Стан звуку смартфона: dac, кодеки та інші терміни, які вам потрібно знати

Приємно бачити, як аудіо смартфона починає привертати увагу. Такі компанії, як LG та HTC, активізують і вкладають спеціалізовані аудіокомпоненти у свої телефони, Sony все ще висуває справи з оптимізацією програмного забезпечення, а нові кодеки Bluetooth з високою роздільною здатністю навіть вперті аудіофіли, як я, цікавляться, що вони можуть зробити. Це також важливо, тому що те, як ми слухаємо нашу музику, з часом зміниться, оскільки надійний 3, 5-мм роз'єм для навушників повільно, але, безумовно, стає минулим.

Але далеко не кожен займається звуком, і так багато незвичайних звуків слів і скорочень та секретних кодів стає кидатися навколо. Не потрібно знати, що будь-який з них означає насолоджуватися музикою, але всі ми хочемо знати, що ми читаємо чи чуємо. Тож давайте зануримось і перевіримо, що насправді означають деякі найпоширеніші речі, які ви почуєте!

Загальні умови, які потрібно знати

У кожному звуковому обговоренні ви побачите кілька термінів. І як і будь-який інший звуковий термін, вони насправді не означають того, що, здається, іноді має означати. Ось основи для початку роботи, щоб ви могли бути в курсі майже будь-яких аудіо-розмов.

• Біт - це кількість бітів даних, які обробляються за одиницю часу. Якщо говорити про аудіо, то ця швидкість часу зазвичай вимірюється в секундах як біт / с (біт на секунду). Застосовуються стандартні префікси SI (не Бінарні префікси), тому kbps (кілобіт в секунду) = 1000 bps, Mbps (мегабіт в секунду) = 1000 kbps та Gbps (гігабіт в секунду) = 1000 Mbps. Більше число означає, що більше даних обробляється, тому звук буде звучати краще.
• -bit - спосіб запису бітової глибини звуку. Бітова глибина - це кількість бітів інформації, що входить у кожен окремий зразок (див. Гц нижче). Аудіо CD використовує 16 біт на зразок, тоді як аудіо DVD використовує 24 біта на зразок. Аудіоплеєри з високою роздільною здатністю також зможуть відтворювати 32-бітне аудіо, і це включає деякі телефони, такі як LG V30.
• Контейнер Контейнер - це формат метафайлів, який керує та описує, як існує декілька типів даних всередині одного комп'ютерного файлу. Хороший приклад цієї складної ідеї - файл MP4. Файл MP4 може містити закодоване аудіо, закодоване відео, метадані, такі як субтитри або тексти пісень та обкладинки альбомів у будь-якій комбінації. Контейнер не вирішує, як кодуються його дані, тому ви, можливо, зможете відкрити файл MP4 і не зможете відтворити будь-які дані без відповідних кодеків. Так, це безлад і неможливо описати без використання комп'ютерної розмови. Все, що вам потрібно знати, - це те, що аудіоконтейнери вміщують закодовані файли, і вам потрібен відповідний кодек, встановлений для відтворення будь-якого з них.
• Кодек Кодек - це програмне забезпечення (ми залишимо апаратні кодеки на інший день), що використовується для кодування та декодування цифрових даних. Кодек короткий для кодера-декодера. Кодер кодує дані і готує їх до якоїсь передачі, а на іншому кінці декодер повертає кодування. MP3 - популярний аудіокодек. Такі програми, як Audacity, можуть використовувати MP3-кодер для кодування музики у файл.mp3, а ваш улюблений аудіоплеєр використовує MP3-декодер, щоб повернути його таким, яким він був, і відтворити його.

• Стиснення Популярні кодеки стискають звуковий файл, кодуючи його, щоб зробити його меншим та легшим для передачі. Це те саме поняття, яке файл.zip використовує для розсипання вмісту папки. В ідеалі ви хочете, щоб нестиснений файл був побітною копією оригіналу, але більшість алгоритмів стиснення відкидають дані, які не змінять різко спосіб звучання звуку. Або принаймні намагаються.
• ЦАП ЦАП - це цифровий аналоговий перетворювач, який перетворює комп'ютерні біти (цифрові) в звуки (аналогові), які можуть надходити через пару навушників. Кожен пристрій, який може відтворювати цифрову музику, має ЦАП, як і кожна пара навушників Bluetooth. Деякі просто мають кращий ЦАП, ніж інші, і здатні створювати чистіший аналоговий аудіо з цифрового джерела.

