Частота дискретизации bluetooth какую выбрать

Частота дискретизации Bluetooth — что это и зачем нужно?

Частота дискретизации — один из параметров, характеризующих качество аудиоданных, которые передаются по Bluetooth (проигрываются через беспроводные наушники). Рассказываем простыми словами, что такое частота дискретизации, на что она влияет и какую нужно выбрать.

Что такое частота дискретизации и на что она влияет?

Чтобы пользователь мог слушать аудио через Bluetooth-наушники, звуковой сигнал должен быть обработан. Дискретизация является процессом преобразования звукового сигнала в цифровой звуковой сигнал. Сигналы состоят из сэмплов — небольших по продолжительности отрезков звуковой дорожки.

Оцифровка данных означает взятие сэмплов звукового сигнала через одинаковые промежутки времени. Чем чаще это будет происходить, тем выше частота дискретизации. Таким образом, частота дискретизации — это количество сэмплов (фрагментов) звука, передаваемых в секунду. Чем больше частота, тем больше данных будет передано, соответственно, качество звука будет выше.

Какую частоту дискретизации выбрать?

Частота дискретизации напрямую влияет на то, насколько чистым (без помех и шумов) и качественным будет звук. Чем выше частота, тем лучше. Для большинства музыкальных приложений лучше всего подходит частота дискретизации 44,1 кГц. 48 кГц обычно используется при создании музыки или другого аудио для видео. Более высокая частота дискретизации будет иметь преимущества при профессиональной работе с музыкой и аудиопроизводством, поэтому в большинстве смартфонов и наушников она не поддерживается.

Более высокие частоты дискретизации 88,2 кГц, 96 кГц и 192 кГц доступны в программах для создания музыки и аудио. Их использование повлечет за собой следующие последствия:

• Когда частота дискретизации удваивается, увеличиваются и размеры файлов.
• Высокая частота требует большей вычислительной мощности устройства.
• Некоторые плагины и аудио инструменты не могут правильно обрабатывать более высокие частоты дискретизации.

Таким образом, высокая частота дискретизации обеспечит качественный звук при прослушивании аудиофайлов. Частота 44,1 кГц — оптимальное значение для воспроизведения звука высокого качество без помех и шумов.

Рекомендуем почитать:

• Телефон не видит беспроводные наушники — что делать?
• Как включить режим сопряжения на Bluetooth-наушниках?
• Кодеки LDAC, AAC и SBC — чем отличаются и какой лучше?
• Почему телефон не подключается к Wi-Fi и что делать?
• Технология DTS в смартфонах — что это за режим и зачем он нужен?

Особенности и сравнение Bluetooth-кодеков: SBC, aptX, aptX HD, LDAC и AAC

Когда речь заходит о покупке аудиооборудования или беспроводных наушников с качественным звуком, выбор кодеков Bluetooth играет решающее значение. Современные Bluetooth-девайсы, как правило, поддерживают от одного до нескольких встроенных кодеков. Наличие двух или более позволяют настраивать в наушниках максимально подходящий звук, соответствующий возможностям конкретного устройства. В этом обзоре мы рассмотрим 5 самых распространенных Bluetooth-кодеков, сравним их особенности и разберемся, какой из них лучше передает звук.

Сравнение популярных Bluetooth-кодеков

SBC

• Если производитель установил максимальный битрейт в 240 кбит/с, качество звука с кодеком SBC будет посредственным.
• В случае, когда у пользователя есть возможность вручную или автоматически настроить битрейт до 328 кбит/с, аудио в Bluetooth-наушниках будет звучать отлично.

На смену SBC приходит кодек LC3. Он лучше экономит заряд наушников и телефона, обеспечивает высокое качество звука при более низком битрейте передачи данных. Пока LC3 редко где используется, но медленно набирает обороты.

