что такое ldac в смартфоне
Bluetooth-кодек LDAC – лучший беспроводной звук? (Наушники и телефоны с LDAC)
LDAC – Bluetooth-кодек высокого разрешения, разработанный Sony. Заявлено качество передаваемой музыки на уровне Hi-Res аудио. Так и есть, или тут налицо очередная маркетинговая басня? Этот вопрос уже давно блуждает по сети.
Действительно ли творение Sony даёт возможность слушать музыку высокого разрешения без проводов и проблем? Нет, даже этот кодек не даст реального Hi-Res качества по Bluetooth. Но по некоторым параметрам он уже близок.
Беспроводные Bluetooth наушники Sony с поддержкой кодека LDAC
Среди всех наушников мне встречались только наушники от Sony (и то единицы), которые поддерживают технологию LDAC. Вот самые популярные наушники с LDAC:
⭐ Цены на беспроводные наушники с LDAC:
Какие телефоны поддерживают LDAC?
Для того что бы смартфон мог работать с LDAC, он должен поддерживать версию android версии 8.0 Oreo и выше. То есть любые из смартфонов на андроид с android 8.0+, поддерживают LDAC по умолчанию:
Какие устройства помимо телефонов поддерживают LDAC?
По умолчанию LDAC на ПК (под Windows 10 к примеру) не поддерживается. Но если докупить Bluetooth адаптер, по типу FiiO BTR3, то вы сможете использовать LDAC, опять же если наушники или колонки так же поддерживают этот кодек.
Что касается плееров и ресиверов с поддержкой LDAC, их тоже довольно немного. К примеру Плеер FiiO M7 и Shanling M0 поддерживают кодек LDAC. Конечно же последние плееры (Sony NW-A35 и Sony NW-A45HN) и ресиверы (STR-DN860) от Sony. А так же ЦАП Astell&Kern AK XB10. Ищите в характеристиках плееров и ресиверов 2015+.
Как включить LDAC?
1. Чтобы включить LDAC и любой другой кодек нужно активировать «Меню Разработчика».
Меню Разработчика, можно активировать вот так:
2. После, в меню разработчика, нужно найти «Аудиокодек для передачи через Bluetooth» и выбрать нужный кодек:
Выбираем нужный кодек — LDAC, aptX, aptX HD, AAC, SBC.
1. Особенности LDAC — скорость передачи данных
LDAC – это кодек сжатия с потерями. Об этом производитель в итоге заявил довольно скоро после релиза. Уже после этого все заявления о Hi-Res качестве нельзя воспринимать всерьёз. Впрочем, Sony уточняет, что имеется в виду качество, близкое к Hi-Res.
Существует три варианта работы LDAC – 3 разных битрейта: 990 кбит\с, 660 кбит\с и 330 кбит\с. То есть, он не всегда работает на рекламных 990 кб\с. Эта вариативность сделана для того, чтобы кодек мог оптимизировать энергопотребление и ширину потока данных.
LDAC или aptX HD:
Битрейт LDAC и других Bluetooth-кодеков
Полезно понимать, что, когда на телефоне отображается соединение по LDAC, это могут быть и минимальные 330 кбит\с. Настраивается этот момент через инструменты разработчика или в некоторых программах от Sony.
И всё же, как минимум по битрейту, LDAC недалёк от lossless форматов. И явно впереди всех конкурентов (в режиме приоритета качества). При этом заявлена поддержка разрядности до 24 бит и частота дискретизации до 96 кГц.
LDAC рекламные материалы от Sony
2. Битрейт и разрядность LDAC
На современном этапе развития технологий Lossless (без потерь) обработка позволяет уменьшить битрейт максимум в 2 раза. Или около того. Например, у файла CD-качества (1411 кб\с), сжатого без потерь, мы увидим значения 770-900 Кбит\с. Всё, что ниже – сжатие с потерями.
Получается, что только 1 вариант работы LDAC даёт битрейт, аналогичный сжатому без потерь CD-качеству: приоритет качества 990 кбит\с. Остальные 2 режима и близко не подобрались даже к CD, не говоря уже о Hi-Res.