Докладніше: Що таке ЦАП і чому я повинен дбати про те, щоб мати хороший?

• Dolby Компанія, яка спеціалізується на зменшенні шуму та кодування звуку. Компанія Dolby ліцензує свою техніку декількома виробниками телефонів.
• Гц або кГц Гц - це абревіатура для Герца. Якщо говорити про цифрове аудіо, то зазвичай його бачите в вимірювальній частоті в кГц (кілогерц), і він позначає частоту дискретизації - кількість разів вибірку аудіо (аналіз та запис) в секунду. Стаціонарний звук телефону становить 8 кГц. VoIP-телефони 16 кГц. Аудіо компакт-диски - 44, 1 кГц. Це триває аж до 5644, 8 кГц, що є форматом DSD (Direct Stream Digital) Philips та Sony та абсолютно безумним. Як правило, чим вища частота дискретизації, тим краще звучить звук, але після зменшення 192 кГц зменшується віддача, яку багато людей не зможуть почути.
• Lossless Lossless - це тип стиснення звуку, який може створити точну копію оригіналу, коли файл не стискається. Файли FLAC та ALAC без втрат.
• Lossy Lossy - це тип стиснення звуку, який відновлює "наближення вихідних даних", але стискає дані у менший файл. MP3-файли є втратними.

Bluetooth

У Bluetooth є власна кількість термінів, пов’язаних зі звуком, і вони будуть важливішими, оскільки ми бачимо все більше телефонів без роз'єму для навушників. У нього є свій розділ, щоб ми могли розбити кілька речей.

Профілі Bluetooth

Профілі Bluetooth - це набір технічних характеристик, згідно з якими джерело (пристрій, що надсилає аудіо, як ваш телефон) і місце призначення (пристрій, який отримує аудіо як ваші улюблені навушники) знають, що можуть робити один одного і як спільно працювати і передавати аудіо до вух. Навіть для навушників Bluetooth для старих потрібен профіль Bluetooth для підключення, і це єдиний спосіб змусити все працювати.

• HSP (гарнітурний профіль) Профіль HSP необхідний для основної роботи гарнітури. У нього дуже обмежені можливості дистанційного керування, а якість звуку - максимум 64 кбіт / с.
• HFP (Handsfree Profile) HFP - це вдосконалена версія HSP, яка також призначена для гарнітури (не для навушників). Він забезпечує повторний набір і голосовий набір за допомогою дистанційного керування. HFP версія 1.6 використовує моноконфігурацію стандартного кодека SBC. Детальну інформацію див. У розділі кодеків нижче.
• A2DP (розширений профіль розподілу аудіо) Цей профіль був розроблений для стереозвуку для речей, таких як мультимедіа. Це профіль, який потрібно використовувати у ваших навушниках (а не в гарнітурах).
• AVRCP (профіль дистанційного керування аудіо / відео) AVRCP використовується з A2DP для забезпечення дистанційного керування для таких речей, як відтворення / пауза чи пропуск треку. Версії 1.4 дозволяють повністю регулювати гучність обох пристроїв, тоді як нижчі версії керують лише гучністю гарнітури, а не джерелом.

Якщо ви хочете використовувати навушники Bluetooth або подібні, щоб приймати дзвінки і не піклуватися про інше аудіо, вам потрібен пристрій, який використовує HSP, але ви хочете, щоб пристрій використовував HFP, щоб ви мали більше контролю.

Якщо ви також хочете слухати музику через стереосистему Bluetooth - гарнітура, навушники, портативний динамік тощо - вам потрібен як A2DP, так і AVRCP.

Аудіо кодеки Bluetooth

Аудіокодеки Bluetooth не повинні бути лише Bluetooth. Вони кодують та розшифровують інструкції, які правильний кодер і декодер використовують для отримання сирого звуку, перетворення його на щось краще для передачі, а потім перетворять його в неочищений звук, як тільки він досягне ваших навушників. Ви не можете відтворити будь-який аудіо без потрібного кодера та декодера, тому підтримка аудіо кодеків є досить важливою.

