TOP 5 zvukových kodeků Bluetooth - aptX (HD), LDAC, AAC a SBC (Užitečné informace (informace)) | Tipy pro výběr nejlepších produktů a služeb.

K dispozici je 5 základních zvukových kodeků Bluetooth, se kterými se zvuk přenáší ze zdroje do sluchátek (nebo reproduktorů) přes bluetooth: SBC, AAC, aptX, aptX HD a LDAC. Vzhledem k tomu, že bezdrátové připojení je stále populárnější, je dobré zjistit, jaké jsou kodeky Bluetooth a jak fungují.

To by mělo být zaznamenáno okamžitě 2 body:

Zvuk Bluetooth je stále znatelně horší kabelové pro všechny parametry kvality;
Bezdrátový zvuk s kvalitními kodeky již v této fázi schopen uspokojit potřeby většiny uživatelů.

Již se nebudeme soustředit na tyto „axiomy“. Obecně jsou jasné. A je nepravděpodobné, že se s nimi bude hádat mnoho lidí se zkušenostmi s nasloucháním a porovnáváním. 😎

Jak vybrat, změnit, zjistit kodek Bluetooth - na telefonu Android?

1. Chcete-li změnit kodek Bluetooth na některý z podporovaných v telefonu, musíte aktivovat nabídku „Nabídka vývojáře“..

Nabídka vývojáře, můžete ji aktivovat takto:

2. Poté, v nabídce vývojáře, musíte najít „Audio kodek pro přenos přes Bluetooth“ a vyberte požadovaný kodek:

Vyberte správný kodek - LDAC, aptX, aptX HD, AAC, SBC.

Což je lepší - poslouchejte hudbu drátem nebo přes Bluetooth?

Níže si ukážeme, který z běžných kodeků Bluetooth je lepší a stojí za to poslouchat hudbu přes bezdrátovou síť obecně. Začněme, stojí za to poslouchat hudbu bezdrátově?

Pro tzv. „Analytické“ poslouchání hudby (v klidných domácích podmínkách) je lepší zvolit kabelové připojení.
Ale pro hlučná místa, jako je například doprava nebo městské ulice, je připojení bluetooth docela vhodné: okolní hluk se skrývá a kompenzuje nedostatky kodeků. Sluchátka Bluetooth jsou také prioritou pro mladé lidi, kteří rádi poslouchají hudbu na cestách.

Kodeky bez jádra

Qualcomm má „rodinu“ kodeků aptX s nízkou latencí, která se liší od běžných aptX v nižších latencích. V blízké budoucnosti se aptX Adaptive stane dostupným pro masy, které mění datový tok v závislosti na situaci, udržuje vysokou kvalitu a spolehlivou komunikaci.

Bluetooth audio koncepty

Zvuk Bluetooth je nyní přenášen prostřednictvím profilu A2DP. Toto je část proudu specializovaného na vysílání zvuku..

Teoreticky tento profil nemá žádná omezení na šířku pásma obsazených dat.. Existuje však omezení pro celý formát: ne více než 1 Mbps. V souladu s tím nelze přenášet nekomprimovaný zvuk ani ve formátu CD (datový tok přibližně 1,4 Mbit / s) přes bluetooth.

Proč všechna tato omezení? Energetická účinnost. Jinak by nebylo možné poslouchat bezdrátová sluchátka po dobu 20 hodin. A pokud by se to stalo, pak by baterie podstatně ohýbaly své hlavy k zemi. 😀

Bezdrátová sluchátka jsou především pohodlí

Signál Bluetooth je „zabalen“ u zdroje a „rozbalen“ na koncovém zařízení (sluchátka, reproduktory atd.). Obě zařízení proto musí podporovat kodek, kterým jsou data přenášena.. Nebo bude použita možnost „junior“.

Pokud váš telefon podporuje například protokol LDAC (a byl přidán do systému Android od verze 8 na úrovni operačního systému) a sluchátka jsou pouze SBC, nebudete cítit kouzla s vysokým rozlišením, přenos bude probíhat přes SBC.

Bitová rychlost

Co je to bitrate, myslím, že je známo všem. Toto je počet bitů použitých k přenosu dat za sekundu.. Čím vyšší je, tím samozřejmě lepší. Je však zapotřebí více zdrojů, zejména spotřeba energie, místo na disku atd..

