Čo je to AAC (Bluetooth kodek) - porovnanie AAC na iOS a Android (Užitočné informácie (informácie)) | Tipy na výber najlepších produktov a služieb.

Kodek AAC (Advanced Audio Coding) bol vytvorený už v roku 1997 ako lepší kodek pre kompresiu zvuku ako mp3. A v niektorých ohľadoch je to naozaj lepšie, napríklad: sú k dispozícii vyššie vzorkovacie frekvencie (až do 96 kHz) a algoritmus samotný využíva psychoakustické vlastnosti ľudského sluchu.

AAC je teraz hlavným zvukovým kodekom pre stratovú kompresiu ekosystému Apple. Je tiež hlavným v televíznom vysielaní na YouTube a dokonca aj v Rusku. 😀 Zaujíma nás však jeho bezdrôtová implementácia. Vo všetkých zariadeniach iPhone a na mnohých zariadeniach s Androidom je prenos hudby cez Bluetooth k dispozícii po konverzii s týmto kodekom.

Sennheiser Momentum True Wireless okrem iného podporuje AAC

Pretože parametre prenosu Bluetooth nie sú dostatočné na prenos bezstratovej hudby (bezstratovej), používajú sa kodeky: algoritmy, ktoré rozdeľujú prenášaný signál na časti a odosielajú ho „vzduchom“ do slúchadiel. A potom, cez ten istý kodek, dochádza k „rozbaleniu“ a digitálnej na analógovú konverziu signálu na hudbu. Myslím, že všetci prenosní audio nadšenci vedia o týchto obvodoch zhruba. 😎

obsah:

Frekvenčný rozsah AAC;
Hladina hluku v pozadí AAC;
Dôvody nízkej kvality AAC v systéme Android;
Vlastnosti AAC;
následok.

Ako povoliť AAC?

1. Ak chcete povoliť AAC a akýkoľvek ďalší kodek, musíte aktivovať ponuku vývojára..

Ponuka pre vývojárov, môžete ju aktivovať takto:

2. Potom v ponuke vývojára musíte nájsť zvukový kodek na prenos prostredníctvom rozhrania Bluetooth a vybrať požadovaný kodek:

Vyberte správny kodek - LDAC, aptX, aptX HD, AAC, SBC.

Hlavné kodeky na prenos zvuku cez Bluetooth: SBC, AAC, aptX, aptX s nízkou latenciou, aptX HD, LDAC. Okrem toho bol relatívne nedávno zavedený ďalší kodek Qualcomm: aptX Adaptive, ale zariadenia s ním sa len očakávajú. Ktorý kodek je lepší, je náročný bod. Ak vezmeme iba dátový tok, potom je AAC ďaleko pozadu. Na druhej strane sa však jeho dobrá implementácia (na iPhone) príliš nelíši od aptX.

Maximálna bitová rýchlosť kodekov Bluetooth

Porovnanie práce AAC v dvoch hlavných mobilných operačných systémoch je zaujímavé v tom, že je to jediný kodek, okrem „starodávneho“ SBC, ktorý sa používa v oboch. Apple tvrdohlavo odmieta platiť Qualcomm za licenciu aptX. Zrejme sa riadi zásadou: ak nepočujete rozdiel, prečo platiť viac? 😀

