• новости
• статьи
• блоги
• файлы
• пресс-релизы

Два с половиной года назад мы подготовили большой обзор, посвященный Bluetooth-кодекам. Их список по-прежнему остается одной из первых характеристик, на которые смотрят покупатели при выборе аудиоустройств. Тогда было довольно много теории, после чего мы попробовали сравнить кодеки на практике — посмотреть, как их смена влияет на звучание.

Сегодня мы возвращаемся к этой теме, но уже с другим акцентом. Теории на этот раз будет минимум, сосредоточимся на практике. Возьмем пару интересных TWS-гарнитур с широким набором поддерживаемых кодеков, последовательно переключимся между ними, измерим и визуализируем всё, что получится — и посмотрим, что из этого выйдет.

Сразу оговоримся: это далеко не строгое академическое исследование, а скорее наглядная иллюстрация на конкретных примерах. Ее задача — в очередной раз дать пищу для размышлений о том, существуют ли на свете однозначно плохие или хорошие кодеки, стоит ли ставить их список во главу угла при выборе наушников и не переоцениваем ли мы их значение в отрыве от всего остального.

Еще раз отметим, что в первой части прошлого обзора мы немного поговорили про то, что такое кодеки, как они работают и какими характеристиками обладают. Если термины «глубина квантования» или «битрейт» вам незнакомы, есть смысл сначала прочитать упомянутый обзор. Там же можно найти список актуальных на тот момент кодеков, который сегодня мы пополним еще парой вариантов, появившихся сравнительно недавно.

Это самый продвинутый кодек в семействе aptX у Qualcomm — режим внутри aptX Adaptive, позволяющий передавать звук в формате CD (16 бит/44,1 кГц) без потерь качества при кодировании и декодировании, ставший частью большой системы под названием Snapdragon Sound. По сути, это первый Bluetooth-кодек, рассчитанный именно на передачу lossless-потока: другие могут работать с высокими битрейтами (например, LDAC — до 990 Кбит/с), но не достигают уровня, необходимого для стабильной передачи CD-качества без сжатия. Поддержка aptX Lossless позволяет поднимать битрейт до необходимых 1,1—1,2 Мбит/с.

При этом классический несжатый CD‑аудиопоток в формате 16 бит/44,1 кГц в стерео требует побольше — около 1,411 Мбит/с. Однако aptX Lossless не гонит по воздуху сырой PCM‑поток, а использует сжимающее кодирование без потерь по тому же принципу, что и широко известный FLAC: исходные данные упаковываются, но при декодировании восстанавливаются точно. Тут, впрочем, важно помнить, что мы рассматриваем aptX Lossless как отдельный кодек, хотя на деле речь идет о частном случае aptX Adaptive, в который изначально заложен механизм снижения параметров потока ради сохранения стабильности соединения.

Иными словами, перед нами не фиксированный режим с гарантированным lossless во всех условиях, а система, которая может «откатываться» к более щадящим параметрам передачи, если того потребует качество связи. А помешать может многое: помехи в перегруженном радиоэфире, расстояние до источника, стены и перекрытия, особенности конкретных устройств. Идеальные условия для стабильной передачи без потерь в реальной жизни встречаются не так уж часто. Поэтому на практике битрейт может быть заметно ниже, а сам lossless-режим — включаться не всегда и не везде.

Еще один важный момент: поддержка Snapdragon Sound необходима и на источнике, и на устройстве воспроизведения — только в этом случае всё будет работать. Если подходящих смартфонов и других источников уже набралось предостаточно, то совместимых наушников пока мало, и в основном это модели верхней ценовой категории. Рассматриваемая сегодня Soundpeats Air5 Pro — одна из первых гарнитур, с которыми Snapdragon Sound добрался до относительно недорогих моделей, поэтому в свое время она и оказалась у нас на тестировании.

L2HC (Low Latency and High-Definition Audio Codec) — кодек Huawei с крайне впечатляющими заявленными характеристиками. Запущенный в 2022 году, к текущему моменту он дорос до версии 4.0, способной передавать сигнал 48 кГц/24 бит при битрейте до 2,3 Мбит/с — то есть выше стандартного CD с его 1,411 Мбит/с. Подробно внутреннее устройство L2HC Huawei не раскрывает, потому хоть с какой-то долей уверенности говорить о том, как и насколько эффективно он работает, невозможно.

В любом случае, потенциал у кодека огромный. Главная проблема на данный момент — его малая распространенность: L2HC почти целиком замкнут на экосистеме Huawei и за ее пределы практически не выходит. Ниже мы будем пользоваться Huawei FreeBuds Pro 5, которые прекрасно работают с широким спектром мобильных устройств, но чтобы получить доступ именно к L2HC 4.0, нам пришлось взять в качестве источника смартфон того же производителя. К чести Huawei, в списке кодеков есть и куда более распространенный LDAC, так что доступ к «условно хайрезному» звуку остается у максимально широкого круга пользователей. Но сегодня мы не об этом — вернемся к кодекам.