Зазвичай ви знайдете інформацію про те, якими кодеками можуть користуватися пари навушників у вікні, до якого вони входили, а інформацію про кодеки, які ваш телефон може використовувати, ви знайдете в посібнику чи на веб-сайті виробника.

• SBC (субдіапазонне кодування) Це кодек A2DP за замовчуванням і мінімум, необхідний для стереозвуку. Кожен стерео Bluetooth-пристрій повинен підтримувати SBC, оскільки це резервна помилка, якщо жоден інший кодек не відповідає як вихідному, так і призначеному пристрою. Він забезпечує нестиснений стерео аудіопотік до 328 кбіт / с при 44, 1 кГц. Оскільки воно не стиснене, ціль (ваші навушники) не потребують розпакування. Він оподатковує обмежену пропускну здатність Bluetooth та підлягає пропуску або буферизації (залежно від джерела), коли умови не є ідеальними. Існує кілька "рівнів" SBC (низький, середній та високий), а якість визначається пристроєм-джерелом.
• AAC (Advanced Audio Coding) Це те саме кодування AAC, яке ви знайдете для музики, яка не передається бездротово, і це те, що використовується iTunes. Він забезпечує кращу звукову ефективність, ніж стиснення MP3 при тих же бітрейтах і може конкурувати файли без втрат за якістю. Більшість навушників не включає AAC, але моделі високого класу, розроблені для використання з iPhone або iPod, і передають дані зі швидкістю 250 кбіт / с.
• aptX aptX - фірмовий аудіокодек, розроблений у 2010 році APT (звідси і назва) для забезпечення звуку вищої якості, ніж SBC може доставити. Він кодує аудіопотік якості CD (16-бітний / 44, 1 кГц), використовуючи більш ефективне кодування аудіо (стиснення, як кодекс.mp3) та більш високу швидкість передачі даних у 352 кбіт / с. aptX не потрібен для стерео аудіо, і ви знайдете, що багато обладнання не включає його.
• aptX LL Це версія кодека aptX, розроблена для особливо низької затримки. Він використовується в таких пристроях, як ігрові гарнітури, які цінують низьку затримку в порівнянні з якістю, але все ще забезпечує аудіо порівняння з SBC. aptX LL може передавати стереозвук із затримкою всього на 32 мілісекунди, що швидше, ніж ми можемо обробити, так що, схоже, немає затримки.
• aptX HD Це версія кодека aptX, яка використовує новіші та кращі методи стиснення та більш високі швидкості передачі даних (576 кбіт / с) для доставки 24-бітного / 48 кГц стерео аудіо. алгоритми стиснення були розроблені для подачі дуже мало шуму, а aptX HD потоки наближаються до якості звуку з високою роздільною здатністю без втрат. aptX HD досить новий, і не дуже багато пристроїв підтримують його, хоча це, безумовно, зміниться.

Більше: aptX проти aptX HD: в чому різниця?

• LDAC LDAC - це аудіокодек, розроблений Sony для передачі "справжньої високої роздільної здатності" аудіо через Bluetooth. Він може передавати аудіо з максимальною швидкістю 24 біт / 96 кГц зі швидкістю до 990 кбіт / с. Як і SBC, він має три налаштування: низький (швидкість передачі 330 кбіт / с), середній (швидкість передачі 660 кбіт / с) і високий (швидкість передачі даних 990 кбіт / с). Компанія Sony стверджує, що LDAC може передавати відтворення аудіо до 24 біт / 96 кГц без пониження тиску (зниження частоти вибірки в герцах) на джерело. LDAC є дуже новим, і хоча Android Oreo підтримує кодек, дуже мало периферійних пристроїв.

Типи аудіофайлів

Існує сотні форматів кодування аудіо. Деякі є спеціалізованими, наприклад, aptX для Bluetooth або ATRAC для PlayStation або Walkman, але є кілька стандартів, які ви знайдете на таких портативних пристроях, як ваш телефон. Більшу частину часу формат визначає тип файлу - аудіо формату MP3 використовує розширення файлу.mp3, аудіо AAC використовує розширення файлу.m4a тощо. Формати кодування аудіо повинні підтримуватися програмою програвача, а не самим пристроєм, але для багатьох ваших пристроїв повинна бути ліцензія на їх використання.

