Знакомимся с Bluetooth аудиокодеками для беспроводных наушников

Раздел Технологии выходит при поддержке

При покупке новых беспроводных наушников в таблице характеристик указываются неизвестные для многих аббревиатуры. Например, AAC или aptX. Они нужны для передачи звука «по воздуху» с вашего смартфона или ноутбука в потенциальные наушники. В этой статье разберем самые распространенные аудиокодеки.

Содержание

• 1 Что такое аудиокодек?
• 2 Характеристики аудиокодеков
• 3 Сжатие аудиоданных
• 4 Виды Bluetooth-кодеков

Что такое аудиокодек?

Аудиокодек — это программное приложение для кодирования и декодирования звуковых данных. Простыми словами: «открывает и закрывает дверь» звуковой информации, полученной от вашего устройства или приложения (например, Poweramp, Spotify или Youtube). Здесь нужно быть внимательным, потому что такой кодек напрямую не передает данные с устройства на беспроводные или проводные наушники.

Кодек — акроним от слов кодирование и декодирование.

Звуковая волна: аналоговая и цифровая.

Существует две разновидности аудиокодеков: программные и аппаратные. В большинстве случаев программные кодеки встроены в привычные нам приложения для прослушивания аудио и просмотра видео: Winamp, K-Lite Codec Pack и другие.

В старые времена Windows 98 и ранее, когда только начинались и вводились общепринятые стандарты для видео и аудио, пользователь мог абсолютно легко встретиться с аудиофайлом и не услышать того, что в нем играет. С видео было еще больше проблем: невозможность воспроизвести звуковую дорожку, само видео или вообще оба компонента. Сейчас таких проблем почти не встретить.

Аппаратный аудиокодек представляет собой отдельную микросхему внутри вашего устройства, который кодирует и декодирует аналоговый сигнал в цифровой и наоборот, применяя ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) и АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Привычным примером такого кодека в материнских платах есть High Definition Audio от компании Realtek.

Характеристики аудиокодеков

Характеристиками кодеков являются: Частотный диапазон и Дискретизация, Разрядность, Битрейт. Поэтому расскажем о каждой отдельно.

Частотный диапазон, пожалуй, самый понятный из всех вышеперечисленных характеристик. Как понятно из названия, это поддерживаемые частоты для воспроизведения аудио. Человеческое ухо слышит в пределах 20-20000 Гц. Поэтому кодеки могут удалять «лишние» записанные данные (до 20 и после 20 кГц) не только для уменьшения расхода потребляемой электроэнергии наушников, но и ради уменьшения объема файла.

С Частотой дискретизации (Sample Rate) все несколько сложнее, основная задача которой — преобразование непрерывного сигнала в дискретный (разделенный). Чем выше частота, тем лучше. Например, дискретизация на уровне 16 кГц применяется для голосовых вызовов, когда как 192 кГц записываются для фильмов на Blu-ray дисках.

Разрядность или Глубина звука (Audio Bit Depth) объясняется довольно просто: сколько бит тратится на запись одного сэмпла после дискретизации сигнала. По понятным причинам, чем больше разрядность, тем лучше звук. Бывает 8 (28 = 256 значений внутри одного сэмпла), 16 (216 = 65536) и 24 битной (224 ‎ = 16 777 216).

СпецпроектыХочете заробляти онлайн? Ось 7 варіантів фрилансу та їхні особливостіТОП автошкіл Одеси: добірка від «Турбо-Драйв»

Битрейт отображает поток данных — сколько битов передается за секунду времени. Измеряется в кбит/с. Представляет собой совокупность предыдущих характеристик. Например, битрейт 128 кбит/с означает, что для кодирования одной секунды мелодии необходимо потратить 128 тысяч бит. Чем больше битрейт, тем лучше. Именно поэтому для прослушивания музыки необходимо иметь 246 кбит/с и выше, хотя для подкастов будет достаточно в пределах 128-196 кбит/с.

