Ваш Android-телефон скрывает лучшие качества звука ваших наушников — вот как это разблокировать.

В Android скрывается целый мир Bluetooth-кодеков. Вот что они делают и какие из них важны.

Ваш Android-смартфон может обладать гораздо большим количеством возможностей Bluetooth-аудио, чем вы думаете. Дело в том, что в большинстве случаев меню Bluetooth-аудио в Android отображает лишь малую часть того, что могут сделать ваш телефон и наушники. Для более расширенных настроек вам может потребоваться использовать сопутствующее приложение для наушников или перейти в раздел « Настройки разработчика » Android , где доступен гораздо более широкий выбор Bluetooth-кодеков и режимов воспроизведения.

Возьмем, к примеру, мои старые наушники Sony WH-1000XM3. Технически они поддерживают aptX от Qualcomm, но в обычных настройках Bluetooth моего телефона в качестве варианта высокой четкости предлагается только LDAC, а для стандартного воспроизведения — SBC. Некоторые телефоны вообще не предлагают вариант кодека HD.

Однако, если зайти в настройки для разработчиков, картина кардинально меняется. В зависимости от телефона и наушников, вы можете найти варианты SBC, AAC, aptX, aptX HD, aptX Adaptive, LDAC и LHDC. Не все из них будут работать с вашим конкретным оборудованием, и поддержка кодеков значительно различается у разных производителей. Например, мой Pixel 11 Pro XL не отображает более продвинутые варианты aptX.

Чтобы найти эти параметры, сначала выполните обычное сопряжение наушников через Bluetooth. Затем откройте приложение «Настройки» , перейдите в раздел «О телефоне» и найдите « Номер сборки» .

Нажмите на номер сборки примерно 10 раз, пока не появится запрос, подтверждающий наличие доступа разработчика. После этого перейдите в разблокированные «Параметры разработчика» в меню настроек. Прокрутите вниз до раздела «Сеть/Bluetooth» и найдите параметры, включающие «Аудиокодек Bluetooth», «Качество воспроизведения LDAC» и «Количество бит на сэмпл» . Первый параметр отображает список поддерживаемых аудиокодеков, как показано на рисунке вверху этой статьи.

Так почему же Android скрывает все эти варианты? Что на самом деле делают разные кодеки, и какие из них стоит использовать? Вот краткий обзор основных аудиокодеков Bluetooth, для чего они лучше всего подходят и на какие настройки действительно стоит обратить внимание.

Объяснение кодеков Bluetooth

Субполосный кодек (SBC)

SBC — это обязательный аудиокодек, поддерживаемый всеми устройствами Bluetooth с протоколом Advanced Audio Distribution Profile (A2DP). Он отличается низкой сложностью, что упрощает его реализацию и вычисления при ограниченной пропускной способности и вычислительных возможностях Bluetooth на момент его появления.

Нельзя сказать, что SBC — это примитивный кодек. Он разделяет аудиосигнал на восемь частотных «поддиапазонов» и использует динамическое распределение битов для квантования и сжатия менее важных поддиапазонов — как правило, высокочастотных диапазонов с меньшим количеством воспринимаемой звуковой информации. Для сохранения качества PCM-квантизатор регулирует свой диапазон для каждого блока передачи, но в результате уровень шума всё равно выше, чем у несжатого аудио, особенно на высоких частотах. Хотя он, несомненно, может звучать более чем достаточно хорошо в неидеальных условиях прослушивания, он не так сложен в вычислительном отношении, как другие доступные сегодня кодеки.

Сейчас существует несколько вариантов реализации SBC с битрейтом от довольно низких 229 кбит/с до 345 кбит/с для стандартных профилей среднего и высокого уровня. Также есть гораздо более доступный кодек SBC XQ с битрейтом 512 кбит/с, используемый в некоторых дистрибутивах Linux, который является более конкурентоспособным конкурентом некоторым из кодеков, перечисленных ниже. Главными ограничениями SBC являются не битрейт, а ограничение частоты дискретизации до 48 кГц и 16-битного аудио, что означает невозможность обработки форматов высокого разрешения без предварительного преобразования. Кроме того, он имеет достаточно высокую задержку, в районе 100-200 мс, что делает его менее подходящим для обработки звука в реальном времени.

На практике это означает следующее: SBC — это резервный кодек, который вы почти всегда сможете использовать, но если ваш телефон и наушники поддерживают что-то лучшее, нет смысла выбирать его вручную.

Кодек связи низкой сложности (LC3)

В 2020 году Bluetooth SIG объявила, что бесплатный аудиокодек LC3 станет преемником SBC для устройств с Bluetooth 5.2 и выше. Кодек имеет существенные улучшения, включая поддержку более низких битрейтов для уменьшения потерь данных, меньшее энергопотребление, более надежную защиту от потери пакетов и более высокое качество звука, чем у SBC при том же битрейте. LC3 по-прежнему ограничен 48 кГц, 16-битным аудио с максимальным битрейтом 345 кбит/с.

Это всестороннее обновление, и его преимущество заключается в том, что он поставляется в качестве кодека по умолчанию для новых профилей Bluetooth. Однако загвоздка в том, что LC3 более важен для новой архитектуры Bluetooth LE Audio, чем для средства выбора кодека, которое вы найдете на современных телефонах Android. Поэтому, хотя он и представляет собой будущее Bluetooth-аудио, вы, возможно, пока не увидите его в качестве выбираемой опции.

Расширенное кодирование звука (AAC)

Возможно, вы знакомы с AAC по своей аудиобиблиотеке; это был и остается популярный формат сжатия с потерями для хранения музыки, появившийся в 1997 году как альтернатива MP3. Он также удивительно хорошо подходит для передачи аудио через Bluetooth, обеспечивая хорошее качество при относительно скромных битрейтах. Однако производительность Bluetooth сильно зависит от реализации. Устройства Android обычно используют битрейты от 128 до 320 кбит/с, в то время как iPhone от Apple обычно использует 256 кбит/с.

В отличие от SBC, AAC в значительной степени опирается на методы психоакустического сжатия — по сути, алгоритмы, предназначенные для удаления информации, которую вы вряд ли услышите. Кодек использует модифицированное дискретное косинусное преобразование (MDCT) для преобразования блоков аудио из временной области в данные частотной области, что позволяет ему анализировать, какие части сигнала наиболее важны с точки зрения восприятия. Затем он может отбрасывать или уменьшать информацию, которая будет замаскирована более громкими звуками или выходит за пределы диапазона человеческого слуха, прежде чем использовать квантование и кодирование с энтропией без потерь для дальнейшего уменьшения объема данных, необходимых для передачи.

AAC — самый безопасный выбор, когда важна совместимость.

Техническое преимущество заключается в том, что AAC может обеспечить хорошее воспринимаемое качество звука, не требуя относительно высокой скорости передачи данных, характерной для таких кодеков, как LDAC. На практике это один из самых надежных вариантов, когда важна совместимость, особенно между телефонами и наушниками разных производителей. Однако не стоит предполагать, что AAC звучит одинаково на всех телефонах Android: реализация кодировщика и скорость передачи данных могут различаться, и это одна из причин, почему у AAC несколько иная репутация на Android, чем на устройствах Apple.

Qualcomm aptX

aptX основан на аналогичной идее субполосного кодирования, что и SBC, но использует другой подход к уменьшению объема передаваемых данных. Он использует адаптивную дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию (ADPCM), которая кодирует разницу между аудиосэмплом и прогнозируемым значением, а не отправляет каждый сэмпл целиком. Хорошее прогнозирование означает, что эти различия могут быть представлены меньшим количеством битов, что уменьшает объем необходимых данных при относительно небольших ошибках.

Сигнал разделяется на четыре поддиапазона, при этом больше битов выделяется на те частоты, где они наиболее полезны. В результате получается относительно низкая погрешность в основных музыкальных частотах, но при этом увеличиваются потери и шум в сторону более высоких частот.

aptX обладает огромным собственным набором аудиокодеков.

Но aptX — это скорее семейство кодеков, чем один единственный вариант. Чаще всего вы столкнетесь с четырьмя версиями: aptX Classic, aptX HD, aptX Adaptive и aptX Lossless. Они используют одну и ту же общую философию сжатия, но по-разному подходят к компромиссам между битрейтом, качеством, задержкой и надежностью соединения.

Оригинальная версия aptX использует фиксированный битрейт 384 кбит/с, в то время как aptX HD увеличила его до 576 кбит/с и добавила поддержку 24-битного аудио с частотой 48 кГц. Эти более высокие характеристики не обязательно приводят к заметному улучшению качества звука по сравнению с CD, но дополнительный битрейт дает aptX HD больше возможностей для работы.

Технология aptX Adaptive использует другой подход. Вместо того чтобы придерживаться одной скорости передачи данных, она может динамически регулировать объем передаваемых данных в зависимости от качества беспроводного соединения. Это означает, что она может отдавать приоритет качеству звука при сильном радиосоединении, а затем снижать скорость передачи данных, когда помехи или расстояние увеличивают вероятность обрывов связи. В более поздних версиях была добавлена ​​поддержка сжатого 24-битного аудио с частотой 96 кГц и представлена ​​технология aptX Lossless, которая может передавать 16-битное аудио CD-качества с частотой 44,1 кГц без потерь при благоприятных условиях.

Это делает aptX Adaptive особенно интересным для повседневного прослушивания: цель состоит не просто в том, чтобы обеспечить максимально возможный битрейт, а в том, чтобы найти баланс между качеством звука и надежным соединением. aptX Lossless придерживается противоположного подхода, отдавая приоритет возможности сохранения качества звука CD при наличии необходимых аппаратных и сетевых условий.

Поддержка aptX сильно различается у разных производителей наушников и телефонов, поэтому наличие aptX в настройках разработчика Android не обязательно означает, что доступны все версии. Если ваш телефон и наушники поддерживают несколько вариантов aptX, то Adaptive, как правило, является более гибким выбором, а Lossless — это тот вариант, который следует искать, если вас интересует именно воспроизведение CD-качества без потерь.

Аудиокодек с низкой задержкой (LDAC) от Sony

Не желая отставать от Qualcomm, Sony в 2015 году выпустила свой собственный LDAC. Главное преимущество LDAC — это огромная скорость передачи данных. Он поставляется в трех вариантах скорости: 330 кбит/с, 660 кбит/с и 990 кбит/с и поддерживает воспроизведение 24-битного звука с частотой 96 кГц, что делает его одним из наиболее функциональных и широко распространенных вариантов для высококачественного Bluetooth-аудио.

Алгоритм LDAC остается строго охраняемой тайной, но вместо использования широких субполос он преобразует аудио в представление на основе модифицированного дискретного косинусного преобразования (MDCT), подобно AAC, но с акцентом на поддержку более высоких полос пропускания и очень быстрой компрессии, а не на оптимальное качество при крошечном битрейте. В MDCT аудио «разбивается» на сотни или тысячи очень мелкозернистых частотных полос, а не всего лишь на четыре или восемь субполос. После попадания в частотную область, задача сводится к применению психоакустических моделей для маскировки неслышимого контента, распределения битов и квантования банков на основе их частоты и объема содержащегося в них контента. Опять же, детализация приносится в жертву на трудноразличимых высоких частотах ради обеспечения точности на основных музыкальных частотах, что несколько подрывает цель использования LDAC для воспроизведения 96 кГц.

Важный момент, касающийся LDAC, заключается в том, что, хотя он поддерживает три уровня сжатия, режим воспроизведения по умолчанию — «наилучшие усилия». Кодек автоматически переключается между тремя режимами в зависимости от качества сигнала, подобно aptX Adaptive. Единственный способ убедиться, что вы слушаете в режиме очень высокого качества, — это вручную включить эту опцию в настройках разработчика Android. Но более высокое значение не всегда лучше: если 990 кбит/с вызывает регулярные прерывания, то 660 кбит/с или даже другой кодек могут обеспечить лучшее качество звучания.

Аудиокодек Savitech с низкой задержкой и высоким разрешением (LHDC)

На бумаге LHDC удивительно похож на LDAC. Он также поддерживает различные профили битрейта, наиболее распространенными из которых являются 400, 560 и 900 кбит/с. Однако в последней версии LHDCv5 был представлен более широкий диапазон опций от 128 кбит/с до 1400 кбит/с, а также добавлена ​​поддержка 24-битного, 192 кГц Hi-Res и Lossless потокового качества. Хотя базовые психоакустические и квантизационные алгоритмы немного различаются, подход достаточно похож, поэтому я не буду повторять объяснение.

Компания Google недавно добавила поддержку LHDC в телефоны Pixel с Android 17 , но для отображения этой опции потребуются совместимые наушники. Это особенно интересно, поскольку поддержка LHDC быстро растёт, особенно в более доступных наушниках и гарнитурах от азиатских производителей. LDAC стал широко признанным премиальным Bluetooth-кодеком, а LHDC — привлекательным способом для азиатских производителей телефонов/наушников выделить доступные и среднебюджетные продукты, предлагая высококачественный Bluetooth-звук. Это может быть связано с различными лицензионными соглашениями: LDAC лицензируется компанией Sony, а LHDC предлагает скорее модель альянса/экосистемы.

В любом случае, LHDC — это впечатляюще гибкий вариант, а растущая поддержка делает его достойной альтернативой LDAC. Но если в Android теперь так много подходящих кодеков, почему LDAC остается вариантом по умолчанию для воспроизведения видео высокой четкости?

Почему в Android по умолчанию используется HD-разрешение LDAC?

Пролистав этот постоянно расширяющийся список кодеков, вы вполне можете задаться вопросом, почему LDAC от Sony является кодеком высокой четкости по умолчанию и стоит ли вообще переходить на альтернативный вариант. Поддержка LDAC была внедрена в ОС еще в Android 8.0 с полной интеграцией исходного кода/бинарного файла кодировщика, поэтому производителям Android не нужно приобретать собственный кодировщик отдельно.

По сути, это обеспечило Android высококачественный кодек, поддерживаемый широким спектром мобильных телефонов и высококачественных наушников. Другие кодеки с отличным звучанием, такие как aptX, были и остаются необязательными в рамках лицензионных соглашений. Альтернативные кодеки сейчас очень распространены как в наушниках, так и в смартфонах, но LDAC остался кодеком по умолчанию, по сути, потому что Sony вовремя подключилась к AOSP.

Однако стоит отметить, что производители могут изменять список приоритетов Android по умолчанию. Таким образом, телефоны, использующие такие технологии, как aptX Lossless или LHDC, могут по умолчанию переключать пользователей на эти улучшения, если они поддерживаются, но многие также довольны стандартным порядком приоритетов. Если же вы не согласны, то здесь вам пригодятся настройки разработчика Android.

Компания LDAC просто оказалась в нужном месте в нужное время.

Нам предстоит увидеть, останется ли LDAC кодеком Bluetooth высокого разрешения по умолчанию в Android в ближайшие годы. Учитывая, что смартфоны Pixel теперь поддерживают LHDC, и все больше телефонов и наушников переходят на этот стандарт, безусловно, существует потенциал для изменения баланса.

Но LDAC никуда не денется в ближайшее время. Его широкая поддержка, интеграция с Android и относительно высокий битрейт по-прежнему делают его привлекательным выбором, особенно если ваши наушники надежно его поддерживают. В то же время появление более новых вариантов, таких как LHDC и aptX Lossless, показывает, что Bluetooth-аудио далеко не стоит на месте.

В конечном счете, «лучший» Bluetooth-кодек — это не обязательно тот, у которого самый высокий битрейт или самый длинный список поддерживаемых форматов. Совместимость, стабильность соединения, задержка, энергопотребление и реализация на вашем конкретном телефоне и наушниках могут иметь не меньшее значение. Настройки разработчика Android предоставляют вам больше контроля над этими компромиссами, но это не означает автоматически, что вариант с самым высоким битрейтом является лучшим.

Не стоит гнаться за самым большим числом. Если LDAC со скоростью 990 кбит/с вызывает прерывания, в то время как AAC или aptX Adaptive работают безупречно, то последний, вероятно, лучший выбор. В конечном итоге, Bluetooth-аудио — это компромисс между качеством, надежностью, задержкой и совместимостью, а не гонка за самым высоким битрейтом.