3. Частотный диапазон LDAC
Человек теоретически слышит звуки от 20 Гц до 20 кГц. Было доказано, что для квантования (отцифровки) аудио-сигнала без потерь, частота дискретизации (количество отрезков, на которые аналоговая волна делится при отцифровке) должна более чем в 2 раза превосходить частотный диапазон изначального аудио-сигнала.
Поэтому, CD-качества в 44.1 кГц вполне достаточно, от этого закона и отталкивались создатели формата.
Соответственно, диапазон частот, на котором кодек передаёт звук без изменений, должен быть около 22 кГц. Для Hi Res (у LDAC) заявлены 96 кГц, соответственно, частотный диапазон должен быть не меньше 48 кГц. Посмотрим, справляется ли LDAC с этим.
LDAC диапазон частот
Из графика видно, что в режиме приоритета качества LDAC достигает 47 кГц, что примерно соответствует Hi Res. Режим 660 кбит\с – только 30 кГц, что достаточно для CD-качества. А вот приоритет соединения выдаёт лишь 18 кГц, что даже ниже, чем у aptX. И, само собой, ниже, чем должно быть у CD-качества.
3.1 Промежуточный вывод
Из всего вышеописанного можно сделать вывод, что LDAC передаёт звук в режиме 990 кбит\с в качестве, сравнимом с CD. Минимальная глубина квантования в 12 бит только чуть ниже эталонных 16, битрейта вполне хватает, а частота дискретизации даже больше, чем необходимо.
Но до уровня Hi Res LDAC не дотягивает. Разрядность сильно варьируется и достигает заявленных 24 бит только в узкой полосе частот, битрейта явно не хватает. Но частота дискретизации соответствует стандартам аудио высокого разрешения.
Sony WF-SP700N работают по LDAC
4. Уровень фонового шума LDAC
Однако, если говорить о соответствии кодека стандартам качества, важно отметить ещё такой параметр, как уровень фонового шума. Чем он ниже, тем меньше вероятность услышать «потрескивания» и прочие искажения на определённых частотах.
Есть установленные параметры, они отмечены на графиках пунктирными линиями для 16 бит (CD) и верхней границей красной области для Hi Res (24 бит)
Передаваемый звук был в формате Hi Res. По графикам видно, что в приоритете качества LDAC на части диапазона вполне соответствует стандартам 24 бит. Однако, на высоких частотах всё же немало шума, особенно в районе 15 кГц. Режим 660 кбит\с на ВЧ местами даёт больше шума, чем должно быть даже для 16-битного качества. В режиме приоритета соединения LDAC показывает себя даже хуже, чем стандартный SBС, что явно не соответствует звуку высокого разрешения.
Так как частотная характеристика «хайреза» выходит за пределы обычных 20 кГц и простирается до 48 кГц, не лишним будет посмотреть, как кодек ведёт себя в высокочастотном диапазоне, хоть он и не слышен.
LDAC (990 кб\с) уровень шума в высокочастотном диапазоне
Как видно, на неслышимых человеком частотах LDAC даже в приоритете качества очень «шумит». Для сравнения приведён график уровня шума при проводной передаче Hi Res звука, он ровный по всему диапазону.
Такая картина ожидаема, ведь кодек должен «экономить» ширину потока Bluetooth. Соответственно, на те частоты, которые мы не слышим, ресурсы и не тратятся, при этом создаётся шум и искажения. Примерно так работают все lossy-кодеки.
Sony WI-1000X наушники с шумоподавлением и LDAC
По уровню фонового шума можно сделать вывод, что LDAC соответствует CD-качеству в двух из трёх режимах. 990 кбит\с приближаются к стандартам Hi Res, но не соответствуют им, особенно, если брать высокочастотный диапазон.
Если замерить уровень шума для звука CD-качества, то картина аналогичная. LDAC вполне «умещается» в этот стандарт на режимах 990 кбит\с и 660 кбит\с. Но в приоритете соединения искажений значительно больше, чем должно быть. При этом aptX HD даёт сходные результаты на более низких битрейтах.
5. Качество соединения LDAC
Как видно из предыдущих тестов, LDAC хорош только в режиме 990 кбит\с. Хоть сжатие происходит с потерями и качество Hi Res, в общем-то, не достигается. Тем не менее, для беспроводной передачи музыки, результат очень неплох.
