Co to jest AAC (kodek Bluetooth) - porównanie AAC na iOS i Androidzie (Przydatne informacje (informacje)) | Wskazówki dotyczące wyboru najlepszych produktów i usług.

Kodek AAC (Advanced Audio Coding) został stworzony w 1997 roku jako lepszy kodek do kompresji dźwięku niż mp3. I pod pewnymi względami jest naprawdę lepszy, na przykład: dostępne są wyższe częstotliwości próbkowania (do 96 kHz), a sam algorytm wykorzystuje cechy psychoakustyczne ludzkiego słuchu.

AAC jest obecnie głównym kodekiem audio dla stratnej kompresji ekosystemu Apple. Jest także głównym na YouTube, a nawet w rosyjskiej telewizji. 😀 Ale jesteśmy zainteresowani jego bezprzewodową implementacją. We wszystkich iPhone'ach i na wielu urządzeniach z Androidem transfer muzyki Bluetooth jest możliwy poprzez konwersję z tym kodekiem.

Sennheiser Momentum True Wireless obsługuje między innymi AAC

Ponieważ parametry transmisji Bluetooth nie wystarczają do nadawania bezstratnej muzyki (bezstratnej), stosowane są kodeki: algorytmy dzielące przesyłany sygnał na części i wysyłające go „bezprzewodowo” do słuchawek. I tam z kolei, poprzez ten sam kodek, następuje „rozpakowywanie” i konwersja sygnału cyfrowo-analogowego na muzykę. Myślę, że wszyscy entuzjaści przenośnego audio wiedzą o tych obwodach z grubsza. 😎

Treść

Zakres częstotliwości AAC;
Poziom hałasu tła AAC;
Przyczyny niskiej jakości AAC na Androidzie;
Funkcje AAC;
Podsumowanie.

Jak włączyć AAC?

1. Aby włączyć AAC i dowolny inny kodek, musisz aktywować „Menu programisty”.

Menu programisty możesz aktywować w następujący sposób:

2. Następnie, w menu programisty, musisz znaleźć „Kodek audio do transmisji przez Bluetooth” i wybrać żądany kodek:

Wybierz odpowiedni kodek - LDAC, aptX, aptX HD, AAC, SBC.

Główne kodeki do transmisji audio przez bluetooth: SBC, AAC, aptX, aptX Low Latency, aptX HD, LDAC. Ponadto stosunkowo niedawno wprowadzono inny kodek Qualcomm: aptX Adaptive, ale urządzeń z nim tylko się oczekuje. Który kodek jest lepszy, jest kwestią sporną. Jeśli weźmiemy tylko bitrate, AAC jest daleko w tyle. Jednak ze słuchu jego dobra implementacja (na iPhonie) niewiele różni się od aptX.

Maksymalna przepływność kodeków bluetooth

Porównanie pracy AAC w dwóch głównych mobilnych systemach operacyjnych jest interesujące, ponieważ jest to jedyny kodek inny niż „starożytny” SBC, który jest używany w obu. Apple uparcie odmawia zapłaty Qualcomm za licencję aptX. Najwyraźniej kierując się zasadą: jeśli nie słyszysz różnicy, po co płacić więcej? 😀

