Качество звука в беспроводных наушниках

Наушники airpods

Наравне с кодеками SBC и aptX на рынке существует кодек AAC, который не только довольно широко распространён, но и является кодеком, используемым по-умолчанию для кодирования музыки в сервисах iTunes и YouTube. Он поддерживается всеми телефонами, как на базе операционной системы iOS (iPhone), так и Android.

Изначально кодек был создан, как конкурент знаменитому MP3, обеспечивая чуть более лучшее звучание при меньшем объёме занимаемой памяти. Также он имеет большие технические возможности, музыка, с его помощью, может иметь параметры 24 бита 96 кГц, в то время как для MP3 максимумом является 16 Бит и 48 кГц.

AAC также применяется для сжатия данных перед их передачей по Bluetooth на беспроводные наушники, конечно, если и наушники, и телефон его поддерживают.

Следует отметить, что при всех своих достоинствах AAC относится к Lossy кодекам, т.е. он кодирует музыку с потерей оригинального качества.

AAC уступает по качеству звучания записи на компакт-диске

Частоты, на которых происходит потеря аудио информации при использовании кодеков AAC и SBC

Прежде чем мы погрузимся в графики и рассуждения нужно напомнить о том, что 16 бит для кодирования музыки абсолютно достаточно на сегодняшний день. Да, есть записи, выполненные с разрядностью 24 бита и даже 32 бита, однако, если посмотреть на графики, то видно насколько мало хранится аудиоинформации в дополнительных разрядах, поэтому в нашем конкретном тесте можно этим пренебречь. Также не будем забывать о том, что чувствительность человеческого слуха на частотах выше 10 кГц значительно изменяется с возрастом, не говоря уже об анатомически особенностях слуха каждого из нас.

Самым жадным оказался телефон Huawei P20 Pro, он начинал заметно обрезать тестовых звук уже на частоте 14.2 кГц, а это очень рано. Даже пожилые люди 60-ти лет, при условии, что их слух в порядке, могут слышать звук на этой частоте, не говоря уже о более молодых меломанах. Чуть лучше проявил себя LG V30, который обрезал звук начиная с частот 16 кГц. Ещё чуть лучшие результаты продемонстрировал телефон Samsung Galaxy Note 8, который делал обрезку на частоте 17 кГц. Но лучше всех показал себя iPhone 7, который продержался до частоты 18.9 кГц.

Кодек AAC не смог достичь по частотному показателю не то, что качество записей на обычном компакт-диске, но даже до стандартного кодека SBC дотянуться не смог. Это надо знать каждому, кто ценит качество звука превыше удобства.

Уровень фонового шума при проигрывании Lossless файлов

Этот тест демонстрирует работу психоакустического фильтра, который призван удалять из записи все звуки с низким уровнем громкости если одновременно с ними звучит более громкий звук.

Обратите внимание, что AAC просто удаляет звук, если он слишком тихий, чтобы его услышать. В записи он есть, а вот в наушниках его уже нет.

Обратите внимание на шум вокруг пиков проигрываемых звуков — они не замаскированы и не искажены. Например, имплементация кодека в телефоне iPhone 7 работает так, как должна теоретически, достигая громкости в 91 дб на частоте 1 кГц, это показывает, что вариант настройки кодека в телефоне Apple минимально маскирует сигнал и воспроизводит его достаточно близко к оригиналу, в то время, как конкуренты работают намного менее эффективно.

Телефоны на базе ОС Android работают с кодеком AAC хуже, чем iPhone

Как мы видим из тестов телефоны на базе ОС Android работают с кодеком AAC гораздо менее эффективно, чем iPhone.

Причиной этого является не конкретная имплементация кодека в прошивке телефона (хотя и она тоже), но главным образом на качество кодирования влияют энергосберегающие алгоритмы операционной системы Android (EAS).

EAS регулирует как процессор телефона будет работать с каждой конкретной задачей, на каких частотах это будет происходить и сколько энергии он на это будет тратить. Также будут расставлены разные приоритеты, если одновременно телефон будет заниматься множеством других задач.

В отдельных случаях на качество передачи звука с помощью кодека AAC может даже повлиять включение функции энергосбережения, которую пользователь может активировать самостоятельно для экономии заряда аккумулятора телефона.