10 obľúbených modelov slúchadiel s podporou AAC

Audio-Technica ATH-M50xBT (311 USD) - Bezdrôtové uzavreté slúchadlá plnej veľkosti. Legendárny basový zvuk Bluetooth M50.
Beyerdynamic Aventho Wireless (560 $) - stropné bezdrôtové slúchadlá. Skvelý dizajn + zvuk beyerdynamického podpisu.
Náhlavná súprava Bluetooth Xiaomi Mi Collar ($ 59) - Bezdrôtové slúchadlá do uší s hybridným slúchadlom. Autonómia až 8 hodín, vhodná na športové aj každodenné použitie.
Sony WF-SP700N (202 dolárov) - plne bezdrôtové športové vákuové slúchadlá. K dispozícii je ochrana IPX4 a aktívne znižovanie hluku.
Sennheiser Momentum True Wireless (356 dolárov) - plne bezdrôtové slúchadlá do uší. Jeden z najlepšie znejúcich modelov v segmente + corporate design Sennheiser.
Bowers & Wilkins PX (420 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá s aktívnym potlačením hluku v plnej veľkosti. Štýlový vzhľad a vysoko kvalitný zvuk, vynikajúci pre elektronickú hudbu.
Bang & Olufsen Beoplay H9i (544 $) - bezdrôtové slúchadlá bez uší. Aktívne potlačenie šumu, vynikajúce ovládanie zvuku a dotyku je doplnené kvalitným prenosom hlasu v režime náhlavnej súpravy.
Marshall Monitor Bluetooth (166 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti. Marshallov podpisový vzhľad + zaujímavý silný zvuk pre energický štýl.
Bezdrôtové slúchadlá Sennheiser Momentum (M2 AEBT) (290 USD) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti. Miloval ho veľa krásnych dizajnov a výkonný basový zvuk Momentum vo verzii Bluetooth.
Sony WH-1000XM3 (465 dolárov) - bezdrôtové slúchadlá plnej veľkosti s aktívnym znížením šumu. Jedna z najlepších možností ANC na trhu + veľa špičkových „čipov“ od spoločnosti Sony.

Ceny za populárne slúchadlá s podporou kodeku AAC:

1. Frekvenčný rozsah AAC

AAC komprimuje zvuk so stratami: „extra“ frekvencie sú prerušené, signál je vyrovnaný (sú pridané „prekrývajúce sa“ bloky informácií), opravené chyby. Približne rovnaký princíp funguje so všetkými stratovými kodekmi (kodekmi pre stratovú kompresiu).

Straty sa vyjadrujú hlavne v zníženom frekvenčnom rozsahu: zvyčajne je to horná hranica HF. Okrem toho v dôsledku vyrovnania signálu je možné pridať skreslenie (a najčastejšie), ktoré môže byť v ktorejkoľvek oblasti rozsahu.

Pozrime sa, ako funguje AAC (zdroj - bezstratový zvukový súbor) v porovnaní so SBC na niektorých smartfónoch s Androidom a iPhone:

Celý frekvenčný rozsah s použitím kodekov AAC a SBC

Závažné rozdiely v implementácii AAC na rôznych smartfónoch sú okamžite viditeľné. Stojí za zváženie niekoľko bodov:

človek môže teoreticky počuť zvuky v oblasti 20 Hz - 20 kHz;
väčšina „materiálu“ v hudbe je pod 16 - 18 kHz;
s vekom vnímame HF horšie (do 16-17 kHz v priemere po 30 rokoch)

Zvážte okraj pásma RF väčší:

Ako vidíte, AAC na Huawei P20 Pro „preruší“ RF veľmi skoro: asi 14 kHz. Dokonca aj ľudia stredného veku počujú tieto frekvencie, ak sa nevyskytli žiadne problémy so sluchom. Samsung Galaxy Note 8 (prostredníctvom AAC) obmedzuje hornú hranicu na 17 kHz. Ale iPhone 7 má lepšie výsledky: okolo 19 kHz.

Tento rozptyl výsledkov je obzvlášť zaujímavý v porovnaní s prácou kodeku SBC na rovnakých smartfónoch s Androidom. Horné hranice rozsahu všetkých „experimentálnych“ sú vyššie, aj keď s väčším skreslením. Ale hlavná vec je, že sú veľmi podobné: to znamená, že kodek SBC funguje na rôznych telefónoch viac-menej rovnako.

2. Hladina hluku v pozadí AAC

Hladina hluku v pozadí ukazuje hranicu, po ktorej sa šum z algoritmov kompresie kodeku (vo všeobecnosti z akéhokoľvek reprodukčného zariadenia) stáva nerozoznateľným od užitočného signálu - hudby. Čím nižšia a stabilnejšia je táto úroveň v celom frekvenčnom rozsahu, tým tichšie zvuky je možné počuť (ak sú na nahrávke).

