Під час купівлі нових бездротових навушників в таблиці характеристик вказуються невідомі для багатьох абревіатури. Наприклад, AAC або aptX. Вони потрібні для передачі звуку «по повітрю» з вашого смартфона чи ноутбука в потенційні навушники. В цій статті розберемо найрозповсюдженіші аудіокодеки.
Зміст
Аудіокодек — це програмний застосунок для кодування та декодування звукових даних. Простими словами: «відкриває та закриває двері» звукової інформації, яка отримана від вашого пристрою чи застосунку (наприклад, Poweramp, Spotify чи Youtube). Тут потрібно бути уважним, бо такий кодек безпосередньо не передає дані з пристрою на бездротові чи дротові навушники.
Кодек – акронім від слів кодування та декодування.
Звукова хвиля: аналогова та цифрова.
Існує два різновиди аудіокодеків: програмні та апаратні. В більшості випадків програмні кодеки вбудовані у звичні нам застосунки для прослуховування аудіо та переглядів відео: Winamp, K-Lite Codec Pack та інші.
В старі часи Windows 98 і раніше, коли лише започатковувалися та вводилися загальноприйняті стандарти для відео та аудіо, користувач міг абсолютно легко зустрітися з аудіофайлом та не почути того, що в ньому грає. З відео було ще більше проблем: неможливість відтворити звукову доріжку, саме відео чи взагалі обидва компоненти. Зараз таких проблем майже не зустріти.
Апаратний аудіокодек являє собою окрему мікросхему всередині вашого пристрою, який кодує та декодує аналоговий сигнал в цифровий і навпаки, застосовуючи ЦАП (цифро-аналоговий перетворювач) та АЦП (аналогово-цифровий перетворювач). Звичним прикладом такого кодека в материнських платах — High Definition Audio від компанії Realtek.
Характеристиками кодеків являються: Частотний діапазон та Дискретизація, Розрядність, Бітрейт. Тож розповімо про кожну окремо.
Частотний діапазон, мабуть, найзрозуміліший з усіх вище перелічених характеристик. Як зрозуміло з назви, це підтримувані частоти для відтворення аудіо. Людське вухо чує в межах 20-20000 Гц. Тому кодеки можуть видаляти «зайві» записані дані (до 20 та після 20 кГц) не тільки для зменшення витрат споживаної електроенергії навушників, а й заради зменшення об’єму файлу.
З Частотою дискретизації (Sample Rate) все дещо складніше, основне завдання якої — перетворення безперервного сигналу в дискретний (поділений). Чим вище частота, тим краще. Наприклад, дискретизація на рівні 16 кГц застосовується для голосових викликів, коли як 192 кГц записуються для фільмів на Blu-ray дисках.
Розрядність або Глибина звуку (Audio Bit Depth) пояснюється досить просто: скільки біт витрачається на запис одного семпла після дискретизації сигналу. Зі зрозумілих причин, чим більша розрядність, тим краще звук. Буває 8 (28 = 256 значень всередині одного семпла), 16 (216 = 65536) та 24 бітною (224 = 16 777 216).
Бітрейт відображає потік даних — скільки бітів передається за секунду часу. Вимірюється в кбіт/с. Являє собою сукупністю попередніх характеристик. Наприклад, бітрейт 128 кбіт/с означає, що для кодування однієї секунди мелодії необхідно витратити 128 тисяч біт. Чим більше бітрейт, тим краще. Саме тому для прослуховування музики необхідно мати 246 кбіт/с та вище, хоча для подкастів буде достатньо в межах 128-196 кбіт/с.
Після отримання аудіоданих відбувається головна робота кодеків — це стиснення інформації для обробки та подальшого прослуховування вами музики або подкастів. Кодеки за типом стиснення ділять на два види:
Як бачимо з простого перекладу слів, для кодеків з принципом стиснення Lossless аудіо-інформація зберігається без втрат якості. Саме тому його люблять аудіофіли. Через це, мелодії можуть займати багато місця на диску/телефоні. Наприклад, аудіо у форматі FLAC займатиме умовно 45-60 МБ памʼяті. Звичайних людей може жахати такий обʼєм лише однієї пісні. Тому використання ними стиснення Lossy у форматі mp3 (5-10 МБ) дозволить економніше витрачати місце на диску.
Основна проблема Bluetooth-кодеків у неможливості передати всю записану якість. Навіть якщо на вашому смартфоні/ПК відкриваєте пісні у FLAC (Free Lossless Audio Codec), якість переданого звуку у навушниках буде нижчою.
