Кодеки в наушниках: что это такое, для чего нужно, особенности

От чего зависит качество воспроизведения в беспроводных наушниках? От самого качества аудиозаписи, это очевидно. От характеристик динамиков – тоже само собой разумеется. От конструкции корпуса – и это понятно. Все?

Нет, не все. В отличие от проводных, беспроводные гаджеты используют компрессированный сигнал. А это накладывает весьма существенные ограничения на его качество. Поэтому здесь вступает в игру еще один фактор – поддерживаемые моделью кодеки.

Почему нельзя обойтись без них?

И в самом деле – почему? А все дело в том, что беспроводный интерфейс Bluetooth даже в самых последних его модификациях имеет очень узкую пропускную способность канала.

В спецификациях указана величина в 2,1 Мбит/с, однако такая скорость может достигаться разве что в условиях «сферического девайса в вакууме». На практике мы имеем порядка 0,7 Мбит/с.

Этого недостаточно для передачи несжатого, или, как говорят, некомпрессированного потокового аудио. Поэтому прежде чем передать сигнал, его подвергают компрессии по определенным алгоритмам.


А после передачи его требуется по ним же «раскомпрессировать», декодировать. Кодек (от английского COder/DECoder) – именно такой набор.

Качество работы кодека определяется двумя основными показателями:

• степенью сжатия исходного потока;
  
• количеством вносимых в процессе компрессии искажений в выходной сигнал по сравнению с исходным.
  

А почему бы не сделать пропускную способность интерфейса побольше, получив таким образом максимальное качество? Ведь работает же Wi-Fi 4 в том же диапазоне 2,4 ГГц, из-за чего, кстати, случаются конфликты с Bluetooth.


И скорость обмена данными там выше в разы, если не на порядок. Все просто. Одним из основных плюсов Bluetooth является минимальное потребление энергии, достигаемое за счет лимитированной мощности передатчиков.

С каждым новым поколением оно становится все ниже, но не за счет увеличения мощности, а за сет совершенствования алгоритмов работы интерфейса. Поэтому увеличить пропускную способность нельзя никак.

Особенности кодеков

Каждый из кодеков обладает своими характерными чертами, в конечном итоге влияющими на качество конечного звука. Плюс имеются обстоятельства, на него не влияющие, но способные определить выбор разработчика наушников.

Битрейт. Показывает количество бит данных, требуемое для обработки сигнала за единицу времени. И не обязательно аудио, хотя именно цифра 320 Кбит/с наверняка знакома многим мало-мальски требовательным к качеству звука. У видео тоже может быть свой битрейт.


Сам по себе показателем качества является только при прочих равных, т.е., при использовании одного типа кодека. Например, MP3 файл с битрейтом 320 Кбит/с будет заведомо качественнее его же, но со 128 Кбит/с.

Чем выше этот параметр, тем больше места требуется на диске для записи, или большая пропускная способность канала.

Операционная система. Программное обеспечение мобильного устройства может поддерживать кодек, а может – и нет. И тогда его нужно либо искать на стороне, либо обходиться «базовым» уровнем качества.


Кроме того, даже если он поддерживается, качество может быть хуже или лучше в зависимости от конкретной модели.

Психоакустические характеристики. Разработчики наловчились «обманывать» слух пользователя, пользуясь знанием об особенностях восприятия звуков людьми.

В результате воспроизведение с меньшим уровнем искажений но без учета психоакустики может звучать хуже, чем с более высоким их количеством, но с учетом человеческого восприятия.


Чипсет устройства. Некоторые чипмейкеры обладают собственными кодеками, которые не могут быть использованы в устройствах на платформах их конкурентов.

Интеллектуальная собственность. Далеко не все кодеки являются бесплатными. За многие из них приходится платить их владельцам, поэтому производитель смартфона может просто отказаться от установки такого софта.

А некоторые из них и вовсе являются проприетарными, т.е., используются только в продукции владельца.

Какие они бывают?

Наконец, мы добрались до самого важного – выбора модели наушников согласно поддерживаемым кодекам. Итак, перечислим наиболее распространенные из них.

SBC. Поддерживается абсолютно всеми устройствами, способными на потоковую беспроводную передачу аудио и использующими стандарт A2DP.

В целом качество достаточно скромное, поскольку при разработке упор делался на стабильность в сложных условиях и пониженное энергопотребление. Для разговоров по гарнитуре или аудиокниг кое-как годится, но для музыки – не очень.