SBC не поддерживается в наушниках и плеерах Apple.

aptX

Более эффективный и в то же время простой алгоритм сжатия используется в Bluetooth-кодеке aptX. Качество звука в наушниках, телефонах и плеерах с этим кодеком лучше, чем в SBC за счет более высокой пропускной способности — 352 кбит/с. Как и SBC, кодек aptX использует технологию сжатия через квантование частот.

Отличительной особенностью aptX является возможность выбора битрейта и настроек приоритетного функционала. Кодек имеет несколько профилей — от стандартного с максимальным битрейтом 384 кбит/с до aptX Low Latency или aptX Adaptive со стабилизированным соединением, минимальными задержками и динамическим битрейтом 352–420 кбит/с.

На заданные кодеком параметры не влияют индивидуальные характеристики воспроизводящих аудио устройств, а значит, качество звука будет легко спрогнозировать на любом девайсе. Кроме этого, кодек aptX не требует много энергии для передачи аудиосигнала в высоком качестве.

aptX HD

Расширенная версия кодека aptX HD была разработана специально, чтобы получить звук уровня CD при беспроводном прослушивании музыки. Кодек передает 24-битный сигнал, и благодаря высокой частоте дискретизации считается идеальным для меломанов и ценителей первоклассного звука.

aptX HD отличает высокая предсказуемость качества и внушительный диапазон битрейта от 192 до 576 кбит/с. Но стоит помнить, что стабильность звука при максимальном битрейте на медленных Bluetooth-девайсах может страдать из-за задержек самого оборудования.

Самую низкую задержку обеспечивает технология aptX Adaptive с адаптивным битрейтом. Этот кодек разработан с учетом потребностей геймеров в высоком качестве соединения и идеально синхронизирует звук уровня HD с движущимся изображением.

LDAC

Кодек LDAC, разработанный компанией Sony, передает аудио через Bluetooth с битрейтом выше, чем у кодека aptX HD. Идеальное качество звука обеспечивает та же 24-битная частота дискретизации, что и у aptX HD, но скорость передачи в LDAC может достигать 990 кбит/с. Также есть режимы меньшей скорости: 660 кбит/с и 330 кбит/с.

Для использования всех преимуществ LDAC потребуется устройство, которое поддерживает данный кодек и не имеет заводских ограничений по битрейту в 330 кбит/с. К сожалению, не все гаджеты могут этим похвастаться. Устройство с кодеком LDAC и пропускной скоростью в 330 кбит/с, будет звучать существенно хуже, чем техника с Bluetooth-кодеками aptX или SBC. Отличное качество уровня CD без потерь LDAC будет выдавать при максимальном битрейте.

AAC

Кодек ААС отличается от предыдущих вариантов психоакустической моделью компрессии. Она основана на физико-психологических особенностях людей к восприятию звуков. Bluetooth-кодек поддерживается всеми устройствами Apple и обеспечивает впечатляющее качество звука при относительно низком битрейте — до 320 кбит/с.

Сохранить свойства аудиоконтента при беспроводном прослушивании и небольшом битрейте кодеку ААС удается благодаря мощности процессора и грамотной сонастройке с декодером. У техники Apple есть специально разработанный встроенный декодер ААС, с которым Bluetooth-кодек демонстрирует отличное качество звука.

На устройствах без или с обычным декодером, а также со слабым процессором ААС кодек будет передавать звук существенно хуже. Смартфоны Android, как правило, имеют слабые декодеры и уступают по качеству Apple. Соответственно, кодек ААС на такой технике обеспечивает не лучшее звучание. Из-за повышенных требований к производительности процессора, кодек ААС может также выдавать звуковые задержки.

Какой кодек лучше передает звук

Аудиокодек является одной из определяющих переменных и отвечает за качество звука при беспроводном прослушивании.

Выбор Bluetooth-кодека зависит от индивидуальных потребностей пользователя и типа устройства, которое будет использоваться для воспроизведения аудиоконтента.