Но по умолчанию в большинстве смартфонов соединение по LDAC происходит в режиме 330 кбит\с, который во многом хуже даже SBC, и уж точно уступает aptX. Иногда — 660 кбит\с, 990 кбит\с – почти никогда. Конечно, это можно изменить в настройках. Получается, что высокое качество, о котором заявляет производитель, доступно в одном режиме, но работать в нём, без ручного вмешательства, кодек будет очень редко.
Качество соединения для разных кодеков
Sony SRS-XB41 поддерживает передачу звука по LDAC
После этого становится понятным, почему LDAC по умолчанию соединяется в 330 кбит\с. Остальные режимы очень сильно занимают полосу пропускания Bluetooth, вызывают помехи и артефакты соединения в условиях, отличающихся от идеальных. А мы чаще всего находимся именно в них. 😉
6. Итог
LDAC – Bluetooth-кодек высокого разрешения, который может передавать музыку в качестве, близком к CD. Он сжимает звук с потерями и не дотягивает до стандартов Hi Res по всем протестированным параметрам.
Если вы слушаете музыку по LDAC на улице или в транспорте (и включили приоритет качества в настройках), скорее всего, вы услышите много помех и частые прерывания сигнала. Ведь этот режим «потребляет» много ресурсов Bluetooth. А при 330 кбит\с, где надёжность соединения гораздо выше, выигрыша в качестве звука, по сравнению с другими кодеками, не будет.
Sony WH-1000XM3 – «топовые» наушники с шумоподавлением и LDAC
С другой стороны, многие рассмотренные моменты не очень слышны в условиях (опять же), отличающихся от идеальных. Поэтому, сбрасывать LDAC со счетов я бы не стал. В любом случае, он может «выдавать» достойное качество звука по Bluetooth. Жаль только, наушники (и беспроводные колонки) с поддержкой этого кодека можно пересчитать по пальцам.
Погоня за качественным звуком без проводов продолжается. И это не смотря на то, что он уже вполне удовлетворяет параметрам качества большинства пользователей. Так держать, Sony. 😉 Если исследования не будут останавливаться, рано или поздно мы получим реальный Hi Res «по воздуху».
LDAC, aptX, LHDC: объяснение аудиокодеков Bluetooth высокого разрешения
Не знаете, сколько кодеков Bluetooth доступно сегодня? Больше не беспокойтесь! Позвольте нам объяснить вам, какие сегодня популярные кодеки Bluetooth, как они работают, какой из них лучше другого и почему.
Что такое LDAC?
LDAC, представленный на выставке CES 2015, представляет собой кодек, разработанный Sony, который утверждает, что обеспечивает высококачественное аудио без проводов. LDAC позволяет передавать аудио высокого разрешения до 32 бит / 96 кГц по беспроводной сети через Bluetooth со скоростью до 990 кбит / с.
Sony утверждает, что LDAC благодаря эффективному кодированию и «оптимизированной пакетизации» позволяет передавать в потоке в три раза больше данных, чем существующие аудиокодеки.
LDAC превосходит стандартный кодек Bluetooth SBC, который обеспечивает максимальную скорость передачи данных только 328 кбит / с, и Qualcomm aptX HD, который позволяет передавать потоки со скоростью 576 кбит / с. Даже флагманский кодек Qualcomm aptX Adaptive, который динамически масштабируется от 279 кбит / с до 860 кбит / с, не может конкурировать с LDAC от Sony.
Кроме того, в 2019 году LDAC получил сертификат «Беспроводное аудио высокого разрешения» от Japan Audio Society (JAS). Что касается того, что означает LDAC, Sony этого не объясняла, поэтому мы также ничего не можем сказать о том, что это означает.
Что такое aptX?
Запущенный в 1980-х годах, aptX представляет собой алгоритм кодирования звука. Первоначально он был популярен среди киностудий и радиовещателей, но позже Стивен Спилберг использовал aptX для записи звука для цифрового воспроизведения объемного звука 5.1 для своих фильмов.