10 popularnych modeli słuchawek z obsługą AAC

Audio-Technica ATH-M50xBT (311 USD) - pełnowymiarowe zamknięte słuchawki bezprzewodowe. Legendarny dźwięk basu Bluetooth M50.
Beyerdynamic Aventho Wireless (560 $) - słuchawki bezprzewodowe. Świetny design + charakterystyczny dźwięk Beyerdynamic.
Zestaw słuchawkowy Bluetooth z kołnierzem Xiaomi Mi (59 USD) - hybrydowe słuchawki douszne z pałąkiem na szyję. Autonomia do 8 godzin, odpowiednia zarówno do uprawiania sportu, jak i codziennego użytku.
Sony WF-SP700N (202 USD) - w pełni bezprzewodowe sportowe słuchawki próżniowe. Istnieje ochrona IPX4 i aktywna redukcja szumów.
Sennheiser Momentum True Wireless (356 USD) - w pełni bezprzewodowe słuchawki douszne. Jeden z najlepiej brzmiących modeli w segmencie + korporacyjny design Sennheiser.
Bowers & Wilkins PX (420 USD) - pełnowymiarowe słuchawki bezprzewodowe z aktywnym tłumieniem hałasu. Stylowy wygląd i wysokiej jakości dźwięk, idealny do muzyki elektronicznej.
Bang & Olufsen Beoplay H9i (544 USD) - bezprzewodowe słuchawki nauszne. Aktywną redukcję szumów, doskonałą kontrolę dźwięku i dotyku uzupełnia wysokiej jakości transmisja głosu w trybie zestawu słuchawkowego.
Marshall Monitor Bluetooth (166 USD) - pełnowymiarowe słuchawki bezprzewodowe. Charakterystyczny wygląd Marshalla + ciekawe mocne brzmienie dla energetycznych stylów.
Sennheiser Momentum Over-Ear Wireless (M2 AEBT) (290 USD) - pełnowymiarowe słuchawki bezprzewodowe. Uwielbiany przez wiele, piękny design i potężny dźwięk basu Momentum w wersji bluetooth.
Sony WH-1000XM3 (465 USD) - pełnowymiarowe słuchawki bezprzewodowe z aktywną redukcją szumów. Jedna z najlepszych opcji ANC na rynku + wiele zaawansowanych technologicznie „układów” Sony.

Ceny popularnych słuchawek z obsługą kodeka AAC:

1. Zakres częstotliwości AAC

AAC kompresuje dźwięk ze stratami: „dodatkowe” częstotliwości są odcinane, sygnał jest wyrównywany (dodawane są „nakładające się” bloki informacji), błędy są korygowane. W przybliżeniu ta sama zasada działa ze wszystkimi stratnymi kodekami (kodekami do kompresji stratnej).

Straty wyrażane są głównie w zmniejszonym zakresie częstotliwości: zwykle w górnej granicy HF. Ponadto, ze względu na wyrównanie sygnału, można dodawać zniekształcenia (i najczęściej dodawać), które mogą znajdować się w dowolnym obszarze zakresu.

Zobaczmy, jak działa AAC (źródło - bezstratny plik audio) w porównaniu z SBC na niektórych smartfonach z Androidem i iPhone'ach:

Pełny zakres częstotliwości za pomocą kodeków AAC i SBC

Poważne różnice we wdrażaniu AAC na różnych smartfonach są natychmiast widoczne. Warto rozważyć kilka punktów:

osoba może teoretycznie słyszeć dźwięki w zakresie 20 Hz - 20 kHz;
większość „materiału” w muzyce jest poniżej 16–18 kHz;
z wiekiem odczuwamy gorsze HF (średnio do 16-17 kHz po 30 latach)

Rozważ większą krawędź zakresu RF:

Jak widać, AAC na Huawei P20 Pro „odcina” RF bardzo wcześnie: około 14 kHz. Nawet osoby w średnim wieku słyszą te częstotliwości, jeśli nie występują problemy ze słuchem. Samsung Galaxy Note 8 (przez AAC) ogranicza górny próg do 17 kHz. Ale iPhone 7 ma się lepiej: około 19 kHz.

Ten rozrzut wyników jest szczególnie interesujący w porównaniu z pracą kodeka SBC na tych samych smartfonach z Androidem. Górne granice zakresu wszystkich „eksperymentalnych” są wyższe, aczkolwiek z większym zniekształceniem. Ale najważniejsze jest to, że są one bardzo podobne: to znaczy, że kodek SBC działa mniej więcej tak samo na różnych telefonach.

2. Poziom hałasu tła AAC

Poziom hałasu w tle pokazuje granicę, po której szum z algorytmów kompresji kodeka (w ogólnym przypadku z dowolnego urządzenia odtwarzającego) staje się nie do odróżnienia od użytecznego sygnału - muzyki. Im niższy i bardziej stabilny ten poziom znajduje się w całym zakresie częstotliwości, tym cichsze dźwięki możemy usłyszeć (jeśli są na nagraniu).

