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.
“Музыкальные” кодеки Bluetooth. Делаем правильный выбор!
Сегодня огромную популярность набирает воспроизведение музыки по протоколу Bluetooth. Эту функцию встраивают не только в каждую современную аудиосистему. На этом алгоритме основывается работа переносных колонок и большинства моделей беспроводных наушников. При этом качество звучания на практике может сильно разниться и вот почему. Секрет кроется в использовании того или иного кодека (не путать с профилями) при передаче звука источника на устройство воспроизведения. Какими кодеки бывают и какими свойствами наделены – давайте разберемся.

КОДЕКИ BLUETOOTH
- SBC (SubBand Codec) – кодек, присутствующий во всех без исключения устройствах и обеспечивающий базовое качество звучания, на уровне сжатых файлов среднего битрейта.
- AAC (Advanced Audio Codec) – алгоритм кодирования, основанный на сложной математической модели. По качеству звучания превосходит SBC, но до последующих сильно недотягивает. Массово применяется в технике Apple, для которой на сегодня это наиболее предпочтительный вариант передачи аудио по Bluetooth.
- AptX – разработанный Qualcomm алгоритм с приближенным к компакт-диску качеством звучания. Используется компрессия исходного сигнала в соотношении 4:1 с битрейтом 352 кбит/с и разрядностью 16 бит/44,1 кГц. Выделяется разновидность AptX LL (low Latency) с пониженными задержками при воспроизведении.
- AptX HD – дальнейшее развитие алгоритма AptX, получившее способность передавать сигнал с параметрами 24бита/48 кГц. Битрейт при этом повышен до 576 кбит/с. На слух отличия от простого AptX ощутимы, причем, чем выше классом техника, тем преимущество AptX HD становится более явным.
- AptX Adaptive – новая версия (представлена в 2018 году) кодека AptX, ключевой особенностью которого является возможность сжатия аудио с переменным битрейтом (динамическая настройка качества). Это необходимо в условиях, где присутствует множество “конкурирующих” беспроводных сигналов. В этом случае возможна повышенная компрессия исходных данных для сохранения стабильности подключения, а при наличии “свободного эфира” качество звучания будет максимальным.
- AptX Lossless – как следует из названия, этот кодек нацелен на передачу звука без потерь. Разработчики из Qualcomm заявляют, что качество звучания при использовании AptX Lossless полностью соответствует CD, поскольку данные передаются с побитовой точностью. Между тем алгоритм работы кодека адаптивный – он зависит от стабильности соединения и пропускной способности канала. При этом битрейт может варьироваться от 140 кб/с до максимального 1 Мб/с. Интересная особенность AptX Lossless заключается в возможности его работы в режиме AptX-HD, т.е. с поддержкой более высокого разрешения, но с lossy-компрессией. Устройства с поддержкой AptX Lossless должны появиться на рынке уже в 2022 году.
- LDAC – детище компании Sony и один из самых качественных кодеков. Битрейт передачи достигает 990 кбит/с при разрядности 24 бита/96 кГц. На слух это дает чистое и динамичное воспроизведение музыки, лишенное цифровых артефактов. С выходом Android 8.0 Oreo кодек LDAC стал частью этой операционной системы на правах Open Source, однако его наличие в конкретном устройстве зависит от производителя гаджета.
- HWA (Hi-Res Wireless Audio) – конкурент LDAC, предложенный компанией Huawei. Технология основана на кодеке LHDC, разработанном китайской Savitech с битрейтом до 900 кбит/с и максимальными параметрами потока 24 бита/ 96 кГц. По качеству звучания HWA схож с LDAC, однако пока на стороне последнего большее количество совместимых устройств.
- UAT (Ultra Audio Transmission) – новейшая разработка компании Hiby с максимальным битрейтом 1,2 МБит/с и параметрами потока до 24 бита/192 кГц. В связи с увеличением объема передаваемых данных UAT требует наличия Bluetooth версии не ниже 4.2. Для работы технологии может быть использован любой совместимый Android смартфон с установленным приложением Hiby Music и соответствующее приемное устройство, например компактный Bluetooth ресивер Hiby W5.
- BT-UHD (Bluetooth Ultra High-Definition Audio) – протокол последнего поколения, рассчитанный на максимальную точность передачи аудио записей высокого разрешения. Максимальный битрейт – 2,3 МБит/с. Впервые реализован в микропроцессоре Huawei Kirin A1 с использованием Bluetooth версии 5.1.
- LC3 – новейший аудио кодек из спецификации Bluetooth LE Audio, теоретически способный обеспечить лучшее качество звучания по сравнению со стандартным SBC, используя вдвое меньший битрейт. Как заявляется разработчиками из консорциума Bluetooth SIG (Special Interest Group) устройства с LC3 получат увеличенное время работы (за счет снижения потребления энергии) и возможность трансляции сигнала на сразу на множество приемных устройств (Broadcast Audio). Также указывается поддержка улучшенной синхронизации (Multi-Stream Audio). По оценке специалистов кодек LC3 будет наиболее актуален в беспроводных наушниках, где один из важнейших показателей – время автономной работы .
- MQAir – Hi-Res кодек от создателей стандарта MQA (Master Quality Authenticated), получившего известность благодаря музыкальным стриминг-сервисам (в первую очередь TIDAL и Quobuz). Технически его название звучит как SCL6, при этом предполагается поддержка PCM и MQA аудиофайлов с частотой дискретизации до 384 кГц. Используется адаптивный битрейт с параметрами от 200 кб/с до 20 Мб/с. Для трансляции максимального потока возникает необходимость задействовать каналы связи Ultra-Wideband (UWB) и Wi-Fi.
КАКОЙ КОДЕК ПРЕДПОЧЕСТЬ?
Если вы не владелец текущего гаджета Apple (в этом случае результат ограничивается AAC) и хотите слушать музыку в достойном качестве – выбирайте как МИНИМУМ устройства с поддержкой AptX. Ну а меломанам со стажем или аудиофилам порекомендуем обратить внимание на наличие более совершенных AptX HD, LDAC, HWA или UAT.
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.
Музыка по Bluetooth: разбираемся в беспроводных аудиокодеках