Реальный битрейт – не выше 328 Кбит/с, хотя разработчиком заявлен неограниченный.


AAC. Следующий по популярности. Максимальный битрейт – 320 Кбит/с. Обеспечивает более высокое качество, чем SBC. Весьма любим Apple, девайсы которой ни с чем другим, кроме унылого SBC, работать не желают.

Весьма «тяжел» в обработке, но зато учитывает психоакустические факторы.

Семейство AptX. Разработка Qualcomm, используется только в смартфонах на данной платформе, так что владельцы MediaTek пролетают.

Наиболее распространенным является базовый AptX, более новые AptX HD и AptX Adaptive особого распространения не получили. Максимальный битрейт AptX – 384 Кбит/с, AptX HD – 576 Кбит/с, AptX Adaptive – 420 Кбит/с.

Наушники, поддерживающие эти кодеки, считаются весьма качественным, что соответствует действительности далеко не на 100% - слишком много маркетинга. Но для большинства средних пользователей - оптимальный вариант.

LDAC. Разработан Sony. Характеризуется очень высоким (до 990 Кбит/с) битрейтом. Используется только в наушниках Sony, причем далеко не в каждой модели, хотя со стороны смартфона начиная с Android 8 Oreo проблем нет.

Реальное качество более чем сомнительное, хотя и выше SBC. Причина – в нестабильной работе с максимальным битрейтом, по умолчанию он устанавливается в 330 Кбит/с.

Хотя при максимальном значении по качеству звука вплотную приближается к Hi-Res, более того – даже получил в 2019 году соответствующую сертификацию.


LHDC, также имеющий разновидность под названием HWA по названию одной из двух компаний-разработчиков. Второй кодек, лицензированный JAS как Hi-Res Wireless.

Преимущественно встречается в устройствах китайских производителей, Xiaomi и Huawei. Тоже обладает высоким (до 900 Кбит/с) битрейтом.

Samsung Scalable. Используется только в наушниках Samsung. Битрейт плавающий, от 88 до 512 Кбит/с, что достаточно удобно в условиях загруженности эфира.

LC3. Кодек последнего поколения, появившийся в Bluetooth 5.2, поддерживающем технологию LE Audio. Характеризуется высоким субъективным качеством звучания при низком битрейте (всего 240 Кбит/с). Предполагается, что в будущем именно он заменит устаревший SBC.

Что же выбрать?

Если вы – владелец одного из «яблочных» устройств, то кроме AAC вам ничего не понадобится: это наилучший и единственно оправданный вариант для айфонов и айпадов.

А вот на Android-девайсах он может работать по-разному, вплоть до того, что окажется хуже SBC.

LDAC мало распространен, и к тому же весьма переоценен. Слишком много маркетинговых уловок с ним связано.


Для тех, у кого смартфон на одном из Snapdragon, хорошим вариантом станут наушники с поддержкой AptX. Более поздние модификации кодека тоже встречаются слишком редко. Для пользователей Android его можно считать оптимальным.

Тем, кто использует модели Xiaomi (о Huawei не говорим из-за проблем с GMS), стоит обратить внимание на HWA, обеспечивающем отличное для беспроводной передачи качество.

Samsung Scalable работает только в смартфонах Samsung и только с наушниками же Samsung. По качеству реально соответствует AptX.


Что касается LC3, то он только недавно «вылупился», и пока что ассортимент моделей, поддерживающих Bluetooth 5.2 очень узок как среди смартфонов, так и среди наушников. Поэтому в настоящий момент рассматривать его смысла нет.

В заключение

Выбор аудиокодеков для беспроводной передачи звука не ограничивается вышеназванным, но большинство из них либо представляют крайне мало распространенную их модификацию, вроде aptX Low Latency или Samsung UHQ-BT, либо «антиквариат» типа MPEG-1/2, под который сегодня наушники уже не найти.


Еще не стоит забывать о том, что итоговое качество звука большинства кодеков будет в большой степени зависеть от грамотной его настройки. Тот же SBC может звучать вполне себе пристойно, а AAC, что называется, резать ухо.

И последнее, о чем стоит сказать – помните о своем возрасте. Чем старше вы, тем менее критичен для вас максимальный порог, по которому обрезаются высокие частоты. Например, сорокалетние уже не слышат звуки выше 15 КГц.