Сможете ли вы отличить aptX от LDAC? Узнаете после прочтения этой статьи...
Bluetooth есть везде: в телефонах, наушниках, колонках, телевизорах, игровых приставках, смарт-часах... В общем, если устройство работает от сети, то, скорее всего, в нем используется Bluetooth. Эта вездесущая технология позволяет устройствам общаться друг с другом без проводов, так что вы можете передавать по воздуху данные о фитнесе, изображения и - самое главное - музыку.
Но от того, какой кодек Bluetooth используется, во многом зависит качество звука, который вы получите от устройства-источника и наушников или колонки. Различные кодеки Bluetooth имеют разный битрейт и разные способы сжатия и обработки данных при передаче. Поэтому, если вы хотите слушать музыку через Bluetooth-устройства с максимально возможным качеством, вам нужно использовать более качественный Bluetooth-кодек, чем "стандартные" AAC и SBC (о них мы тоже расскажем в этой статье).
В этом руководстве мы расскажем все, что вам нужно знать о каждом из широко распространенных Bluetooth-кодеков, чтобы вы могли понять разницу между ними и понять, как использовать лучшие из них.
Что такое Bluetooth?
Bluetooth - это безопасная беспроводная технология малого радиуса действия, позволяющая устройствам обмениваться информацией друг с другом без физического соединения кабелем. О каком малом радиусе действия идет речь? Это зависит от устройств и типа передаваемого контента, но обычно составляет от 10 до 100 метров.
Устройства могут передавать по Bluetooth самые разные данные, включая фитнес-данные, музыкальные файлы, изображения, файлы текстовых редакторов и электронных таблиц. Файлы с большими объемами данных часто лучше передавать по Wi-Fi из-за более широких возможностей "пропускной способности" хотя Bluetooth может передавать большие файлы с помощью сжатия (подробнее об этом позже).
По сути, Bluetooth-соединение существует между "главным устройством" (скажем, источником музыки) и "периферийным устройством" (например, колонкой или парой наушников). Эти два устройства общаются друг с другом по Bluetooth с помощью радиоволн сверхвысокой частоты (UHF) - электромагнитных волн с частотой около 2,4 ГГц (2,4 миллиарда волн в секунду).
Если вы когда-нибудь задумывались, в честь чего назван Bluetooth, то ответ на этот вопрос вы ни за что не отгадаете. На самом деле он назван в честь датского короля X века Харальда Блютуса, который получил это прозвище из-за своего серо-голубого цвета зубов. Как гласит история, во время ранней встречи Intel, Ericsson и Nokia по поводу создания Bluetooth Джим Кардах из Intel предложил название Bluetooth, сказав: "Король Харальд Bluetooth... был известен тем, что объединил Скандинавию, так же как мы намеревались объединить индустрии ПК и сотовой связи с помощью беспроводной связи малого радиуса действия".
Изначально это было лишь условное обозначение, пока создатели не придумают более подходящее название, но этого так и не произошло. Так и осталось "Bluetooth"...
Что такое кодек Bluetooth?
Bluetooth-кодек - это программный формат, который сжимает и затем кодирует музыку, чтобы она могла эффективно передаваться по беспроводной связи между устройствами, а затем декодироваться аппаратным обеспечением, поддерживающим этот же кодек.
При сжатии размер файла уменьшается с потерями (то есть при этом теряется информация), так как чем меньше информации передается, тем меньше размер файла. Сжатие также может использоваться для уменьшения задержек при кодировании звука и минимизации задержек.
Когда музыкальный файл сжимается и передается по беспроводной связи между Bluetooth-устройствами с помощью Bluetooth-кодека, некоторые детали песни почти всегда теряются навсегда - в разной степени в зависимости от возможностей кодека, о которых мы еще поговорим. Действительно, не все кодеки созданы одинаковыми.
Важно помнить, что даже небольшая степень сжатия негативно сказывается на качестве звука, поэтому практически все кодеки работают с потерями.
Кодеки Bluetooth отличаются в зависимости от стандартов Bluetooth, таких как Bluetooth 5.3. Стандарты Bluetooth вводят новые функции (например, Multipoint) и возможности (например, больший радиус действия). Новые стандарты Bluetooth могут способствовать появлению новых кодеков.
Что такое битрейт?