В последние пару лет беспроводные наушники получили широкое распространение, но любители качественного звучания не спешат избавляться от проводов. Причина в том, что потоковая передача звука по радиоканалу требует кодирования специальным алгоритмом — кодеком, так как пропускная способность канала Bluetooth сильно ограничена. Базовые кодеки нетребовательны к вычислительной мощности источника, но ощутимо портят аудиопоток и не способны обеспечить уровень Hi-Res аудио. С развитием техники появились высококачественные кодеки, в их числе: aptX, aptX HD и LDAC.
Подписывайтесь на наш Телеграм
Теория цифрового звучания

Качество цифрового звука определяют несколько параметров, в первую очередь, частота дискретизации, то есть частота оцифровки аналогового звука. Единица измерения — герцы (Гц), то есть количество отсчётов в секунду. Чем больше, тем ближе закодированный звук к исходному сигналу.
Разрядность (бит) определяет точность кодирования каждого участка, определенного частотой дискретизации. Большие значения обеспечивают лучшую точность, но пропорционально возрастает объём требуемых данных.
Битрейт зависит от выше перечисленных параметров и характеризует поток, необходимый для кодирования и передачи звука через канал за единицу времени. Битрейт зависит от степени компрессии сигнала и косвенно определяет качество звука. Измеряется в битах в секунду (бит/с).

Стоит помнить, что для активации кодека необходима его двухсторонняя поддержка источником и устройством воспроизведения, то есть, например, наушниками и смартфоном. В противном случае для передачи аудио будет выбран менее качественный алгоритм. Эталон цифрового звука — компакт-диск, который использует частоту дискретизации 44100 Гц при разрядности 16 бит, отсутствие сжатия и два канала обеспечивают битрейт 1411 кбит/с.
Subband Coding
SBC или Subband Coding — эффективный кодек передачи аудио через Bluetooth с потерями. SBC появился задолго до распространения мощных смартфонов, а его первоочередная задача — снижение вычислительной нагрузки на кодирование и декодирование звука. Другие задачи — экономичная и стабильная передача в любых условиях. Алгоритм действует грубо и основан на несовершенстве человеческого слуха. Частотные диапазоны, неразличимые в совокупности аудио тракта, вырезаются и не кодируются. Битрейт 328 кбит/с при частоте дискретизации 48 кГц и глубине 16 бит, что сравнимо с MP3, но итоговое качество значительно уступает.

Кодек SBC является базовым для передачи аудио через Bluetooth и совместим со всеми устройствами. Качество в натяжкой хватает для прослушивания форматов MP3 и AAC, а также для стриминговых сервисов вроде Google Play Музыки и Apple Music.
Advanced Audio Coding
AAC или Advanced Audio Coding — дальнейшее развитие технологии с лучшим качеством звучания при меньшем битрейте. Эффект достигается сложными алгоритмами, которые требуют большие вычислительные возможности, что для современных устройств вовсе не проблема.