• С точки зрения качества, кодеки типа aptX HD и LDAC обеспечат максимально точное звучание и высокую скорость передачи данных. TWS-наушники с поддержкой кодека aptX вы можете найти по ссылке.
• Однако эти кодеки поддерживаются далеко не всеми устройствами, поэтому стоит также обратить внимание на модели с более широкой совместимостью типа SBC и AAC. Данные кодеки могут выдавать хорошее качество беспроводной передачи звука при идеальной совместимости с аудиоустройством.

Если же оборудование по какой-то причине не сочетается с Bluetooth-кодеком, обеспечить звук выше среднего не получится. В таком случае лучше всего присмотреться к покупке новой техники и подыскать гаджет с подходящим вашему оборудованию кодеком. Некоторые современные гарнитуры поддерживают до четырех Bluetooth-кодеков. Если ищете наушники с таким функционалом, то присмотритесь к модели Soundcore by Anker Liberty 3.

Вывод

В этой статье мы рассмотрели топ-5 популярных Bluetooth-кодеков. В ходе разбора мы выявили отличительные особенности каждого, проанализировали их недостатки и составили таблицу качественных характеристик, благодаря которым определиться с наиболее подходящим вам беспроводным оборудованием будет легче.

Лучший звук по Bluetooth: рассказываем, что такое aptX, aptX HD и LDAC

Если вам нравится свободно двигаться и при этом слушать музыку, то вам не обойтись без bluetooth-наушников. CHIP расскажет, что такое кодеки aptX, aptX HD и LDAC и как они меняют удовольствие от прослушивания беспроводной музыки с Android 8.0.

Что нужно знать о прослушивании беспроводного аудио

Bluetooth — это беспроводная передача данных между двумя устройствами на короткое расстояние. Это делается радиоволнами (WPAN).

Немногие знают, что название технологии Bluetooth произошло от имени датского короля Харальда Синезубый (Harald Bluetooth I, 958 год н.э.). Именно он воссоединил части Норвегии и Дании. А сам символ Bluetooth обозначает скандинавские руны B и H.

Итак, для передачи музыки через Bluetooth необходимы 3 фактора:

Частота дискретизации (кГц): чем выше частота дискретизации, тем чище звук может быть передан (приближен к цифровому). Искажения в звуке уменьшаются и слышимый диапазон частот расширяется.

Глубина выборки (бит): чем больше глубина выборки, тем выше разрешение музыки. Динамика увеличивается по мере увеличения диапазона между мягкими и громкими звуками. Таким образом возможно получить больше более тонких звуковых уровней и тональных нюансов.

Скорость передачи данных (kbps): это скорость соединения, с которой в этом случае музыкальные звуковые данные передаются с устройства на наушники. Это, однако, не совсем так. Если говорить более точно, то эта величина указывает на возможный размер передаваемого количества данных за определенный момент времени. Чем выше скорость передачи данных с наушниками Bluetooth, тем больше данных (в то же время) может быть передано устройством. Таким образом, слышимый звук значительно улучшается.

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.

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.

Совместимые наушники Bluetooth

Современный рынок предлагает как наушники-вкладыши, так и обычные наушники, например, Sony h. ear wireless MDREX750BT/B, LG Tone Active + или PSB M4U 8. Полный список поддерживающих беспроводное прослушивание музыки наушников можно найти на веб-сайте aptX-HD. Наушники Sony MDR-1000X и MDR-1ABT поддерживают LDAC.

Читайте также:

• Топ-10 лучших bluetooth-наушников 2017 года
• Что нового в Bluetooth 5
• Лучшие беспроводные наушники 2023: 7 моделей с отличным звучанием

Фото: компании-производители, pexels.com

Bluetooth кодеки: SBC, AptX, LDAC, AAC. Вибираємо аудіокодек

​​​​​ Коли ви вмикаєте відео на YouTube, то напевно волієте вибирати якість хоча б 720p. Різниця між відео 480p та 720p буквально помітна неозброєним оком. Аудіо теж має своє FullHD і 2K, яке залежить від кодека.

Що таке аудіокодеки, якими вони бувають, чи підтримує ваш пристрій необхідний кодек, а також про те, чи варто взагалі вибирати інший варіант замість використовуваного, ми розповімо в цій статті.