LC3 (Low Complexity Communication Codec) — это «кодек будущего», который со временем может заменить SBC в роли базового решения. Собственно, он уже стал официальным кодеком Bluetooth LE Audio, появившегося в стандарте Bluetooth 5.2. Немного сухих цифр: кодек поддерживает частоты дискретизации от 8 до 48 кГц, битрейт от 16 до 345 Кбит/с на канал и глубину квантования 16, 24 или 32 бита.

Метод сжатия тот же, что был у SBC — в основе лежит всё та же маскировка тихих звуков, о которой мы говорили ранее. Приведем классический пример с шепотом и хлопком шарика. Представим, что на записи кто-то говорит шепотом, а в это время лопается воздушный шарик. Во время хлопка голос явно не будет слышен, так что им можно пожертвовать ради снижения объема передаваемых данных. При этом заявляется более высокая эффективность: по данным разработчиков, в слепых тестах стереопоток LC3 с битрейтом 160 Кбит/с обеспечивает качество, сопоставимое с SBC на 345 Кбит/с.

У стандарта LE Audio, частью которого является LC3, есть еще одна потенциально очень сильная сторона — технология Auracast, которая позволяет одному источнику звука одновременно передавать сигнал сразу на несколько пар беспроводных наушников. Любой, кто хоть раз пытался посмотреть в самолете один фильм на двоих или поделиться аудиогидом в музее, быстро оценит, насколько это удобно. Да и в менее утилитарных сценариях штука приятная — иногда просто хочется послушать музыку вдвоем.

В теории у LC3 всё очень хорошо: по эффективности, удобству и набору возможностей он явно превосходит SBC. Проблема в том, что знаем мы об этом уже не первый год, а новым индустриальным стандартом кодек до сих пор так и не стал. Внедрение идет, но идет на удивление неторопливо. Если покопаться в меню свежих версий Android, LE Audio можно даже активировать вручную — и всё действительно будет работать, включая описанный выше Auracast. Но с оговорками: пока всё это ощущается не очень стабильным и не до конца нативным, будто технология уже формально есть, а до полностью бесшовной работы еще не доросла. Больше всего вопросов, по крайней мере в нашем случае, возникло на стороне наушников.

В частности, взятые нами для примера Soundpeats Air5 Pro поддерживают LE Audio, и нам действительно удавалось его включить. Но активация выполняется через приложение и срабатывает не каждый раз: один раз запустить можно, а вот переключаться туда-сюда уже заметно сложнее. Для нас это стало критичным, потому что в рамках теста нужно было менять режимы, не снимая наушники со стенда, чтобы сохранить повторяемость результатов. Поэтому в нынешних экспериментах LC3 не участвует — вернемся к нему в следующий раз, когда технология будет вести себя чуть менее капризно.

Переходим к сравнению на конкретных примерах. Сразу оговоримся: измерить вообще всё здесь не получится по целому ряду причин, поэтому мы сосредоточимся на том, что действительно можно измерить и наглядно показать. При этом соблюдем несколько условий, которые позволят корректно сопоставлять результаты.

• Все измерения проводятся за одну установку наушников на стенд — их положение в процессе не меняется.
• Все используемые тестовые сигналы и записи имеют параметры 48 кГц / 16 бит. Будем считать, что пользователь слушает lossless из стриминга или FLAC из собственной коллекции, но не увлекается «хайрезами».
• Для переключения кодеков и изменения их параметров используются фирменные приложения для управления гарнитурами и утилита Bluetooth Codec Changer, в качестве плеера для тестовых сигналов — USB Audio Player.
• Громкость во всех случаях фиксируется на типичном для повседневного прослушивания уровне — около 90 дБ — и не меняется на протяжении всей серии измерений.

Ну и главное: мы не сравниваем кодеки в отрыве от всего остального. Мы смотрим на то, как при активации разных кодеков ведут себя конкретные наушники — с их динамиками, DSP-обработкой, внутренней акустикой и прочими особенностями конструкции. Речь идет не про особенности кодеков как таковых, а про пользовательский опыт при их использовании в связке с конкретным устройством.

В качестве первого устройства для экспериментов возьмем уже упомянутые Soundpeats Air5 Pro — одну из первых гарнитур в бюджетном сегменте с поддержкой aptX Lossless. Для начала выполним самое очевидное измерение и посмотрим на графики АЧХ, полученные при активации всех доступных кодеков.