Pro optimalizaci zdrojů byla komprese dlouhodobě používána: se ztrátami a bez. Bezeztrátová komprese používá algoritmy ke snížení datového toku a velikosti souboru beze změny originálu. To znamená, že z bezeztrátového můžete obnovit přesnou kopii původního nekomprimovaného souboru.

Maximální přenosová rychlost kodeků Bluetooth

Bezeztrátové zpracování umožňuje snížit přenosovou rychlost maximálně 2krát. Nebo tak. Například v souboru v kvalitě CD (1411 kb \ s), bezeztrátově komprimovaném, uvidíme hodnoty 770-900 kbitů. Všechno níže je ztrátová komprese.

Pokud je nutné silněji snížit datový tok a / nebo velikost souboru, je komprimován odstraněním „nepodstatných“ bitů informací. To znamená, že vybraný kodek podle svých algoritmů „rozhodne“, ve kterém frekvenčním rozsahu nejsou žádná data (nebo je lze zanedbat), a zahodí je. Nekomprimovaný originál nelze z přijatého souboru obnovit.
Kodeky mají různé algoritmy: některé vylučují pouze vysokofrekvenční zvuky, jiné jsou založeny na psychoakustice. Pro většinu je rozdíl mezi dobrou ztrátovou skladbou a její bezeztrátovou verzí zanedbatelný nebo chybí.
Kromě „padání“ během komprese se ztrátami je zde také přidání „překrývajících se“ bloků informací. Tato část algoritmu má za cíl vyrovnat signál a opravit chyby kvantizace.

Vzorkovací frekvence a bitová hloubka

Vzorkovací frekvence ukazuje, kolik „diskrétních“ segmentů je analogový signál rozdělen pro digitální záznam. Čím je větší, tím blíže se „postava“ k originálu měří v hertzech. Tento koncept je neoddělitelně spjat s frekvenčním rozsahem..
Člověk slyší zvuky od 20 Hz do 20 kHz. Bylo prokázáno, že pro kvantizaci (digitalizaci) bezeztrátového zvukového signálu by vzorkovací frekvence měla být více než dvojnásobkem frekvenčního rozsahu původního zvukového signálu.. Proto je kvalita CD v 44,1 kHz dostačující, tvůrci formátu se od tohoto zákona vzdali.
Bitová hloubka určuje, kolik bitů je potřeba k kvantizaci každého z výše uvedených segmentů. Čím více, tím lépe. Je logické, že zvukový formát (nebo kodek) je považován za lepší, čím vyšší je jeho přenosová rychlost a vzorkovací frekvence. 16 bitů a 44,1 kHz pro CD vs 24 bitů a 88,2 (nebo více) kHz pro Hi-Res audio.

Vzorkovací frekvence

Hluk na pozadí

Úroveň šumu v pozadí určuje, kdy se užitečný signál nerozezná od „šumu“ algoritmu komprese kodeku, v tomto případě. Čím nižší je tato úroveň, tím širší je dynamický rozsah výsledného signálu, tím tichší zvuky můžeme rozlišit.

Příklad: Úroveň šumu LDAC 990 kbps

Na grafech je nejlepší navigovat od nejvyššího vrcholu, může utopit tišší zvuky. Důležitá je nejen úroveň vrcholů, ale také jejich hladkost („hustá“). Standardní úrovně hluku pozadí jsou v grafech označeny tečkovanou čarou pro 16bitovou kvalitu a horní červenou hranicí pro 24 bitů.

Všechny kodeky „zkusí“ uložit šířku proudu. Kromě všech ostatních triků je, pokud je to možné, prováděn kvantizační šum v vysokofrekvenčním rozsahu nad 20 kHz. Člověk tyto zvuky neslyší, takže algoritmus je oprávněný.

Kvalita připojení

Indikátor úrovně přijatého signálu funguje jako indikátor kvality komunikace. Měřeno v dBm (decibel milliwatts). Svislá osa zobrazuje ztracené sekundy při přehrávání zvuku.