Примітка: матеріал призначений для тих, хто вибирає бездротові навушники , або вже користується такими. Якщо ви віддаєте перевагу дротовим , то стаття може бути для вас цікавою, але не факт, що корисною.

Зміст:

• Що таке рівень стиснення аудіо .
• У чому особливість Bluetooth-кодека .

Що таке кодек

Звук – це коливання навколишнього середовища, тобто явище фізичне (аналогове). Щоб перетворити коливання на цифру, його пропускають через АЦП (аналогово-цифровий перетворювач) і відбувається квантування – перетворення на комп’ютерний код. На виході ми отримуємо цифровий файл, який можуть (або не можуть) відтворити наші гаджети. Програма, яка здійснює кодування, називається аудіокодек.

Схема аналогово-цифрового перетворяення звуку

Залежно від кодека аудіофайли на виході будуть відрізнятися за характеристиками: розрядністю, бітрейтом і частотою дискретизації. Про них ми розповідаємо трохи далі. Зараз зупинимося на питанні стиснення.

Стиснення аудіофайлів

На студіях звукозапису використовується аудіо без будь-якого стиснення. Це формат WAV, рідше – AIFF. У цих форматах кодується абсолютно вся інформація, яку вловлює звукознімач під час запису, навіть різні рівні тиші. Після роботи звукорежисера частина інформації відсіюється, але файли у форматі WAV все одно дуже великі (забігаючи наперед скажемо, що причина в бітрейті). WAV файли на Audio CD записують без змін, саме тому деякі аудіофіли досі купують диски.

Коли справа стосується цифрового зберігання, в дію вступають кодеки. Основне їхнє завдання – стиснути файл. За типом стиснення кодеки бувають 2 типів:

• Lossless – стиснення без втрат якості. Найпоширеніший варіант – flac. Кодек «вирізає» лише те, що ви не почуєте: звуки нижче 20 Гц і вище 20000 Гц. Якщо доріжка тривалістю 3 хвилини у форматі wav важитиме близько 50 МБ, то у flac – близько 43 МБ.

Hi-Res Audio (звук високої роздільної здатності) – термін близький за значенням до Lossless. Різницю між ними ми пояснимо, коли розповідатимемо про характеристики кодеків.

• Lossy – стиснення із втратами якості. Кодек зменшує бітрейт, «жертвуючи» певною кількістю корисної інформації. Це впливає на якість звуку, але та ж 3-хвилинна доріжка в форматі mp3 займатиме близько 7 МБ.

Порівняння на графіку однакових звукових доріжок у якості Lossless і Lossy

Якби йшлося про дротові навушники і завантажувану музику, то на цьому можна було б завершити статтю. Адже можна витратити 500-700 гривень, купити картку пам’яті на 128 ГБ , і у вас була б можливість зібрати медіатеку приблизно з 3000 треків у flac.

Сьогодні зберегти тонни музики – не проблема. Проблема – передавати її повітрям, оскільки ми користуємося стрімінгами і TWS-навушниками . Ось ми і підійшли до основної теми статті – Bluetooth-кодеків.

Особливість Bluetooth кодеків

Зараз ми лише викладемо проблематику, пов’язану із блютус-кодеками. Детально про кожен з них ми розповімо трохи далі.

На етапі запису аналоговий звук перетворюється на цифровий за допомогою АЦП. На етапі відтворення відбувається зворотний процес: цифровий файл перетворюється на аналоговий, щоб його могли повторити динаміки. Перетворення здійснює ЦАП.

Коли ми використовуємо дротові навушники, використовується ЦАП у смартфоні/плеєрі. У даному випадку немає обмеження по бітрейту, оскільки дріт має високу пропускну спроможність.

Коли ви використовуєте бездротові навушники, передається необроблений сигнал, і ЦАП задіюється вже безпосередньо на них. В даному випадку все упирається в залізо: процесор менш потужний і акумулятор менш ємний, ніж у смартфона. Тому для відтворення музики через Bluetooth використовуються спеціальні кодеки.