Получил распространение в технике компании Apple, которая не нуждается в представлении. Стоит признать, что более продвинутых алгоритмов в гаджетах компании из Купертино нет. Продвинутые аудио-устройства сторонних производителей как правило поддерживают AAC, но одновременно совместимы с более продвинутыми кодеками aptX, aptX HD и LDAC о которых ниже.
aptX и aptX HD

Разработанный компанией Qualcomm кодек aptX приблизил качество передаваемого без проводов звука к компакт-дискам. В отличии от SBC и AAC, продвинутый кодек основан на уплотнении и оптимизации потока, итоговая компрессия 4 к 1. Битрейт передачи — 352 кбит/с при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрядности 16 бит.
Модернизированный вариант aptX HD превосходит по качеству звуковой компакт-диск. Частота дискретизации достигает 48 кГц при разрядности 24 бита, а битрейт — 576 кбит/с. Степень компрессии сохранена — 4 к 1.

Главный недостаток aptX и aptX HD — необходимость лицензирования у компании Qualcomm, из-за чего количество совместимых устройств ограничено. В числе смартфонов — устройства на базе флагманских чипов Qualcomm Snapdragon. Совместимые смартфоны и планшеты на других платформах — большая редкость, яркие примеры — последние флагманы Huawei и Meizu. С другой стороны, смартфоны и планшеты Apple кодек не поддерживают.
Meizu EP52

Список совместимых с aptX наушников и аудиосистем куда шире. Одна из интересных моделей — наушники Meizu EP52 с aptX на борту. За 2500 рублей или $36,99 компания предлагает гарнитуру с гибким оголовьем-ошейником. Форм-фактор оптимален для спортивных тренировок и повседневного ношения. Обратная сторона корпуса оборудована магнитами с датчиком холла. Когда музыка не нужна, достаточно сцепить наушники, воспроизведение остановится автоматически.
Ausdom M05

Недорогих накладных наушников с поддержкой aptX не так много, но особенно выделяется модель Ausdom M05. За скромные $43,39 или 2700 рублей предлагаются эргономичные наушники с дизайном под карбон. В отличии от конкурентов, Ausdom созданы вне стереотипа «больше баса, круче звук». Инженеры потрудились, чтобы поймать правильный баланс. Кодек aptX обеспечивает качественный звук по Bluetooth, но при желании, наушники можно подключить через AUX-кабель.
Приёмник Levn

Одно из немногих устройств с aptX HD на борту — приёмник-передатчик Levn. Компактный аксессуар добавляет Bluetooth к любой аудиосистеме или наушникам. Подобное устройство также можно использовать в машине, оборудованной только AUX. Аудиосистема подключается к 3,5 мм разъёму на корпусе ресивера, который, в свою очередь, подключается к смартфону через Bluetooth. Вторая функция — трансляция звука со смартфона или планшета сразу на две пары наушников через Bluetooth. Стоимость аксессуара немаленькая — $30,48 или 1950 рублей. Дальнейшее распространение aptX HD под большим вопросом, в первую очередь из-за появления ещё более навороченного кодека LDAC.
LDAC

Самый новаторский Bluetooth-кодек — LDAC. Он разработан компанией Sony. Битрейт передачи достигает вплоть до 990 кбит/с при частоте дискретизации 96000 Гц и глубине 24 бит — показатели аудио, записанного на DVD. В целом, качество соответствует Hi-Res, но LDAC всё ещё остается алгоритмом с потерями, несмотря на сложное кодирование и отсутствие топорности, присущей раннему SBC. Степень компрессии находится на уровне aptX.

С выходом Android 8.0 Oreo кодек LDAC стал частью Android Open Source Project и доступен всем производителям смартфонов и планшетов на базе ОС от Google. Так, LDAC уже совместим со смартфонами Google Pixel, OnePlus, Samsung Galaxy, Xiaomi и другими, которые были выпущены или обновлены до Android 8.0 Oreo и старше.

На данный момент, совместимые с LDAC устройства воспроизведения есть только в ассортименте Sony. За три года продвижения стандарта компания выпустила широкую линейку устройств в разных ценовых сегментах. На недавней презентации Sony EXTRA BASS представили новую линейку, включающую вставные и мониторные наушники, а также колонки разного калибра. Информации о появлении кодека в аксессуарах сторонних производителей пока нет.
Материалы по теме:
- Серьги-наушники — это странно, но продуманно и удобно. Обзор Huawei FreeСlip
- Эти наушники обошли даже популярных конкурентов, причём заслуженно. Обзор Huawei FreeBuds Pro 3
- Шумоподавление за пару тысяч. Обзор HONOR Choice Earbuds X5
- Как наушники за 42 $ от Nothing получились настолько хорошими? Обзор CMF Buds Pro
- Всё отдам за такую фишку: тестирую недорогие наушники, подстраивающиеся под мои уши