Až -60 dBm - úroveň dostatečná pro přenos dat v reálném čase;
Při -70 dBm mohou začít artefakty a přerušení;
Pod -80 dBm - hmatatelné zpoždění a ztráta paketů;

Kvalita připojení pro různé kodeky

Pokud ztráta sekund (paketů) začíná na -80 dBm, pak v průměrné vzdálenosti (od kapsy k uchu) od zdroje k přijímači (sluchátka), bude spojení stabilní, téměř bez rušení. Pokud dříve (-60, -70), pak bude spojení nestabilní: s útesy a „koktáním“.

TOP 5 kodeků Bluetooth - který kodek je lepší?

Obsah:

AptX HD - nejoptimálnější kodek Bluetooth;
AptX - populární kodek Bluetooth;
SBC - nejběžnější bluetooth kodek;
LDAC - kodek Bluetooth s vysokým rozlišením;
AAC - kodek Bluetooth pro zařízení Apple;

Všechny kodeky bluetooth - algoritmy ztrátové komprese.

Signál je rozdělen do několika frekvenčních pásem (v různých kodekech je jejich počet odlišný) a je kvantován konstantními nebo odlišnými bity.
Během komprese je část informace „oříznuta“, část je přidána.
Kvantizační chyby a hluk jsou pokud možno přenášeny za hranice lidského sluchu.: při frekvencích, které často po vybalení často chybí.

1. AptX HD - optimální kodek Bluetooth

AptX HD - nejoptimálnější kodek Bluetooth, který umožňuje přenos zvuku v kvalitě blízké CD. Pokud jde o souhrn parametrů, poskytuje tento kodek optimální poměr kvality zvuku a stability komunikace. Výrazně načte přenosové pásmo bluetooth, ale zároveň vydává velmi slušný zvuk.

Qualcomm tvrdí, že tento kodek dosahuje zvuku „blízko Hi Res“, ale to není potvrzeno testy. Ale podle ucha je vše v pořádku. 😎

Bowers a Wilkins PX podporující aptX HD

Frekvenční rozsah a bitová rychlost

AptX HD téměř pokrývá rozsah slyšitelný člověkem: strop 19 kHz. Výsledek je docela dobrý, protože jen málo lidí nad 25 let slyší něco nad 18 kHz. Nárokovaná maximální vzorkovací frekvence 48 kHz. Pro kódování by zřejmě stačilo 40 kHz (19 * 2 = 38).

Frekvenční rozsah SBC, aptX, aptX HD

Maximální datový tok aptX HD - 576 kbps. Zvuk Hi Res s bitrate 4,5 Mb / s je tedy komprimován v poměru 8: 1 a kvalita CD je 2,5krát. Během komprese je signál rozdělen do 4 frekvenčních pásem a kvantován pomocí 24 bitů s proměnnou bitovou hloubkou.

Je logické předpokládat, že k přenosu zvuku v kvalitě CD dojde bez příliš velkých ztrát..

Hluk na pozadí

AptX HD není daleko od 24bitového zvuku, pokud jde o šum pozadí, zejména ve vysokofrekvenčním rozsahu. Podle toho existují zkreslení a zvuky, které mohou „maskovat“ tiché detaily nahrávek s vysokým rozlišením. Koneckonců, jsou navrženy pro větší dynamický rozsah.

Hluk pozadí AptX HD

Hladina šumu však téměř v celém rozsahu odpovídá parametrům kvality CD. Poslech 16bitových nahrávek pomocí aptX HD je patrně docela pohodlný, ztráty a zkreslení jsou malé.

Kvalita připojení

Ztráta paketů pro aptx HD začíná na -70 dBm a zvyšuje se hned po této značce poměrně ostře. Spolehlivost připojení je relativně malá. Nejpravděpodobnější je, že při poslechu zdroje z krátké vzdálenosti (ve vaší kapse) nebudou problémy s přenosem. Minimální rušení (otáčení hlavy, překážení, jiné bezdrátové sítě) však může velmi snadno způsobit koktání a přerušení hudby.

aptX HD - světle červený graf

Vzhledem k tomu, že tento kodek zabírá více než polovinu šířky pásma bluetooth bitrate, očekáváme výsledek. Pohodlné poslouchání je v zásadě možné.