Сжатие аудиоданных

После получения аудиоданных происходит главная работа кодеков — это сжатие информации для обработки и дальнейшего прослушивания вами музыки или подкастов. Кодеки по типу сжатия делят на два вида:

• Lossless — переводится как «Без Потерь»;
• Lossy — переводится как «Потерянный».

Как видим из простого перевода слов, для кодеков с принципом сжатия Lossless аудио-информация сохраняется без потерь качества. Именно поэтому его любят аудиофилы. Из-за этого, мелодии могут занимать много места на диске/телефоне. Например, аудио в формате FLAC будет занимать условно 45-60 МБ памяти. Обычных людей может ужасать такой объем только одной песни. Поэтому использование ими сжатия Lossy в формате mp3 (5-10 МБ) позволит экономнее расходовать место на диске.

Конечно, хотелось бы всегда иметь идеальное звучание в любой момент времени и на любом устройстве. Прогресс не стоит на месте, но все еще недостаточен для передачи «идеального звука» по одной причине — технически сложно обрабатывать 96 кГц, 32 бит с битрейтом 6144 кбит/сек. Даже если взять файл FLAC с 44,1 кГц 16 бит, 1200 кбит/сек будет весить 40 МБ. Это уже может показаться немало. Если взять ту же песню в 96 кГц, 32 бит получим более 200 мегабайт!

Для передачи звука по воздуху, TWS-наушники используют знакомый всем нам Bluetooth различных версий. Однако его максимальной пропускной способности может быть мало даже для FLAC:

И это данные из тестов в «идеальном мире». В реальном эти данные будут меньше. Хотя с выходом Bluetooth 6.0 уже существует шанс полноценного применения FLAC (около 1400 кбит/сек) без проблем для передачи. Осталось дождаться несколько лет для соответствующих устройств с его поддержкой. Только не нужно забывать о задержках, которые возникают в разные моменты обработки или передачи аудио. Особенно это касается при применении в игровом процессе.

Виды Bluetooth-кодеков

Перейдем к популярным кодекам, которые можно встретить в большинстве TWS-гарнитур. Однако для начала приведем общую сравнительную таблицу кодеков.

Сначала озвучим кодеки с «потерями» (Lossy). Кодек SBC (Subband Codec) является одним из самых распространенных кодеков для TWS-гарнитур. Не самое лучшее качество звука на высоких частотах. Именно этот кодек часто применяется для передачи голоса пользователя во время голосового вызова.

Кодекс AAC (Advanced Audio Codec) обеспечивает лучшее качество звука на одинаковом битрейте, чем SBC. Именно этот кодек применяет компания Apple для всех своих устройств. Основным минусом отмечается повышенное энергопотребление процессором для работы кодека.

Кодекс aptX представляет собой средний вариант, без явных недостатков и преимуществ. Был разработан компанией Qualcomm. Существует много реализаций этого кодека для различных нужд:

• aptX HD с высоким показателем битрейта для Hi-Res. Малая поддержка устройств;
• aptX Adaptive обеспечивает баланс между качеством и стабильностью. Подходит для игр;
• aptX Low Latency жертвуем качеством звука ради малейших задержек в играх.

Как видим, стандартов Lossy много. А что с кодеками «без потерь» Lossless. А здесь существует всего два стандарта:

Кодек LDAC (Lossless Digital Audio Codec) хотя и содержит слово Lossless, но не совсем им является. Битрейт может быть в пределах 330, 660 и 990 кбит/сек. Для раскрытия потенциала необходимо стабильное Bluetooth соединение. В дополнение к этому, нужно иметь устройства компании Sony, ведь именно она разработчик этого кодека.

Кодек aptX Lossless с поддержкой битрейта на уровне 1200 кбит/сек, то есть CD-качества (16 бит/ 44,1 кГц). Необходима поддержка Bluetooth версии 5.2 и выше.

Раздел Технологии выходит при поддержке

Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.