Теперь мы становимся немного техническими специалистами. Битрейт — это скорость передачи данных кодеком, измеряемая в килобитах в секунду (кбит/с) - или мегабитах в секунду (мбит/с) в случае самых мощных кодеков. Это самый простой способ сравнить возможности каждого кодека Bluetooth для передачи музыки. Чем выше битрейт кодека, тем больше у него "пропускная способность", а значит, тем эффективнее он может передавать аудио высокого качества без потери информации. Представьте кодек как трубу, а музыкальный файл как нечто, что должно пройти через нее - чем больше труба (пропускная способность), тем больше музыкальной информации может поместиться и легче пройти через нее.
Итак, битрейт рассчитывается с помощью частоты дискретизации и битовой глубины цифрового музыкального файла, а также количества каналов (два для стерео).
Частота дискретизации — это количество сэмплов аудиосигнала в секунду в процессе аналогово-цифрового преобразования. Файлы CD-качества имеют частоту дискретизации 44,1 кГц, что означает, что в процессе преобразования каждую секунду отбирается 44 100 образцов. Частота дискретизации Hi-res аудиофайлов обычно составляет 96 кГц, то есть каждую секунду отбирается 96 000 сэмплов. Как правило, чем выше частота дискретизации, тем точнее цифровая запись (музыкальный файл).
Что в основном вам может дать битность, так это динамический диапазон - разницу между самыми тихими и самыми громкими звуками в записи. Для сравнения, качество CD - 16 бит, а качество hi-res - обычно 24 бита. Но чем выше битовая глубина, тем больше размер файла.
Поэтому для того, чтобы кодек Bluetooth мог, например, без потерь (без потери информации) обработать файл CD-качества, он должен иметь битрейт 1411 кбит/с. Имейте это в виду, когда будете смотреть на возможности кодеков ниже...
Какие кодеки Bluetooth доступны?
Существует несколько различных кодеков Bluetooth, которые вы можете увидеть в спецификациях потребительских аудиоустройств, поддерживающих Bluetooth. Как правило, такие устройства поддерживают "стандартные" кодеки SBC и AAC, а также, возможно, еще один из этого списка:
- SBC
SBC (он же Low Complexity Subband Coding) - это самый базовый кодек Bluetooth. Он встроен в профиль Advanced Audio Distribution Profile (A2DP), который представляет собой набор спецификаций Bluetooth для передачи потокового аудио по Bluetooth. A2DP существует уже около двух десятилетий и является бесплатным для производителей (так как он является общественным достоянием), поэтому все устройства Bluetooth, которые вы можете купить в настоящее время, будут поддерживать его.
Помимо повсеместной поддержки, он не требует много энергии от ваших устройств. Но в качестве компромисса можно отметить более низкое качество звука - он поддерживает аудиофайлы только в формате 16 бит/48 кГц с битрейтом до 345 кбит/с (но чаще производители ограничивают свои устройства 256 кбит/с, чтобы избежать большего разряда батареи).
- AAC
Аббревиатура AAC расшифровывается как Advanced Audio Coding. Это преемник MP3 и кодек, используемый по умолчанию на устройствах iOS (хотя он и не принадлежит Apple). AAC - более сложный кодек, чем SBC, что означает большее потребление энергии, но и лучшее качество звука. Он может "обрабатывать" аудиофайлы 24 бит/44,1 кГц с битрейтом до 320 кбит/с и поддерживается устройствами на базе Android (под управлением Android 8 или более поздней версии), а также iOS.
- Samsung Scalable Codec
Как это часто бывает, компания Samsung разработала собственную технологию специально для своих устройств. Samsung Scalable Codec используется в наушниках семейства Galaxy Buds и способен поддерживать широкий диапазон битрейтов в зависимости от стабильности Bluetooth-соединения.
При ослаблении Bluetooth-соединения кодек Samsung увеличивает степень сжатия, снижая при этом битрейт. Это означает снижение качества звука, но, по крайней мере, предотвращает полный разрыв соединения.
- aptX
Кодек следующего уровня от производителя чипов Qualcomm. aptX был создан в конце 1980-х годов, в основном для использования радиостанциями и киностудиями (Стивен Спилберг был одним из первых его поклонников). Но сейчас он используется в основном для беспроводного воспроизведения по Bluetooth - вы найдете его во многих смартфонах, планшетах, AV-ресиверах и других устройствах.