Klady

Vysoká bitová rychlost;
Široký kmitočet a dynamický rozsah;
Hlučnost pozadí odpovídá 16bitovému zvuku;
Celková kvalita zvuku je obecně dobrá.

aptX HD

Nevýhody

Spolehlivost připojení je podprůměrná;
Nepřenáší zvuk Hi Res v odpovídající kvalitě;
Relativně nízká prevalence. Sluchátka podporující aptX HD nepatří mezi nejpočetnější.

Podrobné informace o kodekech aptX a aptX HD;
Recenze Bowers & Wilkins PX s podporou pro aptX HD;

Sluchátka s podporou aptX HD:

2. AptX - populární kodek Bluetooth

AptX - velmi populární kodek Bluetooth s dobrou kvalitou zvuku. Běžnější než aptX, snad jen standardní SBC. Parametry jsou také o něco horší než verze HD, ale podpora pro tento kodek je již v mnoha telefonech, sluchátkách, reproduktorech a dalších zařízeních Bluetooth..

Algoritmus komprese používaný v aptX kodeku byl vyvinut již v 80. letech. Aktuální držitel autorských práv Qualcomm prohlašuje, že tento kodek poskytuje kvalitu srovnatelnou s CD. Celkově se to zdá být pravda.

Sennheiser HD 4,50 BTNC s podporou aptX

Frekvenční rozsah a bitová rychlost

Frekvenční rozsah AptX se mírně liší od aptX HD. Pouze frekvence nad 19 kHz jsou „odříznuty“. Maximální datový tok je 352 kbps. Komprese souboru s kvalitou CD tedy probíhá v poměru 4: 1.

Frekvenční rozsah SBC, aptX, aptX HD

Kodek, stejně jako verze HD, rozděluje zvukový rozsah na 4 pásma, kvantizace se provádí s proměnnou hloubkou až 16 bitů.

Ztráty jsou hmatatelné, ale srovnatelné s dobrým mp3. A ne každý to odlišuje od bezeztrátového podle ucha. 😉

Hluk na pozadí

AptX skutečně dává výsledek téměř 16bitovému zvuku. Obzvláště když vezmete v úvahu průměrnou úroveň sluchu a hlasitosti. Hluk pozadí je zde asi o -12 dB vyšší než šum aptX HD.

Úroveň hluku AptX na pozadí

Prostřednictvím aptX uslyšíte v nahrávání o něco méně tiché zvuky, ale nedochází k výraznému zkreslení a šumu.

Kvalita připojení

AptX začíná „ztratit sekundy“ při -80 dBm, což znamená stabilní připojení za průměrných podmínek. Po tomto „prahu“ však ztráty prudce rostou. Hmatatelné „koktání“ zde začíná dříve, než například u SBC za podobných okolností.

aptX - tmavě červený graf

Stabilita komunikace je zde výrazně vyšší než stabilita aptX HD, což může být rozhodující při výběru kodeku pro přenos hudby.

Klady

Široký frekvenční rozsah;
Hladina hluku v pozadí přibližně odpovídá 16bitovému zvuku;
Docela spolehlivé spojení;
Rozšířené. Podpora AptX je implementována ve velkém počtu bluetooth sluchátek.

aptX

Nevýhody

Kvalita zvuku se v některých případech mírně liší od SBC;
Aptx HD je lepší pro poslech 16bitového zvuku;
V „agresivních podmínkách“ je spolehlivost připojení výrazně snížena.

Podrobné informace o kodekech aptX a aptX HD;
Recenze Sennheiser HD 4,50 BTNC;
TOP 15: nejlepší bezdrátová sluchátka;

Sluchátka s podporou aptX:

3. SBC - nejobvyklejší kodek Bluetooth

SBC je nejčastější kodek, protože je to výchozí algoritmus pro přenos hudby Bluetooth obecně. Kvalita zvuku je velmi průměrná, ale dost pro mnohé. Vlastně byl tento kodek původně navržen pro přenos hlasu.

Je to kvůli tomuto kodeku, že pojem „bezdrátový zvuk“ byl po dlouhou dobu přirovnáván k ... ničemu dobrému. 😀 Ale on také „vydláždil cestu“ pro přenos přes bluetooth nejen vrásčitý hlas, ale také hudbu.

Koss Porta Pro Wireless podporuje SBC

Frekvenční rozsah a bitová rychlost

SBC přenáší frekvenční rozsah až 19 kHz. Na horním okraji je však mnohem větší zkreslení než aptX kodeky. Maximální datový tok 320 kb / s znamená kompresi 16bitového zvuku v poměru 4,4: 1.