Разница между кодеками минимальна и заметна в основном на самых высоких частотах, которые многие из нас уже просто не слышат. Теоретический предел слуха доходит до 20 кГц, но на практике верхняя граница у взрослых часто ниже и сильно зависит от возраста и индивидуальных особенностей. Тем не менее, небольшая разница есть. Наиболее заметна она в случае AAC, где верхние частоты обрезаются примерно после 16 кГц. Но это особенность его реализации в Android, о чем мы уже говорили в прошлом обзоре. При работе AAC на устройствах Apple ВЧ-диапазон не обрезается, что мы проверили в тестировании Apple AirPods Pro 2 USB C.

Пока что ни один из кодеков не показал себя ни явно «хорошим», ни явно «плохим» с точки зрения тонального баланса: в рассматриваемой связке они звучат очень близко друг к другу. Встроенный DSP тоже ведет себя во всех режимах примерно одинаково, поэтому пока у нас нет оснований считать какой-то из кодеков заведомо проблемным. А значит, можно спокойно двигаться дальше и продолжать эксперименты.

Следующее, на что мы посмотрим — это уровень искажений. КНИ (коэффициент нелинейных искажений, THD) принято измерять на частоте 1000 Гц, именно это значение указано в подписи под графиком. Расположим иллюстрации рядом, чтобы было удобнее листать и сравнивать. «Хайрезные» кодеки могут давать немного более высокий уровень искажений из-за передискретизации при работе в режиме приоритета качества, но различия здесь минимальны и обычно укладываются в сотые доли процента.

Вынесем все значения КНИ на 1 кГц в таблицу для большей наглядности. При этом важно помнить, что слышимость искажений зависит не только от их уровня, но и от спектра, частоты и громкости сигнала. В литературе обычно приводятся лишь ориентиры: значения порядка 0,1% нередко считаются лежащими ниже порога заметности, тогда как для одиночных гармоник в лабораторных условиях различимость в ряде случаев может начинаться уже в диапазоне 0,01%—0,30%. В случае речи и музыки даже искажения на уровне 2%—5% нередко не вызывают явного субъективного дискомфорта.

Показатели получились довольно близкие и, кстати, очень неплохие для полностью беспроводных наушников. По уровню искажений все кодеки оказались очень близки друг к другу: на частоте 1 кГц суммарный THD у них лежит в диапазоне 0,05%—0,06%. Иными словами, в этой связке кодек сам по себе не выглядит главным источником искажений — куда больше на итог влияют особенности самих наушников и их DSP. Измеренные значения находятся ниже упомянутых типичных порогов заметности, однако говорить о полном отсутствии разницы всё же нельзя: структура искажений на разных частотах пусть и незначительно, но меняется.

Далее запишем небольшие семплы белого шума для каждого из кодеков и посмотрим на их спектрограммы. В целом они выглядят очень похоже, картина во всех случаях почти одинаковая. Наличие заметного «потолка» в ВЧ-диапазоне у AAC мы уже обсуждали выше, но здесь он виден еще нагляднее. В остальном никаких существенных отличий не наблюдается.

Ну и напоследок посмотрим, как кодеки ведут себя на реальном музыкальном материале. Использовать будем подготовленный для прошлого обзора тестовый семпл, состоящий из трех небольших фрагментов первого номера кантаты Carmina Burana Карла Орфа — «O Fortuna». Как многие помнят, до финальной части хор здесь звучит при довольно сдержанной поддержке оркестра, в кульминации подключаются почти все инструменты, а ближе к концу добавляются еще и высокие звуки тарелок. Отличный материал для того, чтобы проверить, как кодеки справляются с очень разными по насыщенности фрагментами.

Иллюстрации вновь расположены рядом — можно листать и сравнивать. По спектрограммам видно, что в целом все кодеки сохраняют общую картину записи: тихое начало, резкий рост плотности в центральной части и более насыщенный верх ближе к финалу. Особенно любопытно поведение AAC. Характерный для него спад на самых высоких частотах, хорошо заметный на белом шуме, на реальном музыкальном материале читается заметно хуже. Скорее всего, дело в том, что белый шум равномерно заполняет весь верхний диапазон и любые его изменения сразу бросаются в глаза. У музыки всё иначе: на высоких частотах там нет сплошного ровного фона, а есть отдельные гармоники, обертоны и короткие всплески. Поэтому спад AAC на таком материале уже не так заметен и визуально теряется в общей структуре записи.

В результате различия между кодеками снова оказываются небольшими и в основном сводятся к самым верхним частотам и деталям передачи насыщенных фрагментов. По спектрограммам не видно, чтобы какой-то из кодеков грубо нарушал общую картину записи. Скорее, речь идет о тонких отличиях в передаче верхнего диапазона, атак и мелких фактурных деталей.