Спеціальні – не значить погані. Майже всі вони відносяться до категорії Lossy, але підтримують нормальний бітрейт. Їх можна назвати «легкими» – з перетворенням впорається більшість навушників.

Lossless-кодеки для Bluetooth також є. За якістю вони близькі до FLAC, тобто зневажливе ставлення аудіофілів до бездротових навушників є необґрунтованим. Інше питання, що для відтворення Lossless потрібні пристрої класу Hi-Res, а коштують вони дорожче, ніж аналогічні за якістю дротові. На сайті є рейтинг TWS-навушників , в якому ви можете знайти для себе відповідну модель з підтримкою Hi-Res.

Важливою особливістю блютуз-кодеків є можливість перекодування. Не має значення, в якому форматі музика зберігатиметься у вас на телефоні чи підвантажується зі стрімінгів – програма її перекодує таким чином, щоб легше було передати через Bluetooth.

При цьому можливе зниження параметрів: якщо блютуз-кодек не підтримує високий бітрейт вихідного файлу, він його «поріже». Навпаки, у бік підвищення це, на жаль, не працює. Тому перед тим, як ставити Lossless-кодек в налаштуваннях Bluetooth, потрібно завантажити музику у flac або переконатися, що ваш стрімінговий сервіс може видавати аналогічний за якістю вихідний файл. Як змінювати налаштування в телефоні та стрімінгах, ми розповідаємо в останній частині цієї статті.

Характеристики кодеків

Є 3 основні характеристики кодеків:

• Частота дискретизації. Звук – це хвиля. Одна з її властивостей – безперервність на всьому проміжку від виникнення та до згасання. Закодувати безперервну хвилю неможливо, тому її перетворюють на дискретний сигнал. Згадайте, як будували графіки у школі: одразу провести лінію через задані координати не можна, але можна поставити крапки, а потім з’єднати їх. Так само можна уявити процес перетворення безперервного сигналу в дискретний. Наскільки отриманий звук схожий на безперервний, залежить від частоти дискретизації. Вона вимірюється у кілогерцах (кГц) та відображає, скільки тисяч семплів («точок») буде зроблено за секунду. Мінімально використовувана частота дискретизації у наш час – 16 кГц, максимальна – 192 кГц. Чим вона вища – тим краще.

• Розрядність (бітова глибина, глибина звуку). Вся цифрова інформація передається у бітах. Розрядність показує, скільки біт витрачається на запис одного семпла. Впливає на точність передачі сигналу. Якби розрядність дорівнювала 1 біту, то було б тільки 2 варіанти гучності: звук і тиша. Якщо використовувати 8 біт, варіантів звучання буде вже 2 8 – 256. На практиці зараз найпоширеніший 16-бітний (65 536 варіантів) і 24-бітний (16 777 216) звук, а є також 32-бітний (4 294 967 296). Чим вища розрядність – тим більше деталізовано передається звук.
• Бітрейт. Відображає потік даних – скільки тисяч бітів передається за секунду (кбіт/с). Залежить від частоти дискретизації та розрядності. Наприклад, Audio CD має бітрейт 1411,2 кбіт/с = 44,1 кГц×16 біт×2.

Примітка: Вище ми писали, що Hi-Res Audio та Lossless – це близькі за змістом терміни. Відрізняються вони за бітовою глибиною та частотою дискретизації. Термін Lossless використовують для музики з характеристиками 16-24 біт та 44,1-48 кГц. Hi-Res – 24-біт та вище, 48+ кГц.

В ідеальному світі ми використали б звук 6144+ кбіт/с (96+ кГц 32+ біт), але тоді на зберігання і передачу йшло б забагато ресурсів. По-перше, це технічно складно – трек, який у flac при роздільній здатності 44,1 кГц 16-біт важить 40 МБ, при 96 кГц 32-біт буде займати вже близько 200 МБ. По-друге, це не дуже й потрібно, тому що людський слух дуже багато нюансів не вловлює. У цьому полягає основна суть кодеків – прибрати ті моменти, які «з’їдають» бітрейт, але на наше сприйняття музики не впливають. Музика в 256 кбіт/с вже звучить добре, в 320 кбіт/с – чудово, а для прослуховування аудіокниг чи подкастів вистачить 128-196 кбіт/с.