Frekvenční rozsah SBC, aptX, aptX HD

Je zajímavé, že pro digitalizaci SBC rozděluje frekvenční rozsah na 4 až 8 pásem (v závislosti na verzi), která je často větší než aptX (HD).

Hluk na pozadí

Při přenosu přes SBC existuje výrazně více „šumů“ než u jiných kodeků. Graf ukazuje dalekosáhlé vrcholy, není zvlášť „hustý“ při nízkých frekvencích. To vše hovoří o různých zkresleních. Kromě toho existuje mnoho verzí SBC a kvalita, kterou poskytují, se liší.

Úroveň hluku pozadí SBC

„Praskání“ a „koktání“ byly povinné atributy na začátku vývoje „bezdrátového zvuku“. V neposlední řadě SBC.

Kvalita připojení

Ztráta paketů SBC začíná na úrovni dostatečné pro stabilní komunikaci (-80 dBm). Zde s ním může soutěžit pouze AAC. Spojení bude spolehlivé, navzdory většině překážek a rušení. A zpoždění začne v impozantní vzdálenosti od zdroje.

SBC - světle šedý graf

Klady

Spolehlivé spojení;
Podporováno všemi zařízeními Bluetooth pro přenos / příjem hudby;

Honor Sport AM61 pracuje na SBC

Nevýhody

Vysoký šum a zkreslení;
Obecně špatná kvalita zvuku.

TOP-15: Nejlepší sluchátka s aliexpress;
TOP 10: Nejlepší Bluetooth sluchátka až do 200 $;

Sluchátka s podporou SBC:

4. LDAC - kodek Bluetooth s vysokým rozlišením

LDAC - bluetooth kodek s vysokým rozlišením schopný přenášet hudbu téměř v kvalitě CD. Jeho datový tok a všechny parametry jsou výrazně vyšší než jakýkoli analog. Podle testů však jeho kvalita nejde daleko od stejného aptX HD, zatímco stabilita je výrazně horší.

Kromě toho má LDAC tři provozní režimy a pouze v jednom poskytuje kvalitu, která je skutečně lepší než všechny ostatní kodeky.. V tomto režimu se však vaše zařízení ve výchozím nastavení pravděpodobně nebudou připojovat, přednost bude mít stabilnější a nižší kvalita.

Tvrdení společnosti Sony o kvalitě zvuku Hi Res pro tento kodek se ukázala být dalším marketingovým trikem. A je podporováno velmi malým počtem velmi drahých zařízení. Alespoň prozatím. 😎

Přenosné reproduktory Sony SRS-XB41 s podporou LDAC

Frekvenční rozsah a bitová rychlost

Pro práci s LDAC existují tři možnosti - 3 různé datové rychlosti: 990 kbps, 660 kbps a 330 kbps. Pouze první dává datový tok podobný kvalitě bezeztrátového komprimovaného CD. Zbývající 2 režimy se ani nepřiblížily CD, nemluvě o Hi-Res.

Komprese Hi Res i pro prioritu kvality je 4,5: 1

Graf ukazuje, že v režimu priority LDAC dosáhne 47 kHz, což zhruba odpovídá Hi Res. Režim 660 kb / s - pouze 30 kHz, což je dost pro kvalitu CD. Priorita připojení však dává pouze 18 kHz, což je ještě méně než u aptX. A samozřejmě by měla být nižší než kvalita CD.

Frekvenční rozsah LDAC

Signál je kvantifikován s proměnnou hloubkou od 12 do 24 bitů při rozdělení rozsahu do 16 pásem. Toto je nejpřesnější algoritmus mezi všemi uvažovanými kodeky..

Kvantifikace LDAC založená na citlivosti sluchu

Hluk na pozadí

Grafy ukazují, že v prioritě kvality LDAC je část sortimentu plně v souladu s 24bitovými standardy. Avšak při vysokých frekvencích stále existuje velké množství šumu, zejména v oblasti 15 kHz. Režim 660 kb / s na RF místech poskytuje více šumu, než by mělo být dokonce pro 16bitovou kvalitu. V režimu priority připojení funguje LDAC ještě horší než standardní SBC, což jasně neodpovídá zvuku s vysokým rozlišením.