Проделаем всё то же самое с другой гарнитурой — Huawei FreeBuds Pro 5, которая позволит добавить к списку кодеков, участвующих в сравнении, еще и L2HC 4.0 в режиме приоритета качества звука. Комментарии на этот раз будут короче и сдержаннее — останавливаться будем только на тех моментах, где результаты заметно расходятся с увиденным выше. При этом сразу нужно оговориться: в ходе тестирования самой гарнитуры мы выяснили, что в ней используется «тройной адаптивный алгоритм», который активируется во время воспроизведения и каждый раз немного по-разному корректирует звук. Делает он это вполне аккуратно — в целом наушники звучат приятно, но для измерений такая особенность создает очевидные проблемы. Строго говоря, именно FreeBuds Pro 5 можно было бы и вовсе оставить за рамками этого обзора. Но другого способа добраться до L2HC у нас нет, а посмотреть на него в деле слишком интересно.

Получить полноценные графики АЧХ и измерить КНИ не получится, остается смотреть на спектрограммы белого шума и нашего «тестового семпла» из Carmina Burana, воспроизведенные через FreeBuds Pro 5. Многого по ним не скажешь, но всё же пару интересных наблюдений сделать можно. Начнем с шума.

На спектрограммах видно, что L2HC и LDAC в этой связке заполняют верхний диапазон заметно увереннее, чем AAC и SBC. Причем заметно это не только в слышимом диапазоне, но и выше. Особенно хорошо разница видна после примерно 18 кГц, где у AAC по-прежнему читается выраженный спад.

Впрочем, списывать все различия только на кодеки было бы слишком смело: свою роль здесь наверняка играет и встроенный DSP гарнитуры, который тоже влияет на верхнюю часть спектра. Тем не менее, уже по этим картинкам можно предположить, что отличия в звучании всё же будут, пусть и не радикальные. В отдельных участках спектра заполнение у кодеков заметно различается, хотя в целом общая картина вряд ли меняется принципиально. Но говорить тут в логике «лучше или хуже» вряд ли возможно: различия скорее сводятся к нюансам подачи — прежде всего в верхнем диапазоне и на сложных фрагментах.

Если сравнивать эти спектрограммы с теми, что мы видели выше у Soundpeats Air5 Pro, у FreeBuds Pro 5 заметна более глубокая проработка верхнего диапазона. Но связано это, скорее всего, не с кодеками как таковыми, а с более продвинутой двухдрайверной конструкцией FreeBuds Pro 5, которая лучше справляется с ВЧ-регистром.

На музыкальном фрагменте различия между кодеками тоже проявляются в нюансах передачи фактуры. Во всех режимах сохраняется общая картина записи: тихое начало, плотная середина и более яркий финал. Но L2HC и LDAC выглядят чуть увереннее в верхнем диапазоне, особенно на насыщенных участках. Довольно хорошо заметно, насколько ярче проработаны громкие удары тарелок в самом конце — из таких нюансов здесь и складывается разница. При этом во всех четырех случаях они слышны отлично: вопрос не в наличии или отсутствии деталей, а в характере их подачи.

Раз мы изначально рассматривали этот обзор как иллюстрацию и пищу для размышлений, то и выводы будут максимально спокойные. Очевидно, что кодеки действительно влияют на звучание — это видно и по измерениям, и по спектрограммам, и может местами проявляться на слух. Но в большинстве случаев речь идет не о пропасти между «плохо» и «отлично», а о более тонких материях: нюансах верхнего диапазона, характере подачи сложных фрагментов, корректности работы в конкретной связке устройств. При этом сами по себе кодеки редко оказываются главным действующим лицом. Куда сильнее на итоговый звук влияют настройки DSP, качество драйверов, конструкция наушников, реализация прошивки и то, насколько удачно конкретная модель взаимодействует с конкретным смартфоном-источником.

Отсюда и единственный, пожалуй, очевидный вывод из всего сказанного выше: не стоит впадать в радикализм в духе «наушники без кодека такого-то не заслуживают внимания». Наличие LDAC, aptX Lossless или L2HC — приятный бонус и потенциальное преимущество, но не универсальный знак качества. Гарнитура с базовым набором кодеков вполне может звучать убедительнее модели с внушительным списком аббревиатур на коробке. Кроме того, помимо качества передачи звука есть и другие важные параметры: стабильность соединения, задержка, энергопотребление и так далее. В повседневной жизни они нередко значат не меньше, чем дополнительные килобиты в секунду. Так что кодеки важны — просто не настолько, чтобы их список сам по себе определял выбор аудиоустройства.