Najlepiej nawigować z najwyższego szczytu, może zagłuszyć cichsze dźwięki. Dlatego na tych wykresach ważny jest nie tylko poziom, ale także ich gładkość („gęsta”).

Poziom szumów tła AAC (źródło - plik bezstratny)

Wykres wyraźnie pokazuje, że poziom hałasu w tle podczas korzystania z AAC w Huawei P20 Pro i Galaxy Note 8 jest znacznie wyższy niż w iPhonie 7. W przerwach między pikami (sygnały testowe) widać, że AAC odfiltrowuje miejsca, w których nie ma dobrze „informacji dźwiękowych”.

Ten wykres pokazuje również, że algorytmy stosowane w AAC uwzględniają psychoakustikę.. Najgłośniejszy jest dźwięk testowy przy 1 kHz (w tym zakresie nasz słuch jest najbardziej czuły), a hałas wokół niego jest również najwyższy. Okazuje się, że kodek AAC „maskuje” ciszej dźwięki o tej samej częstotliwości pod większą głośnością: im głośniejszy dźwięk, tym wyższy szum tła.

Dokładnie tak działa nasz słuch: mózg maskuje ciche dźwięki, jeśli są głośniejsze. Muzykę orkiestrową postrzegamy jako całe „płótno”, a nie jako pojedyncze sygnały (choć dzielimy instrumenty). Ta sama zasada: na przykład przez odkurzacz trudno jest usłyszeć coś cichego.

Jakość CD oznacza poziom hałasu w tle wynoszący -96 dB. Oczywiście w przypadku AAC jakość ta nie jest osiągana, chociaż na iPhonie przy 1 kHz widzimy szum na poziomie -91 dB, co jest ogólnie dobre. Ale w telefonach z Androidem piki zbliżają się do -50 dB: poziom, kiedy hałas w tle jest wyraźnie odróżnialny.

3. Przyczyny niskiej jakości kodeka AAC na Androidzie

Głównymi przyczynami różnicy w jakości AAC na Androidzie i iOS są dwa:

priorytetyzacja energochłonnych procesów w systemie Android;
różne oprogramowanie do kodowania AAC;

Xiaomi Mi AirDots Pro i Apple AirPods obsługują kodek AAC

Andriod ma algorytmy Energy Aware Scheduling (EAS). System ten zmienia priorytety procesów zgodnie z ich energochłonnością.. Oznacza to, że wybór zadania, któremu zostanie przydzielone więcej mocy procesora (a procesor w smartfonach wykonuje ogromną liczbę zadań jednocześnie) może się różnić.

Jeśli system jest skonfigurowany do oszczędzania energii baterii, np. Huawei P20 Pro, wówczas podczas wykonywania złożonego zadania dla procesora pierwszeństwo będzie miał optymalizacja zużycia energii. Jak pokazano powyżej, AAC używa algorytmów psychoakustycznych do kodowania, co jest dość dużym obciążeniem dla procesora. W związku z tym zadanie to zostanie wykonane przy niższej przepływności i ogólnej jakości w celu optymalizacji kosztów energii..

Sony WF-SP700N - w pełni bezprzewodowe słuchawki z obsługą AAC

Jeśli EAS nadałby procesowi kodowania AAC wysoki priorytet, radykalnie rozładowałoby baterię, chociaż jakość poprawiłaby się. Ale priorytetem jest właśnie ładunek, jakość EAS poświęca w tym przypadku poświęcenia.

Drugi główny powód - różne „kodery”, oprogramowanie do kodowania AAC. IOS używa Apple AAC, który jest uważany za najwyższą jakość istniejącego. A w Androidzie domyślnie - Fraunhofer FDK AAC, jest nieco gorzej „radzić sobie ze swoimi obowiązkami”.

Apple AAC oczywiście nie istnieje „pod” Linuksem, więc instalacja na smartfonie z Androidem zakończy się niepowodzeniem. A na iPhonie, jak wiadomo, ogólnie lepiej nie instalować niczego innego. 😉

Bowers and Wilkins PX z obsługą AAC

Ponadto, w środowisku oprogramowania Android, wiele formatów audio jest obsługiwanych na poziomie sprzętowym, w przeciwieństwie do iOS. Nie zapomnij o tunelowaniu dźwięku, który działa z wersją Androida 4.4. Jest to transfer kodowania / dekodowania audio do dedykowanej części ogólnego chipsetu - DSP (cyfrowy procesor sygnałowy) - cyfrowy procesor sygnałowy.

IPhone używa mniej więcej tych samych procesorów, a na smartfonach z Androidem mogą się znacznie różnić, stąd na przykład różne tunelowanie dźwięku i różnica w ostatecznym kodowaniu AAC.

4. Funkcje AAC

Innym interesującym punktem jest to, że nawet pliki już zakodowane w AAC zmieniają się, gdy są przesyłane przez wersję Bluetooth tego kodeku. To znaczy, ponownie zakodowane. Wcześniej pliki testowe były w nieskompresowanym formacie.

Górna krawędź zakresu częstotliwości. Źródło - plik AAC

Zasadniczo obraz się powtarza. Spadek w iPhonie jest znacznie później i zbliża się do górnej linii słuchu, w przeciwieństwie do telefonów z Androidem.

Poziom hałasu w tle (plik AAC)

Z wykresu poziomu hałasu w tle wyraźnie widać, że nawet w iPhonie plik AAC jest transkodowany po przesłaniu przez Bluetooth AAC: dodaje się około 15 dB hałasu. Ogólny trend się nie zmienił: zarówno w przypadku plików bezstratnych, jak i AAC podczas przesyłania „bezprzewodowo” za pomocą kodeka o tej samej nazwie, iPhone wygląda lepiej: ponowne kodowanie dodaje tutaj mniej zniekształceń.

Na koniec możemy powiedzieć, że AAC to bardzo interesujący kodek.. Jego jakości nie można ocenić po prostu na podstawie poziomu szumu tła i zakresu częstotliwości, jak ma to miejsce w przypadku innych kodeków. AAC w swoich algorytmach uwzględnia psychoakustykę, maskowanie słuchowe - tylko w liczbach nie można tutaj zmierzyć jakości.

AirPods 2 naturalnie obsługuje AAC

5. Podsumowanie

Biorąc powyższe pod uwagę, staje się jasne, że wysokiej jakości implementacja AAC (na iPhonie) daje bardzo dobry wynik końcowy, słabo odróżnialny przez ucho od kodeków „wysokiej jakości”, na przykład aptX. Jeśli jednak kodowanie odbywa się z mniejszą przepływnością, jak w testowanych smartfonach z Androidem, jakość bardzo ucierpi.

Najważniejsze są różnice w pracy AAC na różnych smartfonach. Na przykład to samo SBC pokazuje bardziej stabilne wyniki z modelu na model. W związku z tym, jeśli Twój telefon ma system Android, AAC niekoniecznie jest lepszy niż SBC, jak się często uważa.

Apple AirPods w połączeniu z iPhone'em na AAC brzmią całkiem nieźle

W niektórych modelach SBC może działać lepiej niż AAC. I to nie tylko liczbowo, ale także ze słuchu. Dlatego jeśli kupiłeś słuchawki z obsługą AAC, ale nie podoba ci się dźwięk w połączeniu z telefonem, spróbuj przełączyć na SBC, być może jest gorzej w twoim modelu AAC.

Implementacja AAC na iPhonie jest lepsza - dźwięk jest bardzo silny (dla stratnej kompresji) zbliżony do jakości CD. W Androidzie AAC działa gorzej, najczęściej przy mniejszej przepływności, stąd dodatkowe zniekształcenia i utrata kompresji. Jednocześnie na różnych telefonach końcowy wynik może się znacznie różnić.