Однако в настоящее время aptX является полностью синонимом Bluetooth, который можно найти на многих компьютерах, смартфонах и многих других продуктах бытовой электроники.
Кроме того, aptX может передавать любой звук в формате CD с частотой 16 бит / 44,1 кГц, а его скорость передачи данных составляет 352 кбит / с. Поскольку aptX использует сжатие, которое помогает минимизировать проблемы с задержкой, его «компакт-диск» не обязательно «качество компакт-диска».
Что такое LHDC?
LHDC (также известный как HWA) – это аудиокодек высокой четкости с малой задержкой, который поддерживает скорость передачи до 900 кбит / с и частоту дискретизации до 96 кГц. Как и LDAC, Japan Audio Society (JAS) также сертифицировало LHDC своим сертификатом High-Res Audio Wireless. В настоящее время LHDC и LDAC – единственные кодеки с сертификатом Hi-Res Audio Wireless.
Что такое LLAC?
Аудиокодек с низкой задержкой (LLAC) – это беспроводная аудиотехнология высокой четкости, основанная на LHDC, но разработанная для лучшей производительности с низкой задержкой, требующей сквозной задержки около 30 мс. LLAC поддерживает скорость передачи данных 400-600 кбит / с, глубину цвета до 24 бит и частоту дискретизации до 48 кГц.
LLAC более популярен среди геймеров из-за его возможностей передачи звука с малой задержкой.
LDAC лучше, чем aptX?
Только по характеристикам LDAC определенно лучше, чем aptX. Однако, если мы говорим о реальном опыте использования обоих кодеков, вы можете не заметить здесь каких-либо реальных различий.
LHDC лучше, чем aptX?
LHDC лучше, чем aptX, если вы ищете кодек Bluetooth с низкой задержкой. Но, с точки зрения реального качества звука, вы можете не заметить большой разницы.
LHDC лучше, чем LDAC?
И LHDC, и LDAC очень похожи по скорости передачи и частоте дискретизации. Однако LHDC работает лучше с точки зрения звука с низкой задержкой и превосходит LDAC.
LLAC лучше, чем LHDC?
LLAC был разработан для повышения производительности с низкой задержкой, с заявленной сквозной задержкой около
30 мс. В связи с этим LLAC лучше, чем LHDC, для некоторых конкретных случаев использования, таких как профессиональные игры, где геймеры любят слушать звуковые эффекты своего игрового процесса с минимально возможной задержкой.
Самый популярный кодек Bluetooth: aptX
aptX – самый популярный и широко используемый на сегодняшний день потребительский кодек Bluetooth. На бумаге вы можете подумать, что это ни в коем случае не исключительный кодек, но когда дело доходит до реальных случаев использования, большинству людей не нужен кодек с низкой задержкой, такой как LLAC.
Из-за преимуществ, которые предлагает aptX, который представляет собой аудио в формате со сжатием с потерями и очень маленькими размерами файлов, вы не можете превзойти aptX.
Что такое Sony LDAC?
LDAC — это разработанная компанией Sony технология кодирования звука, которая позволяет передавать потоковое аудио через Bluetooth со скоростью до 990 кбит/с при 24 бит/96 кГц. Она используется в различных продуктах Sony, включая наушники, смартфоны, портативные медиаплееры, активные колонки и домашние кинотеатры. LDAC — это кодек с потерями, который использует гибридную схему кодирования для обеспечения более эффективного сжатия данных.
С выходом Android 8.0 Oreo этот Bluetooth-кодек стал доступен как часть основного кода Android OSP.
Как включить LDAC? (Android 8 и 9)
Вы можете включить LDAC на вашем Android-устройстве только если установлена версия Android не ниже 8.0 Oreo. Для этого:
Более качественный звук через Bluetooth
Примечательно в LDAC то, что у него есть три режима подключения: с «приоритетом качества», «нормальный» и с «приоритетом подключения».
Каждый из этих вариантов предлагает свой битрейт в 990, 660 и 330 кбит/с соответственно. Таким образом, в зависимости от типа подключения или выбранного вами варианта, существуют различные уровни качества звука. Очевидно, что более низкие битрейты не дают полного качества в 24-бит 96 кГц, которым хвастается LDAC, так что имейте это в виду.
