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:
Основні характеристики кодеку.
Як переключити кодек на телефоні.
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 28 – 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
Кодеки Lossy:
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.
Кодеки Lossless:
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.
Кодек | Частота дискретизації (кГц) | Розрядність (біт) | Максимальний бітрейт (кбіт/с) | Плюси | Мінуси |
|---|---|---|---|---|---|
AAC | 8 – 96 | 16 | 320 |
|
|
SBC | 16 – 48 | 16 | 1500 |
|
|
aptX | 16 – 48 | 16 | 384 |
|
|
aptX HD | 16 – 48 | 24 | 576 |
|
|
LDAC | 44,1 – 96 | 16 | 990 |
|
|
Як переключити кодек на телефоні
Для власників гаджетів Apple ми маємо погані новини: у них використовується кодек AAC, і змінити його не можна. Тому слухати музику в якості Hi-Res у бездротових навушниках не вдасться.
У смартфонах на Android поміняти кодек можна в Режимі розробника:
Перейдіть в Налаштування – Система – Режим розробника.
Якщо Режиму розробника немає, тоді його потрібно активувати. Налаштування – Система – Про телефон – швидко натискайте на номер випуску, доки не з'явиться повідомлення про активацію Режиму розробника.
У Режимі розробника поспіль розташовані 3 необхідні нам налаштування: Кодек під час передачі через Bluetooth, Частота дискретизації, Розрядність.
Деякі кодеки можуть бути недоступні, що пов'язано з версією ОС. Після зміни кодека поміняйте частоту дискретизації і розрядність, використовуючи ті самі характеристики, що у джерела музики. Можна вибрати значення менше джерела, але ставити більше немає сенсу – це збільшить навантаження, але не підвищить якість відтворення.
Також враховуйте версію Bluetooth: для 4.0 максимальна пропускна здатність 1 Мбіт/с (1024 кбіт/с), тому бітрейт не повинен бути більше. Для версії 5.1 можна вибрати будь-який Bluetooth-кодек, тому що жоден з них не має бітрейту більше 2048 кбіт/с.
Який бітрейт використовується на стрімінгах
Бітрейт залежить від вибраних налаштувань:
YouTube Music. Низька – 48 кбіт/с, Звичайна – 128 кбіт/с, Висока – 256 кбіт/с, Дуже висока – 320 кбіт/с.
Apple Music. За замовчуванням працює з бітрейтом 256 кбіт/с. Також є режими Lossless (1152 кбіт/с) та Hi-Res Lossless (4752 кбіт/с). У пристроях Apple для бездротових навушників вмикати ці режими немає сенсу. Lossless можна вибирати на Android. Режим Hi-Res Lossless призначений лише для дротових навушників.
Spotify. Звичайна якість – 96 кбіт/с, Висока – 160 кбіт/с (максимальний бітрейт для Spotify Free), Дуже висока – 320 кбіт/с. Якщо ви ставите дуже високу якість, рекомендується в налаштуваннях вимкнути економію трафіку. Стрімінг давно анонсує режим Spotify HiFi, але дата релізу на момент написання статті ще не названа.
Deezer. За замовчуванням працює зі 128 кбіт/с. У налаштуваннях можна вибрати Високу якість із бітрейтом 320 кбіт/с. З підпискою Deezer HI-FI буде доступне налаштування FLAC – 1411 кбіт/с.
Зверніть увагу, що коли ви вибираєте Lossless у Apple Music та FLAC у Deezer, то різко збільшуєте витрати трафіку. Зважайте на це, коли ви слухаєте музику через мобільний інтернет.
Підсумки
Підбирайте кодек, відштовхуючись від якості джерела. Для Lossy оптимальним варіантом є AAC, також підійде aptX. Lossless – aptX HD.
Під час вибору кодека враховуйте версію Bluetooth.
На бюджетних навушниках різницю між кодеками Lossy та Lossless помітити складно.
Якщо ви любите якісний звук, вас може зацікавити наша стаття про вибір колонок.