На данный момент только кодек AAC использует сложное психоакустическое моделирование при кодировании сигнала, поэтому для его полноценной работы процессор должен проделать гораздо более тяжёлую работу, по сравнению с кодеками SBC и даже aptX.

Поэтому смартфоны, которые на первое место ставят приоритет повышению энергоэффективности по сравнению с производительностью, будут кодировать передачу музыки с помощью AAC Bluetooth с гораздо меньшим битрейтом и качеством. Например: Huawei P20 Pro, известный своей направленностью на оптимизацию энергоэффективности, дает результат, уступающий Galaxy Note 8 и iPhone 7.

Даже лучший телефон на ОС Android Galaxy Note 8 в нашем тесте явно уступает по качеству кодирования iPhone’у.

Он обеспечивает уровень шума около −73 дБ вокруг всех тестовых сигналов и фоновый шум −110 дБ.

Но даже так −73dB это не тоже самое, что 96 дБ, которое стандартно для уровня качества обычного компакт-диска, поэтому вы услышите шум, когда начнёте слушать мелодии.

Уровень фонового шума Huawei P20 Pro значительно хуже, чем Note 8, достигая максимума −42 дБ вокруг сигнала на частоте 1 кГц. Это не смертельно, но при прослушивании сложных музыкальных композиций детали будут утеряны, т.к. они будут маскироваться фоновым шумом. Определенно ничего близкого к качеству CD здесь нет.

Для того, чтобы продемонстрировать как сильно влияет на алгоритм кодирования AAC содержание воспроизводимого материала, сделаем следующий тест:

Также видим, как кодек начинает срезать частоты выше определённой частоты, так даже iPhone заметно снизил громкость воспроизводимых тестовых сигналов на частоте выше 19 кГц.

Как мы видим, чем сложнее сигнал, тем больше становится фоновый шум и чем больше телефон настроен сохранить заряд аккумулятора, тем больше он халтурит при кодировании звука.

Оставляет ли кодек AAC файлы, закодированные в формат AAC, без изменения при передаче по Bluetooth?

Интересно, а меняет ли кодек AAC файлы, закодированные этим же кодеком и имеющим расширение AAC, при передаче их по Bluetooth в наушники? Удивительно, но в интернете нет тестов, которые бы проверили эту гипотезу. Чтож, придётся всё сделать самим. Для этого мы сконвертировали Lossless файл в AAC и заново провели тесты с ним, сравнивая с тем, как ведёт себя кодек при кодировании Lossless музыки.

Уровень фонового шума при воспроизведении музыки в формате AAC и обработанной кодеком AAC

Стоит ли использовать кодек AAC при использовании беспроводных наушников?

Кодек AAC является одним из самых любопытных кодеков, используемых при передаче музыки по Bluetooth. Дело в том, что нельзя однозначно судить о качестве его работы просто взглянув на графики и сравнив их, т.к. этот кодек активно использует принципы психоакустики при кодировании, чего не делают кодеки SBC или aptX.

Исходя из графиков, которые размещены в этой статье и личного субъективного опыта я могу заключить о том, что использовать кодек AAC имеет смысл только в паре с телефонами Apple iPhone из-за особенностей его имплементации в этой технике. В этом случае, при наличии качественных наушников, вы действительно получите результат, который будет близким к качеству звучания компакт-диска, хоть, конечно, и не будет ему равным.

Но если вы являетесь счастливым обладателем смартфона с операционной системой Android, тогда я настоятельно рекомендую отказаться от AAC, т.к. результат кодирования будет примерно равен кодеку SBC, а в некоторых случаях он будет даже худшим при прямом сравнении, а о каком-то серьёзном сравнении с качеством уровня компакт-диска и речи идти не может.

Если вы используете Android, то выберите другой кодек для высокого качества звука: aptX, aptX HD или LDAC.

Но больше всего во время теста удивил очень большой разброс в качестве работы кодека от телефона к телефону, в то время как кодек SBC был очень стабильным и работал на всех телефонах одинаково. В будущем выйдут дополнительные статьи с новыми исследованиями особенности работы кодека AAC и его сравнения с конкурентами, оставайтесь с нами.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть