Состояние звука смартфона: ЦАП, кодеки и другие термины, которые вам необходимо знать

Удивительно видеть звук смартфона, начинающий привлекать некоторое внимание. Такие компании, как LG и HTC, добавляют в свои телефоны специализированные аудиокомпоненты, Sony все еще продвигает вперед с оптимизацией программного обеспечения, а новые кодеки Bluetooth с высоким разрешением даже таких упрямых аудиофилов, как я, интересуются тем, что они могут сделать. Это также важно, потому что то, как мы слушаем нашу музыку, со временем изменится, так как надежный 3, 5-мм разъем для наушников медленно, но верно уходит в прошлое.

Но не все увлекаются звуком, и вокруг так много странных слов, сокращений и секретных кодов. Вам не нужно знать, что любой из них значит наслаждаться музыкой, но мы все хотим знать, что мы читаем или слышим. Итак, давайте покопаемся и проверим, что на самом деле значат некоторые из самых распространенных вещей, которые вы услышите!

Общие условия, которые вам нужно знать

Есть несколько терминов, которые вы увидите в каждом аудио обсуждении. И, как и любой другой аудио термин, они на самом деле не имеют в виду то, что, кажется, они должны иногда означать. Вот основные принципы, с которых вы можете начать, чтобы вы могли идти в ногу с любым звуковым разговором.

Битрейт - это количество бит данных, которые обрабатываются за единицу времени. Говоря об аудио, эта скорость обычно измеряется в секундах как бит / с (бит в секунду). Применяются стандартные префиксы SI (не бинарные префиксы), поэтому кбит / с (килобит в секунду) = 1000 бит / с, Мбит / с (мегабит в секунду) = 1000 кбит / с и гигабит в секунду) = 1000 Мбит / с. Чем больше число, тем больше данных обрабатывается, поэтому звук будет звучать лучше.
-bit - это способ записи битовой глубины звука. Битовая глубина - это количество битов информации, включенных в каждую отдельную выборку (см. Гц ниже). Аудио CD использует 16 бит на семпл, а аудио DVD использует 24 бит на семпл. Аудиоплееры с высоким разрешением также смогут воспроизводить 32-битное аудио, включая некоторые телефоны, такие как LG V30.
Контейнер Контейнер - это формат метафайла, который управляет и описывает, как существует несколько типов данных в одном компьютерном файле. Хорошим примером этой сложной идеи является файл MP4. Файл MP4 может содержать закодированное аудио, закодированное видео, метаданные, такие как субтитры или тексты песен, и обложки альбомов в любой комбинации. Контейнер не определяет, как его данные кодируются, поэтому вы можете открыть файл MP4 и не иметь возможности воспроизвести какие-либо данные без соответствующих кодеков. Да, это какая-то путаница, которую невозможно описать без использования компьютера. Все, что вам нужно знать, - это то, что аудиоконтейнеры содержат зашифрованные файлы, и для воспроизведения любого из них вам потребуется установленный кодек.
Кодек Кодек - это программное обеспечение (оставим аппаратные кодеки на следующий день), используемое для кодирования и декодирования цифровых данных. Кодек - это сокращение от кодер-декодер. Кодер кодирует данные и готовит их для какой-либо передачи, а на другом конце декодер инвертирует кодирование. MP3 - популярный аудиокодек. Такие приложения, как Audacity, могут использовать кодер MP3 для кодирования музыки в файл.mp3, а ваш любимый аудиопроигрыватель использует декодер MP3, чтобы вернуть его в исходное состояние и воспроизвести.

Сжатие Популярные кодеки сжимают аудиофайл при кодировании, чтобы сделать его меньше и легче для передачи. Это та же концепция, что и файл.zip, используемый для сокращения содержимого папки. В идеале вы хотите, чтобы несжатый файл был побитовой копией оригинала, но большинство алгоритмов сжатия отбрасывают данные, которые кардинально не изменят звучание звука. Или, по крайней мере, они пытаются.
ЦАП ЦАП - это цифро-аналоговый преобразователь, который превращает компьютерные биты (цифровые) в звуки (аналоговые), которые могут передаваться через наушники. Каждое устройство, способное воспроизводить цифровую музыку, имеет ЦАП, как и каждая пара наушников Bluetooth. Некоторые просто имеют лучший ЦАП, чем другие, и способны создавать более чистое аналоговое аудио из цифрового источника.

Подробнее: что такое ЦАП и почему я должен заботиться о том, чтобы иметь хороший?

Dolby Компания, которая специализируется на уменьшении шума и кодировании звука. Dolby лицензирует свою технологию нескольким производителям телефонов.
Гц или кГц Гц - это сокращение от Герц. Говоря о цифровом звуке, вы обычно видите, что его измеряют в кГц (килогерцах), и он обозначает частоту дискретизации - количество раз, которое аудио дискретизируется (анализируется и записывается) в секунду. Звук стационарного телефона составляет 8 кГц. VoIP телефоны имеют частоту 16 кГц. Аудио компакт-диски 44, 1 кГц. Это продолжается вплоть до 5644, 8 кГц, что является форматом Philips и Sony с двойной скоростью DSD (Direct Stream Digital) и является абсолютно безумным. Как правило, чем выше частота дискретизации, тем лучше будет звучать звук, но при пропускании 192 кГц отдача будет снижаться, что многие люди не смогут услышать.
Lossless Lossless - это тип сжатия звука, который может создать точную копию оригинала, когда файл распакован. FLAC и ALAC файлы без потерь.
Lossy Lossy - это тип сжатия звука, который восстанавливает «приближение исходных данных», но сжимает данные в меньший файл. MP3-файлы с потерями.

блютуз

Bluetooth имеет множество терминов, связанных со звуком, и они будут более важными, так как мы видим все больше и больше телефонов без разъема для наушников. Он имеет свой собственный раздел, поэтому мы можем разбить несколько вещей.

Профили Bluetooth

Профили Bluetooth - это набор спецификаций, которые как источник (устройство, отправляющее звук, как ваш телефон), так и пункт назначения (устройство, которое принимает звук, как ваши любимые наушники), знают, что могут делать друг друга и как работать вместе и передавать аудио к твоим ушам. Даже для старых наушников Bluetooth необходим профиль Bluetooth для подключения, и это единственный способ заставить все работать.

HSP (профиль гарнитуры) Профиль HSP необходим для базовой работы гарнитуры. Он имеет очень ограниченные возможности дистанционного управления, и качество звука составляет максимум 64 кбит / с (моно).
HFP (профиль громкой связи) HFP - это усовершенствованная версия HSP, которая также предназначена для гарнитур (не наушников). Он обеспечивает повторный набор номера и голосовой набор с помощью пульта дистанционного управления. HFP версии 1.6 использует монофоническую конфигурацию стандартного кодека SBC. См. Раздел кодеков ниже для деталей.
A2DP (Расширенный профиль распространения звука) Этот профиль был разработан для стереозвука для таких вещей, как мультимедиа. Это профиль, который ваши наушники (не гарнитура) должны использовать.
AVRCP (профиль дистанционного управления аудио / видео) AVRCP используется с A2DP для обеспечения дистанционного управления такими вещами, как воспроизведение / пауза или пропуск дорожки. Версии 1.4 позволяют полностью регулировать громкость обоих устройств, в то время как более низкие версии регулируют только громкость гарнитуры, а не источника.

Если вы хотите использовать наушники-вкладыши Bluetooth и т. П. Для приема вызовов и не заботиться о другом звуке, вам необходимо устройство, использующее HSP, но вам нужно устройство, использующее HFP, чтобы иметь больше контроля.

Если вы также хотите слушать музыку через стереофоническое устройство Bluetooth - гарнитуру, наушники, портативный динамик и т. Д. - вам нужны A2DP и AVRCP для наилучшего звучания.

Bluetooth аудио кодеки

Аудиокодеки Bluetooth не обязательно должны быть только Bluetooth. Они представляют собой инструкции кодирования и декодирования, которые правильный кодер и декодер используют для получения необработанного звука, превращения его в нечто лучшее для передачи, а затем превращения обратно в необработанный звук, как только он достигнет ваших наушников. Вы не можете воспроизводить звук без правильного кодера и декодера, поэтому поддержка аудиокодеков очень важна.

Обычно вы найдете информацию о том, какие кодеки пара наушников может использовать в коробке, в которую они вошли, и вы найдете информацию о кодеках, которые ваш телефон может использовать, в руководстве или на веб-сайте производителя.

SBC (кодирование поддиапазонов) Это кодек A2DP по умолчанию и минимум, необходимый для стереозвука. Каждое стерео устройство Bluetooth должно поддерживать SBC, потому что это отказоустойчивый запасной вариант, если никакой другой кодек не соответствует как исходному, так и целевому оборудованию. Он обеспечивает несжатый стереофонический аудиопоток до 328 кбит / с на частоте 44, 1 кГц. Поскольку он не сжат, нет необходимости, чтобы цель (ваши наушники) распаковывала его. Он облагает налогом ограниченную пропускную способность Bluetooth и может быть пропущен или буферизован (в зависимости от вашего источника), когда условия не идеальны. Существует несколько «уровней» SBC (низкий, средний и высокий), и качество определяется устройством-источником.
AAC (Advanced Audio Coding) Это та же самая кодировка AAC, которую вы найдете для музыки, которая не транслируется по беспроводной сети и используется iTunes. Он обеспечивает лучшее качество звука, чем сжатие MP3, при той же скорости передачи данных и может конкурировать с файлами без потерь по качеству. Большинство наушников не включают AAC, но модели высокого класса, разработанные для использования с iPhone или iPod, будут передавать данные со скоростью 250 кбит / с.
aptX aptX - это собственный аудиокодек, разработанный в 2010 году компанией APT (отсюда и название) для обеспечения более высокого качества звука, чем может обеспечить SBC. Он кодирует аудиопоток с качеством CD (16 бит / 44, 1 кГц), используя более эффективное кодирование звука (сжатие, почти как кодек.mp3) и более высокие скорости передачи данных - 352 кбит / с. aptX не требуется для стереозвука, и вы обнаружите, что многие устройства не включают его.
aptX LL Это версия кодека aptX, разработанная для особо низкой задержки. Он используется в устройствах, таких как игровые гарнитуры, которые имеют низкую задержку по сравнению с качеством, но при этом обеспечивают звук, сравнимый с SBC. aptX LL может передавать стереозвук с задержкой до 32 миллисекунд, что быстрее, чем мы можем обработать, поэтому кажется, что оно не имеет задержек.
aptX HD Это версия кодека aptX, которая использует более новые и лучшие методы сжатия и более высокие скорости передачи данных (576 кбит / с) для передачи стереозвука 24-бит / 48 кГц. Алгоритмы сжатия были разработаны так, чтобы вводить очень мало шума, а HD-потоки aptX приближаются к качеству звука высокого разрешения без потерь. aptX HD является довольно новым и не очень многие устройства поддерживают его, хотя это наверняка изменится.

Больше: aptX против aptX HD: какая разница?

LDAC LDAC - это аудиокодек, разработанный Sony для передачи звука с высоким разрешением по Bluetooth. Он может передавать аудио с максимальной скоростью 24 бит / 96 кГц и скоростью до 990 кбит / с. Как и SBC, он имеет три параметра: низкий (скорость передачи 330 кбит / с), средний (скорость передачи 660 кбит / с) и высокий (скорость передачи 990 кбит / с). Sony утверждает, что LDAC может передавать воспроизведение звука до 24-бит / 96 кГц без какой-либо понижающей дискретизации (понижая частоту дискретизации в герцах) в источнике. LDAC очень новый, и хотя Android Oreo поддерживает кодек, очень немногие периферийные устройства делают это сейчас.

Типы аудиофайлов

Существуют сотни форматов аудио кодирования. Некоторые являются специализированными, например aptX для Bluetooth или ATRAC для PlayStation или Walkman, но есть несколько стандартов, которые вы найдете на портативных устройствах, таких как ваш телефон. В большинстве случаев формат определяет тип файла - аудио в формате MP3 использует расширение файла.mp3, аудио AAC использует расширение файла.m4a и так далее. Форматы аудиокодирования должны поддерживаться программным обеспечением проигрывателя, а не самим устройством, но для многих ваше устройство должно иметь лицензию на их использование.

AAC (Advanced Audio Coding) Этот формат также является стандартным аудиокодеком Bluetooth, хотя и не очень популярным. Он поддерживает сжатие звука с небольшой потерей данных, поэтому звук звучит чище, чем в MP3, но при этом имеет сопоставимые битрейты Это родной формат вашего старого iPod, и некоторые аудиоплееры могут воспроизводить его через контейнер MP4 с расширением.m4a.
ALAC (Apple Lossless Audio Codec) Разработанный Apple как формат сжатия звука без потерь, ALAC теперь с открытым исходным кодом и без лицензионных платежей. Он обеспечивает 8 каналов аудио на 16, 20, 24 и 32-битной глубине с максимальной частотой дискретизации 384 кГц. ALAC также хранится в контейнере MP4 с расширением файла.m4a, но это не то же сжатие с потерями, которое используется с AAC.
FLAC (бесплатный аудиокодек без потерь) FLAC - это открытый и бесплатный лицензионный аудиокодек, который поддерживает 4–24-битный звук с любой частотой дискретизации от 1 Гц до 655, 35 кГц на 8 каналах. FLAC способен сжимать аудиофайл на 60% и при этом иметь точную копию при распаковке. Файлы, использующие формат кодирования FLAC, имеют расширение.flac.
MP3 (MPEG-1 или MPEG-2 Audio Layer III) MP3 - это кодек с потерями, который может сжать звук с качеством CD (1411, 2 кбит / с) до 95% и обеспечить сопоставимое качество в несжатом виде при воспроизведении. Существуют различные частоты дискретизации и воспроизведения, и чем выше число, тем лучше оно будет звучать. Кодек MP3 интеллектуально считывает аудиофайлы и удаляет данные, которые мы не сможем услышать во время сжатия и кодирования. Вы найдете файлы.mp3 практически повсюду, и большинство игроков могут воспроизводить их.
Vorbis / Ogg Ogg - это формат контейнера с открытым исходным кодом, который может мультиплексировать независимые потоки для аудио, видео, текста (субтитры и тексты песен) и метаданных. Он может содержать множество форматов аудиокодирования, но самый популярный из них вы увидите на своем телефоне - это Vorbis. Vorbis - это аудиоформат с открытым исходным кодом, который может кодировать исходный материал от 8 кГц до 192 кГц с максимум 255 каналами и создавать выходные файлы в диапазоне от 45 до 500 кбит / с. Файлы с расширением.ogg являются родными для Android и воспроизводятся через системный проигрыватель по умолчанию или любое количество сторонних проигрывателей.
WMA (Windows Media Audio) WMA - это аудиокодек, на самом деле это четыре отдельных аудиокодека: WMA, WMA Pro, WMA Lossless и WMA Voice. WMA был разработан Microsoft для конкуренции с MP3 и охватывает спектр от одноканального монофонического звука с WMA Voice (на самом деле важно обрабатывать этот тип звука особым образом) до 24-бит / 96 кГц с использованием 6 дискретных каналов. Степень сжатия музыки варьируется от 1, 7: 1 до 3: 1. Все файлы в кодировке WMA имеют расширение.wma и поддерживаются сторонними проигрывателями.

Самая важная часть

Вам не нужно ничего знать об этом, чтобы слушать музыку через любимые наушники, и это действительно важно. Как и все остальное, некоторые люди будут заботиться и будут обсуждать отдельные продукты до конца времени, и это потому, что им нравится основная технология и как она работает. Ни одна из групп не является правильной или неправильной, поэтому не чувствуйте себя обделенным, если это просто не ваша вещь.

Просто знайте, что звук с наших телефонов улучшается, компании, производящие наушники, делают лучшие, а музыка, которую вы любите сегодня, будет звучать так же хорошо, если не лучше завтра.

Раскачать!