все дело в кодеках… и Android по умолчанию использует не самый лучший!
Что нужно знать о прослушивании беспроводного аудио
Начнём с того, что представляет собой Bluetooth. Это вид беспроводной передачи данных на небольшое расстояние между совместимыми устройствами. Стандарт относится к беспроводным персональным сетям (WPAN) и позволяет организовать связь с применением радиоволн. Радиосвязь реализована в ISM-диапазоне 2,4-2,4835 ГГЦ, используемом в различных устройствах, в том числе бытовой технике, смартфонах, компьютерах и прочих. При этом протокол Bluetooth поддерживает как соединение типа «точка-точка», так и «точка-многоточка». Полноценная передача музыки посредством технологии Bluetooth обеспечена следующими характеристиками качества звука:
- Частота дискретизации (или сэмплирования). Это количество измерений громкости звука в секунду, то есть частота, с которой осуществляется преобразование аналогового сигнала в цифровой массив. Параметр измеряется в герцах или килогерцах (Гц, кГц). Так, чем выше показатель частоты дискретизации, тем качественнее передаётся звук.
- Глубина кодирования звука (разрядность дискретизации). Это количество данных, требуемых для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука, параметр измеряется в битах. Простыми словами разрядностью определяется точность измерения поступающего сигнала и чем больше битовая глубина, тем выше будет качество звучания, а вместе с тем увеличивается и объём звукового файла.
- Скорость передачи информации или битрейт. Это объём данных, передаваемых в единицу времени. В рассматриваемом случае, речь идёт о передаче звуковых данных с устройства на наушники. То есть, чем выше значение, тем больше данных за то же время передаётся, обрабатывается, что повышает качество звука. Измеряется битрейт килобитами в секунду (кбит/с или kbps).
Теперь рассмотрим, что это за технология AptX Bluetooth. Это аудиокодек от компании Qualcomm, который позволяет передавать по Bluetooth, сжимать и распаковывать аудиофайлы высокого качества. Так, с применением технологии удалось добиться лучшего звука, это обеспечено тем, что потери практически отсутствуют в момент преобразования в цифру, поэтому разница со стандартным кодеком Bluetooth (SBC) заметно ощущается. Улучшенный вариант AptX HD использует динамическое кодирование, когда большая часть данных кодируется полностью без потерь, а если это невозможно, то сводит их к минимуму.
При всех впечатляющих преимуществах современных технологий, качество звука зависит не только от используемого аудиокодека, но и от характеристик аппаратного обеспечения (наушники, колонка). Так что поддерживаемые устройства тоже должны быть реализованы на высшем уровне, ожидать от маломощного оборудования с заявленной поддержкой AptX-кодека чистого глубокого звучания точно не стоит.
Как узнать кодек bluetooth что используется?
На новых версиях Android необходимо зайти в BlueTooth, подключить наушники. После чего рядом появиться значок с кодеком.
Для начала вам необходимо убедиться что ваши наушники или колонки поддерживают более продвинутый аудиокодек. Вам изрядно придется покопаться в интернете, чтобы понять, какой кодек они поддерживают.
Второе условие, версия Android на телефоне должна быть 8.0 или более новая.
Для того чтобы активировать один из перечисленных кодеков, вам понадобиться активировать «Меню Разработчика«. Как это сделать? Вы можете посмотреть, два видео ролика.
На «голом» Android:
На Xiaomi:
После того как вы оказались в меню разработчика, пролистайте меню вниз до пункта «Аудиокодек для передачи через Bluetooth» и выберите его.
Выберите необходимый кодек — LDAC, apt, aptX, AAC, SBC.
Если же принудительное переключение кодека не работает, хотя вы уверены, что наушники поддерживают APTX, LDAC или AAC, то тогда скорее всего их активация происходит с помощью специального, фирменного приложения, от производителя беспроводной гарнитуры! Либо еще как вариант, сначала активировать кодек в приложение для bluetooth наушников, а после перейти в меню разработчика и выбрать аудиокодек!
Вам удалось поменять кодек bluetooth! Звук по беспроводным наушникам должен улучшиться!
Вот и все! Больше полезных статей и инструкций читайте в разделе Статьи и Хаки Android. Оставайтесь вместе с сайтом Android +1, дальше будет еще интересней!
Все чаще можно встретить упоминание технологии AptX, необходимой для качественного беспроводного звука, однако она все еще остается не самой распространенной и доступной.
Что такое AptX и AptX HD
Эти аббревиатуры обозначают различные кодеки Bluetooth, которые имеют разные характеристики передачи данных. Их отличие в технических параметрах: частоте дискретизации, глубине выборки и скорости передачи. Устройства, имеющие Android 8.0 и выше, полноценно поддерживают эти кодеки.
Кодек AptX позволяет передавать музыку беспроводным способом с параметрами, аналогичными параметрам считывания и воспроизведения CD. Он обеспечивает частоту дискретизации 48 кГц и глубину выборки 16 бит, но при этом максимальная скорость составляет всего 352 килобит в секунду, вследствие чего качество звука ухудшается.
AptX HD также имеет частоту дискретизации 48 кГц, но сохранение сигнала происходит с размером в 24 бита, благодаря чему увеличивается диапазон звуковых данных, и качество становится выше.
Помимо этого, в данном кодеке используется линейная импульсно-кодовая модуляция, которая обеспечивает бесперебойную передачу данных от аналогового к цифровому сигналу.
Это означает, что использование кодека AptX улучшает качество беспроводного звучания, а с AptX HD оно становится ещё лучше.
Отличие HD-версии от обычной заключается в меньшей задержке и повышенном качестве, а сам формат высоко ценится меломанами, поскольку фоновые шумы сведены к минимуму, а все детали четко слышны.