Простое сравнение битрейтов — дело сомнительное, но это даст нам представление о том, сколько аудиоданных каждый кодек отправляет в секунду.
SBC (высококачественный стандартный низкочастотный кодек) работает на максимальной скорости 328 кбит/с, aptX на 352 кбит/с, а aptX HD — 576 кбит/с. В теории, 990 Кбитный LDAC передает намного больше данных, чем любой другой Bluetooth-кодек. И даже настройка с «приоритетом подключения» может потягаться с SBC и aptX, которые поддерживаются большинством музыкальных онлайн-сервисов.
Впрочем, основываясь на этих данных, невозможно точно сказать, насколько хорош LDAC. Sony держит своё ноу-хау в тайне. Но для правильного перевода этих цифр в контекст нам нужно знать, как технология работает на более низком уровне. До сих пор мы можем только сказать, что LDAC передает гораздо больше данных, чем другие Bluetooth кодеки.
Увеличение скорости передачи
К сожалению, подробную информацию о том, как работает LDAC Sony не публикует. Но некоторые англоязычные источники проливают свет на разные подробности о том, чего Sony стремится достигнуть с LDAC.
В Sony LDAC есть две основные части. Сначала обеспечивается достаточно высокая скорость передачи данных, достигающая 990 кбит/с, а затем аудиоданные высокого разрешения сжимаются в эту полосу пропускания с минимальной потерей качества.
Нужно сказать, что, начиная с 4-й версии EDR в Bluetooth может отсутствовать, поскольку основное внимание стало уделяться снижению потребления энергии. Поэтому не каждый чип и, следовательно, не каждый телефон, обязательно поддерживают Sony LDAC при настройке с «приоритетом качества».
Bluetooth 5 «из коробки» поддерживает 2 Мбит/с с низким энергопотреблением, а также обратно совместим с EDR версиями Bluetooth. Но опять же — не обязательно, что такая скорость будет достижима.
LDAC или aptX? Сравнение двух кодеков
Чтобы максимально повысить качество звука с битрейтом 990 кбит/с технология LDAC использует интеллектуальную комбинацию сжатия без потерь (lossless) и с потерями (lossy). Для этого изменяется битовая глубина на разных частотах, что позволяет значительно увеличить количество отправляемых данных по сравнению с алгоритмами компрессионного сжатия, какие используются в MP3.
Те, кто знаком со слуховой сенсорной системой человека, знают, что чувствительность слуха начинает быстро снижаться после 16 кГц. Это значит большую часть данных, переданных в файле с частотой 96 кГц (48 кГц слышимых данных по теореме Котельникова), невероятно трудно, а то и невозможно услышать.
Это высокие частоты, которые LDAC от Sony не отрезает, но уменьшает их битовую глубину на этапе дискретизации. Другими словами, на этих частотах присутствует больше шума. Впрочем, это не проблема, если принять во внимание ограничения человеческого слуха — на этих очень высоких частотах нам даже близко не нужно так много деталей.
Обычные файлы PCM имеют заданный битрейт на всех частотах. Но их можно сжать, уменьшив битовую глубину на более высоких частотах, с минимальными потерями в качестве звука.
Как Sony это делает?
LDAC не делит поддиапазон (частичную полосу), а переходит непосредственно на частотное преобразование. Выходит, LDAC использует несколько схожий с aptX (и стандартным SBC) метод, где исходный аудиофайл PCM разделен на несколько частотных диапазонов, каждый с разной битовой глубиной.
Опять же, более высокие частоты используют меньшую глубину бит и, следовательно, страдают от большего количества шума. Поэтому технически это сжатие с потерями. Тем не менее, это оправданная экономия данных, так как это не влияет на качество прослушивания почти столько же, сколько отбраковка данных с использованием психоакустических методов.
Однако существуют некоторые заметные различия между LDAC и aptX. В то время как aptX имеет всего четыре поддиапазона, максимум LDAC составляет 16. Это позволяет добавить дополнительные шаги и, следовательно, сгладить шумовой переход между каждой полосой. Но неясно, использует ли LDAC дифференциальную передачу для сохранения размера данных, как это делает aptX от Qualcomm.