Bluetooth-кодеки мають ту специфікацію, що кодують аудіо так, щоб його можна було передавати повітрям. Простіше кажучи, щоб пропускна здатність Bluetooth була більшою за бітрейт. Сучасні версії Bluetooth мають максимальну пропускну здатність: 4.0 – 1 Мбіт/с (1024 кбіт/с), 5.1 – 1-2 Мбіт/с (1024-2048 кбіт/с). І це максимальна, а реальна буде нижчою.
Перш ніж змінювати кодек, перевірте версію Bluetooth, яка використовується на вашому гаджеті. У відомостях про систему це ніяк не перевірити, тому доведеться гуглити.

Крім перелічених характеристик є 2 фактори, які також варто враховувати при виборі кодека:

• Затримка. Чим вищий бітрейт – тим більшою буде затримка. При прослуховуванні музики це не має особливого значення, але важливо для ігор. Також деякі кодеки самі по собі мають невелику затримку, на що ми обов’язково акцентуємо вашу увагу.
• Можливості ШІ. Ми сказали, що не можна підвищити якість музики, якщо вихідний файл має низький бітрейт. Це не зовсім так: навчений штучний інтелект, якщо йому дати Lossy вихідник, може підвищити роздільну здатність. Наприклад, плеєр Sony Walkman NW-A105, який підтримує технологію DSEE HX. Це алгоритм, створений на основі машинного навчання, який «прокачує» якість музики до Hi-Res. Продуктивності бездротових навушників поки не вистачає для такого рівня покращення, але технології ШІ вже активно застосовуються в моделях середньобюджетного та топового цінових сегментів. Свої рішення є у навушників Apple , Sennheiser , JBL .

Ремарка: технологія DSEE HX з’явилася у 2013 році на підсилювачах. У 2018 році її покращену версію вже вдалося «вмістити» в портативний MP3-плеєр. Можливо, ми видаємо бажане за дійсне, але незабаром можна очікувати появи DSEE HX в бездротових навушниках Sony .

5 найбільш поширених блютуз-кодеків

• AAC. Хороший кодек, у якому реалізовано багато інтелектуальних фішок. Як результат: при рівному бітрейті звучить краще за інші кодеки. При цьому він більше за інші навантажує процесор, а отже, навушники швидше розряджаються.
• SBC. Найпоширеніший кодек, але далеко не найкращий. Головний недолік: може виникати спотворення звуків високочастотного діапазону. Перевага: стабільний сигнал, який працюватиме на великій відстані. Хороший варіант, якщо ви займаєтеся хатніми справами та слухаєте подкаст, аудіокнигу. Для музики краще не використати.
• aptX. Без жодних недоліків, але й переваг не має. Єдине, що варто відзначити – низькі затримки (80 мс проти більше 200 мс у інших кодеків), завдяки чому цей стандарт рекомендують ставити геймерам.

• aptX HD. Добре передає музику з високою роздільною здатністю, але має проблеми зі з’єднанням. Воно стабільне, але працює лише на невеликих відстанях: поки телефон лежить у кишені, все буде нормально, але варто від нього віддалитися, і почнуться лаги.
• LDAC. Потенційно хороша, але ще не обкатана технологія. Кодек звучить на рівні aptX HD, хоча за характеристикам його перевершує.

Примітка. Існує деяка плутанина з ALAC – кодеком Apple зі стисненням без втрат якості. Він може використовуватися для бездротової передачі Lossless музики з сервера на ваш портативний пристрій. У блютуз-навушниках цей кодек ще не реалізовано.

Частота дискретизації (кГц)

Максимальний бітрейт (кбіт/с)