• AAC (Advanced Audio Coding) Цей формат також є стандартним аудіокодеком Bluetooth, хоча і не дуже популярний. Він підтримує стиснення звуку з невеликими втратами даних, тому звук звучить чіткіше, ніж MP3, але все ще має порівнянні бітрейти. Це власний формат, який використовує ваш старий iPod, і деякі аудіоплеєри можуть відтворювати його через контейнер MP4 з розширенням файлу.m4a.
• ALAC (Apple Lossless Audio Codec) Розроблений компанією Apple як формат стиснення аудіо без втрат, тепер ALAC є відкритим кодом і безкоштовний. Він забезпечує 8 каналів аудіо на 16, 20, 24 та 32-бітовій глибині з максимальною швидкістю вибірки 384 кГц. ALAC також зберігається в контейнері MP4 з розширенням файлу.m4a, але це не те саме стиснення втрат, що використовується для AAC.
• FLAC (Безкоштовний аудіокодек без втрат) FLAC - це відкритий та безоплатний аудіокодек, який підтримує 4 - 24-бітний аудіо при будь-якій швидкості дискретизації від 1 Гц до 655, 35 кГц на 8 каналах. FLAC здатний стискати аудіофайл на 60% і все-таки мати точну копію при нестисненні. Файли, що використовують формат кодування FLAC, мають розширення.flac.
• MP3 (MPEG-1 або MPEG-2 Audio Layer III) MP3 - це втрачений кодек, який може зменшити звук якості CD (1411, 2 кбіт / с) до 95% і забезпечити порівнянну якість при нестисненні при відтворенні. Існують різні коефіцієнти вибірки та відтворення, і чим вище число, тим краще воно буде звучати. MP3-кодек інтелектуально зчитує аудіофайли та відкидає дані, які ми не зможемо почути під час стиснення та кодування. Ви знайдете.mp3 файли майже скрізь, і більшість будь-яких гравців можуть відтворювати їх.
• Vorbis / Ogg Ogg - це формат контейнера з відкритим кодом, який може мультиплексувати незалежні потоки для аудіо, відео, тексту (субтитри та тексти) та метаданих. Тут можна розмістити численні формати кодування аудіо, але найпопулярніший з них ви побачите на своєму телефоні - Vorbis. Vorbis - це аудіоформат з відкритим кодом, який може кодувати вихідний матеріал від 8 кГц до 192 кГц з максимумом 255 каналів і створювати вихідні файли між 45 і 500 кбіт / с. Файли з розширенням.ogg є рідними для Android і відтворюються через системний плеєр за замовчуванням або будь-яку кількість сторонніх програвачів.
• WMA (Windows Media Audio) WMA - це аудіокодек, який є фактично чотирма окремими аудіокодеками: WMA, WMA Pro, WMA Lossless та WMA Voice. WMA була розроблена корпорацією Майкрософт для конкуренції з MP3 і охоплює спектр від одноканального моно аудіо з WMA Voice (це фактично важливо поводитися з таким типом аудіо особливим чином) до 24 біт / 96 кГц, використовуючи 6 дискретних каналів. Коефіцієнт стиснення музики коливається в межах 1, 7: 1 і 3: 1. Усі файли, кодовані WMA, мають розширення.wma та підтримуються сторонніми програвачами.

Найважливіша частина

Вам не потрібно знати нічого з цього, щоб насолоджуватися прослуховуванням музики через улюблені навушники, і це дійсно важливо. Як і все, деякі люди будуть піклуватися і обговорюватимуть окремі продукти до кінця часу, і це тому, що їм подобається основна технологія та те, як вона працює. Жодна з груп не є правильною чи неправильною, тому не відчувайте себе осторонь, якщо це просто не ваша справа.

Просто знайте, що аудіо з наших телефонів стає кращим, компанії, які роблять навушники, роблять кращі, а музика, яку ви любите сьогодні, буде звучати так само добре, якщо не краще завтра.

Рок на!