Вы можете прочитать, что aptX может передавать музыку в "CD-подобном" формате 16 бит/44,1 кГц. Однако "CD-подобный" - это не совсем то же самое, что "CD-качество", поскольку aptX также использует сжатие и, следовательно, работает с потерями. Он был разработан, чтобы звучать лучше, чем "стандартный" Bluetooth. aptX имеет степень сжатия 4:1 и битрейт 352 кбит/с.
- aptX HD
aptX HD - это следующее поколение aptX, выпущенное в 2016 году. По сути, он звучит лучше, чем стандартный aptX. Поддержка звука увеличена до 24 бит/48 кГц, а битрейт - до 576 кбит/с. Его поддерживает большое количество отличных наушников, таких как Sennheiser Momentum True Wireless 3 и Focal Bathys. Он также присутствует в старых моделях Sony WH-1000XM3, но не в более современных XM4 и XM5 (в них используется собственный кодек Sony LDAC).
- aptX Adaptive
За aptX HD в 2018 году последовал aptX Adaptive, который сочетает в себе и aptX HD, и aptX Low Latency (см. ниже). Учитывая количество и интенсивность радиочастот в окружающем пространстве, aptX Adaptive может минимизировать потери и оптимизировать звук в зависимости от того, разговариваете ли вы по телефону или слушаете музыку.
aptX Adaptive может настраиваться в режиме реального времени, динамически масштабируя битрейт для адаптации и улучшения качества. Он изменяется в диапазоне от 279 до 420 кбит/с для музыки CD и hi-res качества. Хотя этот показатель может показаться ниже, чем у aptX и aptX HD, aptX Adaptive гораздо эффективнее их, что обеспечивает лучшее заявленное качество звука. Он также может передавать по беспроводной сети файлы 24 бит/96 кГц, что было впервые для кодека aptX на тот момент.
aptX Adaptive не так распространен, как aptX HD. Среди устройств с его поддержкой можно отметить B&W Px8 и Sennheiser Momentum 4 Wireless.
- aptX Low Latency
Этот кодек может похвастаться синхронизацией аудио и видео с задержкой менее 40 миллисекунд при просмотре видео или игре на подключенном устройстве. Он передает музыку в формате 16 бит/44,1 кГц с битрейтом 352 кбит/с. Сейчас aptX Low Latency встречается реже, так как он, по сути, был объединен с aptX Adaptive.
- aptX Lossless
Новейшее детище Qualcomm - aptX Lossless. Этот новейший кодек "поддерживает" 96 кГц (с динамическим масштабированием битрейта передачи от 279 кбит/с до 860 кбит/с), но главной особенностью является передача без потерь с качеством CD (16 бит/44,1 кГц) по классическому Bluetooth и 48 кГц по LE (Low Energy) Bluetooth - оба беспрецедентные достижения в мире Bluetooth-аудио. Битрейт кодека может изменяться в диапазоне от 1,1 до 1,2 мбит/с (1100 и 1200 кбит/с), что чуть ниже, чем 1411 кбит/с для файлов CD-качества, но, очевидно, соответствует поставленной задаче. Qualcomm утверждает, что "при кодировании и декодировании звука с помощью aptX Lossless данные не теряются".
Первая волна продуктов с поддержкой aptX Lossless появилась в прошлом году, в нее вошли Sony Xperia 1 IV и Audio Technica ATH-TWX9. Но поддержка устройств все еще находится в зачаточном состоянии.
- LDAC
Как и Samsung, Sony решила вспахать собственную борозду и создать собственный кодек Bluetooth. LDAC обрабатывает hi-res аудио до 32 бит/96 кГц по Bluetooth со скоростью до 990 кбит/с - довольно хорошо на бумаге по сравнению со всеми остальными, кроме aptX Lossless. По словам Sony, LDAC позволяет передавать по Bluetooth примерно в три раза больше данных благодаря использованию более эффективного кодирования и "оптимизированной пакетизации" данных.
Технология не ограничивается устройствами Sony, хотя они, скорее всего, будут ее поддерживать. Среди совместимых устройств - наушники Sony WH-1000XM4 и XM5, музыкальный плеер Fiio M11 Pro, наушники Technics EAH-A800 и саундбар Sony HT-ST5000.