Najlepšie je navigovať z najvyššieho vrcholu, pretože dokáže utopiť tichšie zvuky. Preto v týchto grafoch je dôležitá nielen úroveň, ale aj ich hladkosť („hustá“)..

Hladina hluku v pozadí AAC (zdroj - bezstratový súbor)

Graf jasne ukazuje, že úroveň hluku pozadia pri použití AAC v Huawei P20 Pro a Galaxy Note 8 je výrazne vyššia ako v iPhone 7. V intervaloch medzi vrcholmi (testovacie signály) je zrejmé, že AAC odfiltruje miesta, kde nie sú dobre „zvukové informácie“..

Tento graf tiež ukazuje, že algoritmy použité v AAC zohľadňujú psychoakustiku.. Najhlasnejší je testovací zvuk pri 1 kHz (v tomto rozsahu je náš sluch najcitlivejší) a hluk okolo neho je tiež najvyšší. Ukázalo sa, že tichší zvuk „maskuje“ kodek AAC pod rovnakou frekvenciou pod hlasnejšími: čím je hlasnejší, tým vyšší je šum pozadia.

Takto presne funguje náš sluch: mozog maskuje tiché zvuky, ak sú hlasnejšie. Orchestrálnu hudbu vnímame ako celok „plátno“, a nie ako jednotlivé signály (hoci nástroje zdieľame). Rovnaký princíp: Napríklad je ťažké počuť niečo tiché napríklad prostredníctvom hluku vysávača.

Kvalita CD znamená úroveň hluku v pozadí -96 dB. Samozrejme, v prípade AAC sa táto kvalita nedosahuje, hoci na iPhone pri 1 kHz vidíme šum -91 dB, čo je všeobecne dobré. Na telefónoch s Androidom sa však maxima blíži -50 dB: úroveň, keď je šum v pozadí zreteľne rozlíšiteľný.

3. Dôvody zlej kvality kodeku AAC v systéme Android

Hlavné dôvody rozdielu v kvalite AAC v systéme Android a iOS sú dva:

stanovenie priorít energeticky náročných procesov v systéme Android;
rôzny softvér na kódovanie AAC;

Xiaomi Mi AirDots Pro a Apple AirPods podporujú kodek AAC

Andriod má algoritmy Energy Aware Scheduling (EAS). Tento systém mení priority procesov podľa ich energetickej náročnosti.. To znamená, že výber, ktorej úlohy bude pridelené viac výkonu procesora (a procesor v smartfónoch vykonáva obrovské množstvo úloh súčasne) sa môže líšiť.

Ak je systém nakonfigurovaný tak, aby šetril energiu batérie, napríklad Huawei P20 Pro, potom sa pri vykonávaní komplexnej úlohy pre procesor uprednostní optimalizácia spotreby energie.. Ako je uvedené vyššie, AAC používa na kódovanie psychoakustické algoritmy, čo predstavuje pomerne veľkú záťaž na procesor. Preto bude táto úloha vykonávaná s nižšou bitovou rýchlosťou a celkovou kvalitou na optimalizáciu nákladov na energiu..

Sony WF-SP700N - plne bezdrôtové slúchadlá s podporou AAC

Keby EAS dala procesu kódovania AAC vysokú prioritu, výrazne by vybila batériu, hoci by sa kvalita zlepšila. Prioritou je však práve poplatok, kvalita EAS v tomto prípade obete.

Druhým hlavným dôvodom - rôzne „kodéry“, softvér na kódovanie AAC. IOS používa Apple AAC, ktorý je považovaný za najvyššiu kvalitu existujúcich. A v systéme Android je v predvolenom nastavení - Fraunhofer FDK AAC trochu horšie „vyrovnať sa s povinnosťami“.