: Hladina hluku LDAC (990 kbps) (Hi Res)

: Hladina hluku LDAC (660 kbps) (Hi Res)

: Hladina hluku LDAC (330 kbps) (Hi Res)

Podle úrovně šumu v pozadí můžeme dojít k závěru, že LDAC odpovídá kvalitě CD ve dvou ze tří režimů. 990 kb / s se blíží standardům Hi Res, ale nesplňují je, zejména pokud používáte vysokofrekvenční rozsah.

Kvalita připojení

Z grafu je zřejmé, že LDAC v prioritě připojení, stejně jako ostatní kodeky s nízkým rozlišením (SBC, AAC a dokonce aptX), začínají ztrácet pakety pouze při -80 dBm.. To znamená, že pro ztrátu paketu potřebujete velkou vzdálenost nebo překážky.

LDAC - Tři modré grafy

Jiné režimy LDAC začínají ztrácet pakety mnohem dříve, při -60 dBm a aptX HD - při -70 dBm. Což znamená nestabilitu přenosu. Vzhledem k tomu, že měření bylo provedeno ve vzdálenosti od kapsy k uchu, je stabilita LDAC v režimu priority kvality nízká.

Klady

Vysoká kvalita zvuku;
Maximální přenosová rychlost mezi kodeky Bluetooth;
Široký kmitočet a dynamický rozsah;
Podle většiny parametrů odpovídá 16bitovému zvuku;

Bitová rychlost LDAC

Nevýhody

Špatné nastavení zvuku v režimu priority připojení;
Nestabilní komunikace v režimech 990 kbit / sa 660 kbit / s;
Výchozí připojení je 330 kb / s nebo 660 kb / s;
Nízká prevalence. Sluchátka podporující LDAC, stále hledaná. Většinou v Sony, samozřejmě. 😉

Podrobnosti o LDAC;
Recenze Sony SRS-XB41

Sluchátka s podporou LDAC:

5. AAC - kodek Bluetooth pro zařízení Apple

AAC - jediný, s výjimkou sbc, Bluetooth kodek používaný v zařízeních (telefony a sluchátka) Apple. Tento algoritmus je založen na psychoakustice, a proto velmi zatěžuje procesor. Ale při nižším datovém toku dává kvalitu podobnou aptX. Pravda, hlavně na „jablkových“ zařízeních.

Vzhledem k charakteru implementace v systému Android je kvalita AAC od telefonu k telefonu velmi odlišná. A to může být ještě horší než SBC. 🙄

AirPods 2019 (AirPods 2) pracuje na AAC

Frekvenční rozsah a bitová rychlost

AAC na Huawei P20 Pro odpojí RF velmi brzy: asi 14 kHz. Dokonce i lidé středního věku slyší tyto frekvence, pokud nebyly problémy se sluchem. Samsung Galaxy Note 8 (přes AAC) omezuje horní práh na 17 kHz. Ale iPhone 7 si vede lépe: asi 19 kHz.

Horní mez frekvenčního rozsahu AAC

Datový tok tohoto kodeku je nejnižší: pouze 252 kbps. To ukazuje na velmi hmatatelnou kompresi zvuku. Implementace je zde však zajímavá.

Hluk na pozadí

Graf ukazuje, že úroveň hluku pozadí při použití AAC v Huawei P20 Pro a Galaxy Note 8 je výrazně vyšší než v iPhone 7. V intervalech mezi vrcholy (testovací signály) je vidět, že AAC filtruje místa, kde nejsou dobře „zvukové informace“.

Hladina hluku AAC

Algoritmy používané v AAC zohledňují psychoakustiku. Nejhlasitější je zkušební zvuk při 1 kHz (v tomto rozsahu je náš sluch nejcitlivější) a hluk kolem něj je také nejvyšší. Ukazuje se, že tichý zvuk „maskuje“ kodek AAC za stejné frekvence pod hlasitějšími: čím hlasitější je zvuk, tím vyšší je šum na pozadí.

Kvalita připojení

AAC poskytuje nejlepší kvalitu připojení. Soudě podle plánu, o něco lepší než SBC. Vzhledem k nízké bitové rychlosti to není překvapivé.

AAC - tmavě šedý graf

Klady