Небольшой подсчет говорит о том, что без дополнительного сжатия вы могли бы вместить в среднем чуть более 5 бит на частоте 96 кГц в поток данных 990 кбит/с. Ясно, что это далеко от отправки полного файла Hi-Res, но помните, что LDAC резервирует большую часть бит для слышимого частотного диапазона.
Изучение библиотеки AOSP libldac также привело к интересным сведениям: чтобы уменьшить размер файлов, кодек Sony в том или ином виде использует алгоритм Хаффмана в сочетании с повторным квантованием. То есть дополнительное сжатие без потерь используется для дальнейшего урезания файла как это происходит в формате FLAC и даже отчасти в MP3. Вероятно, это также помогает Sony уменьшить размер передачи.
Одним из преимуществ этого типа кодирования является то, что файлы меньших размеров могут быть переданы с ещё меньшим сжатием. Sony также заявляет, что LDAC динамически оптимизирует свои поддиапазоны на основе исходного материала. По-видимому, кодек может заранее определить тип файла и качество, чтобы оптимизировать размер его пакета и глубину бит. Например, звуковая дорожка CD качества 44 кГц, может быть разделена на одно и то же количество полос, но должна быть отправлена с большей глубиной бит в меньшем частотном диапазоне. Библиотека LDAC на самом деле указывает, что файлы с частотой 44,1 кГц и 88,2 кГц отправляются с максимальной скоростью 909 кбит/с, а треки 48 и 96 кГц используют полные 990 кбит/с.
Основываясь на вышеприведенном графике, можно сказать, что 16-битный 44,1 кГц файл будет проходить через кодек без изменений, поскольку доступная глубина бит больше 16. Это также подкрепляется заявлениями в маркетинговых материалах Sony. В них говорится, что результат сжатия обеспечивает «то же качество что и на CD».
Ещё одним различием между технологией Sony и Qualcomm является пропускная способность.
aptX кодек с постоянной пропускной способностью, тогда как LDAC — с переменной. Он работает со множеством битрейтов, в зависимости от доступного оборудования, скорости соединения и силы соединения.
Таким образом, когда битовая глубина у Sony уменьшается, объем сжатия и шума увеличивается. А вот aptX всегда работает с одним и тем же постоянным битрейтом. В то время как решение Sony более гибкое, оно добавляет некоторую нагрузку на этап кодирования и декодирования.
LDAC и DSEE HX
У Sony есть ещё одна интересная технология, которую стоит упомянуть. Аудиопродукция Sony теперь поставляется с встроенной технологией апскейлинга DSEE HX, и она даже включена в некоторые беспроводные наушники и колонки компании.
DSEE HX от Sony — это технология обработки сигналов, которая пытается восстановить файлы, сжатые с потерями, такие как MP3 или поток данных через Bluetooth. Для этого используется некоторая хитрость программного обеспечения, основанная на сборе данных из реальных аудиосэмплов. Но, очевидно, что невозможно полностью и точно воспроизвести потерянные данные. Тем не менее, хотя LDAC это lossy-кодек, он всё же сохраняет некоторые высокочастотные данные, хотя и с меньшей детализацией. Использование этих данных, которые недоступны в файлах с более высокой степенью сжатия, должно расширить возможности Sony DSEE HX. Так что это следует учитывать при выборе любых продуктов с LDAC.
Инженеры Sony утверждают, что не могут обнаружить разницу между аудиофайлами Hi-Res и повышающей дискретизацией LDAC + DSEE HX. Но, очевидно, мы должны это проверить сами.
Смартфоны с поддержкой LDAC
Все смартфоны на Android начиная с версии 8 Oreo поддерживают кодек LDAC.
Сторонним производителям оборудования требуется лицензия LDAC, и даже те, кто хочет использовать код Sony AOSP, должны пройти сертификацию.
Маловероятно, что производители Bluetooth-наушников, кроме Sony, будут стремиться лицензировать LDAC в своих наушниках. Поэтому многие телефоны готовы передавать звук через LDAC, но для его получения доступны только наушники Sony. Аргумент в пользу «пожертвования» технологии Sony выглядит довольно умно!