Звісно, хотілося б завжди мати ідеальне звучання в будь-який момент часу та на будь-якому пристрої. Прогрес не стоїть на місці, але все ще недостатній для передачі «ідеального звуку» з однієї причини — технічно складно оброблювати 96 кГц, 32 біт з бітрейтом 6144 кбіт/сек. Навіть якщо взяти файл FLAC з 44,1 кГц 16 біт, 1200 кбіт/сек важитиме 40 МБ. Це вже може здатися немало. Якщо ж взяти ту саму пісню у 96 кГц, 32 біт отримаємо понад 200 мегабайтів!
Для передачі звуку по повітрю, TWS-навушники використовують знайомий всім нам Bluetooth різних версій. Проте його максимальної пропускної здатності може бути замало навіть для FLAC:
| Версія Bluetooth | Максимальна пропускна здатність |
| Bluetooth 4.0 | до 1 Мбіт/сек (1024 кбіт/сек) |
| Bluetooth 5.4 | до 2 Мбіт/сек (2048 кбіт/сек) |
| Bluetooth 6.0 | до 3 Мбіт/сек (3072 кбіт/сек) |
І це дані з тестів у «ідеальному світі». В реальному ці дані будуть меншими. Хоча з виходом Bluetooth 6.0 вже існує шанс повноцінного застосування FLAC (близько 1400 кбіт/сек) без проблем для передачі. Залишилось дочекатися кілька років для відповідних пристроїв з його підтримкою. Тільки не потрібно забувати про затримки, які виникають у різні моменти обробки чи передачі аудіо. Особливо це стосується при застосуванні в ігровому процесі.
Перейдемо до популярних кодеків, які можна зустріти у більшості TWS-гарнітур. Проте спочатку наведемо загальну порівняльну таблицю кодеків.
| Кодек | Тип | Бітрейт (кбіт/сек) | Частота (кГц) | Розрядність (біт) | Затримка (мс) |
| SBC | Lossy | до 345 | 44.1 / 48 | 16 | 200-250 |
| AAC | Lossy | 128-256 | 44.1 / 48 | 16 | 150-200 |
| aptX | Lossy | 352 | 48 | 16 | 100-150 |
| aptX HD | Lossy | 576 | 48 | 24 | 150-200 |
| aptX Adaptive | Lossy | 276-420 | 44.1 / 48 | до 24 | 50-80 |
| aptX Low Latency | Lossy | 352 | 44.1 / 48 | 16 | 40 |
| aptX Lossless | Lossless | до 1200 | 44.1 | 16 | 80-100 |
| LDAC | Lossless | до 900 | 44.1 / 48 / 96 | до 24 | 100-200 |
Спочатку озвучимо кодеки з «втратами» (Lossy). Кодек SBC (Subband Codec) являється одним з найпоширеніших кодеків для TWS-гарнітур. Не найкраща якість звуку на високих частотах. Саме цей кодек часто застосовується для передачі голосу користувача під час голосового виклику.
Кодек AAC (Advanced Audio Codec) забезпечує кращу якість звуку на однаковому бітрейті, ніж SBC. Саме цей кодек застосовує компанія Apple для усіх своїх пристроїв. Основним мінусом зазначається підвищене енергоспоживання процесором для роботи цього кодека.
Кодек aptX являє собою середній варіант, без явних недоліків та переваг. Був розроблений компанією Qualcomm. Існує багато реалізацій цього кодеку для різних потреб:
Як бачимо, стандартів Lossy багато. А що з кодеками «без втрат» Lossless. А тут існує всього два стандарти:
Кодек LDAC (Lossless Digital Audio Codec) хоча і містить слово Lossless, проте не зовсім ним являється. Бітрейт може бути в межах 330, 660 та 990 кбіт/сек. Для розкриття потенціалу необхідне стабільне Bluetooth зʼєднання. На додачу до цього, потрібно мати пристрої компанії Sony, адже саме вона розробник цього кодеку.
Кодек aptX Lossless з підтримкою бітрейту на рівні 1200 кбіт/сек, тобто CD-якості (16 біт/ 44,1 кГц). Необхідна підтримка Bluetooth версії 5.2 і вище.
В наш час існує чимала кількість кодеків. Проте не треба цим перейматись при купівлі Bluetooth навушників чи гарнітур. Вони підтримують одні й ті ж самі стандарти відтворення звуку, що й смартфони або ПК. Тому більшості користувачів ця інформація не вкрай необхідна. А ось для тих, хто хоче краще розкрити свій аудіопотенціал, необхідно дочекатися наступної ітерації технологічного прогресу для повноцінного використання безпровідних навушників.