Apple AAC samozrejme neexistuje „pod“ Linuxom, takže jeho inštalácia na smartfón s Androidom zlyhá. A ako viete, v iPhone je všeobecne lepšie neinštalovať nič iného. 😉

Bowers a Wilkins PX s podporou AAC

Okrem toho je v softvérovom prostredí Android na rozdiel od iOS podporovaných veľa formátov zvuku na úrovni hardvéru. Nezabudnite na audio tunelovanie, ktoré funguje s verziou 4.4 systému Android. Jedná sa o prenos kódovania / dekódovania zvuku do vyhradenej časti všeobecnej čipovej sady - DSP (procesor digitálneho signálu) - procesor digitálneho signálu.

IPhone používa viac-menej rovnaké procesory a na smartfónoch s Androidom sa môžu výrazne líšiť, a preto rôzne zvukové tunelovanie a rozdiel v konečnom kódovaní AAC, napríklad.

4. Vlastnosti AAC

Ďalším zaujímavým bodom je to, že aj súbory, ktoré už sú kódované v AAC, sa pri prenose cez bluetooth verziu tohto kodeku zmenia. To znamená, že sa znovu zakóduje. Predtým boli testovacie súbory v nekomprimovanom formáte.

Horná hrana frekvenčného rozsahu. Zdroj - súbor AAC

Vo všeobecnosti sa obrázok opakuje. Pokles iPhone je omnoho neskorší a na rozdiel od telefónov s Androidom sa blíži k hornému smeru sluchu.

Úroveň hluku na pozadí (súbor AAC)

Z grafu úrovne hluku v pozadí je jasne vidieť, že dokonca aj v iPhone je súbor AAC transkódovaný pri prenose cez Bluetooth AAC: pridá sa asi 15 dB šumu. Všeobecný trend sa nezmenil: pri bezstratových aj AAC súboroch pri prenose „vzduchom“ cez kodek s rovnakým názvom vyzerá iPhone lepšie: opätovné kódovanie tu prináša menšie skreslenie.

Nakoniec môžeme povedať, že AAC je veľmi zaujímavý kodek.. Jeho kvalitu nie je možné posúdiť jednoducho na základe úrovne hluku pozadia a frekvenčného rozsahu, ako je to v prípade ostatných kodekov. AAC vo svojich algoritmoch zohľadňuje psychoakustiku, maskovanie sluchu - tu sa nedá merať kvalita čísel.

AirPods 2 prirodzene podporuje AAC

5. Zhrnutie

Vzhľadom na všetky vyššie uvedené skutočnosti je zrejmé, že vysoko kvalitná implementácia AAC (na iPhone) poskytuje veľmi dobrý konečný výsledok, ktorý je podľa ucha odlíšiteľný od „vysokokvalitných“ kodekov, napríklad aptX.. Ak sa však kódovanie vyskytuje pri nižšej bitovej rýchlosti, ako u testovaných smartfónov s Androidom, kvalita veľmi trpí.

Najdôležitejšou vecou sú rozdiely v práci AAC na rôznych smartfónoch. Napríklad rovnaká SBC vykazuje stabilnejšie výsledky od modelu k modelu. Ak váš telefón používa systém Android, AAC nemusí byť nevyhnutne lepší ako SBC, ako sa často zvažuje.

Apple AirPods spárovaný s iPhone na AAC zvuk docela dobrý

Na niektorých modeloch môže mať SBC lepšiu výkonnosť ako AAC. A to nielen v číslach, ale aj v uchu. Preto, ak ste si zakúpili slúchadlá s podporou AAC, ale nepáči sa vám zvuk spolu s telefónom, skúste prepnúť na SBC, možno je to horšie vo vašom modeli AAC.

Implementácia AAC na iPhone je lepšia - zvuk je veľmi silný (pre stratovú kompresiu) blízko kvality CD. V systéme Android pracuje AAC horšie, najčastejšie pri nižšej bitovej rýchlosti, a teda ďalšie skreslenie a stratu kompresie. Zároveň sa na rôznych telefónoch môže konečný výsledok výrazne líšiť.