- LHDC
LHDC расшифровывается как Low Latency and High Definition Audio Codec (мы знаем, что инициалы не совсем подходят, но LLHDAC не так уж и легко сходит с языка). LHDC был создан компанией Savitech в качестве альтернативы LDAC и обеспечивает качество звука 24 бит/192 КГц по Bluetooth со скоростью до 1000 кбит/с. Это похоже на LDAC, но LHDC на самом деле работает лучше с точки зрения аудио с низкой задержкой. Он рекламируется как "стандарт следующего поколения для высококачественного Bluetooth" и существует уже некоторое время - первым смартфоном с его поддержкой стал Huawei mate 10 в 2017 году.
- LC3
LC3 (Low Complexity Communications Codec) был представлен в 2020 году как часть стандарта Bluetooth Special Interest Group's LE (Low Energy) Audio и должен стать следующим поколением аудиотехнологии Bluetooth. В основном он направлен на повышение эффективности передачи данных, поэтому обещает низкие битрейты для упрощения передачи при сохранении "приличного" качества звука: поддерживается звук 32 бит/48 кГц с битрейтом 345 кбит/с. Благодаря более высокой энергоэффективности наушники, поддерживающие LC3, могут похвастаться более длительным временем автономной работы.
Выпущено первое поколение устройств с поддержкой LC3. Но поскольку и устройство-источник, и то, через что вы слушаете, должны поддерживать LC3, это еще далеко не самый распространенный вариант.
Что в итоге?
Возможности Bluetooth ограничены. Как вы, надеюсь, понимаете, только сейчас Bluetooth смог приблизиться к передаче аудио CD-качества без потерь. Hi-res аудио без потерь? Без шансов. Эта труба просто не имеет достаточной ширины. Но там, где Bluetooth не справляется, другие беспроводные технологии ждут, чтобы подхватить эстафету.
UWB расшифровывается как Ultra Wide Band. Она потребляет меньше энергии и может передавать более высокий битрейт, чем Bluetooth. Что самое интересное, она уже широко доступна - все iPhone, начиная с iPhone 11, Google Pixel 7 Pro и 8 Pro, а также множество Samsung Galaxys оснащены UWB. Но они используют UWB для точного определения местоположения, а не для беспроводного аудио. Это связано с тем, что UWB может засекать время прохождения сигнала до места, что позволяет определить реальное расстояние между устройствами, чего не может сделать Bluetooth.
Основным препятствием, мешающим использовать UWB для беспроводного аудио, является блокировка телом, когда тело пользователя блокирует беспроводной сигнал, вызывая его пропадание. Технология BodyWave от AntennaWare претендует на решение этой проблемы, что позволит использовать ее в персональных устройствах, одним из которых станут недавно анонсированные наушники PSB, которые появятся в 2024 году. Следите за этим...
Другая новая технология - SCL6. Этот кодек разработан компанией MQA и работает по Bluetooth, UWB и Wi-Fi. Самое интересное в SCL6 то, что он адаптивен - способен реагировать на качество связи между устройством-отправителем и приемником. Его скорость передачи данных может варьироваться от 200 кбит/с (с потерями) до 20 мбит/с (без потерь) в зависимости от пропускной способности соединения.
Другие кодеки (например, aptX Adaptive и Samsung Scalable Codec) могут адаптироваться в режиме реального времени, но SCL6 - единственный, кто может переключаться между операциями без потерь и с потерями. На верхнем пределе он способен без потерь передавать файлы PCM 24 бит/384 кГц. Эти более высокие скорости передачи данных будут осуществляться по Wi-Fi и UWB, но не по Bluetooth, если только он не продвинется очень далеко от своего нынешнего уровня.
SCL6 также заявляет об оптимизации аспектов сигнала во временной области, а не о приоритете частотной области, как большинство кодеков сжатия. Утверждается, что звук будет лучше, точнее, чем у альтернатив, с меньшим количеством слышимых артефактов. Кодек также не требователен к питанию, поэтому он не должен слишком сильно нагружать аккумулятор использующих его беспроводных устройств.
Самое интересное, что SCL6 не предъявляет особых требований к аппаратному обеспечению. Если устройство обладает достаточной вычислительной мощностью, SCL6 может быть активирован с помощью обновления прошивки. MQA ведет переговоры с рядом потенциальных партнеров, включая телефонные компании. Определенно, за этим стоит следить...
Если вам понравилась статья, поставьте лайк и подпишитесь на наш канал! Мы также приветствуем ваши комментарии и критику. Статья подготовлена редакцией интернет-магазина EPLAZA.RU, официального интернет-магазина японской марки Panasonic, которой также принадлежит легендарный бренд Technics.
