Содержание:
- Достижим ли предел частоты дискретизации в 96 кГц?
- Уровень шума и искажения
- Зависимость стабильности от мощности беспроводного сигнала
LDAC от Sony приобрел популярность в качестве кодека Bluetooth для аудиофилов благодаря своей значительно более высокой скорости передачи данных 990 кбит/с по сравнению с другими кодеками и обещанием воспроизведения музыки в формате 24-бит / 96 кГц, что однозначно соответствует стандарту Hi-Res.
К сожалению, Sony не распространяет информацию о том, как именно работает LDAC. Сегодня мы узнаем действительно ли LDAC справляется с поставленной задачей, или мы все страдаем от аудио-плацебо.
При описании своего кодека Sony делает упор на несколько моментов:
- Высокая пропускная способность в 990 кбит/с
- Поддержка передачи звука в качестве 24 бита/96 кГц
- Возможность передачи звука с качеством 16 бит/44.1 кГц вообще без изменения сигнала
Надо пояснить, что существует три основных типа настройки LDAC, которые используют производители телефонов и иного оборудования:
- LDAC со скоростью 330 кб/сек
- LDAC со скоростью 660 кб/сек
- LDAC со скоростью 990 кб/сек
Понятно, что наилучшее качество передачи музыки обеспечивается при максимальной скорости. Но как сильно различается результат при работе на минимальной и максимальной скоростях?
Официально Sony утверждает, что даже кодек LDAC работающий с минимальной пропускной способностью 330 кб/сек обеспечивает более высокого качество передачи музыки, чем любые другие кодеки от конкурентов даже при высоком уровне помех.
Однако, забегая вперёд, скажу, что наше тестирование выявило следующие факты:
- LDAC даже работая в идеальных условиях и на максимальной скорости не способен передать музыку в формате Hi-Res без изменения и результирующий звук далёк от заявленных 24/96
- Работа кодека со скоростью передачи данных 330 кб/с и 660 кб/с близко подходят по качеству к обычному CD, но очень быстро теряют данные, которые находятся выше 20 кГц
- Смартфоны очень редко выбирают скорость передачи данных 990 кб/сек, пользователь вообще на этот параметр повлиять не может
- При условии множества помех вокруг, а это любое офисное здание или многоквартирный дом, для идеального сочетания стабильности и качества передачи музыки лучше подходят кодеки aptX или SBC, чем даже LDAC 330 кб/с.
Достижим ли предел частоты дискретизации в 96 кГц при использовании кодека LDAC?
Первый тест проведённый нами нацелен на определение частотной характеристики, а именно, способен ли кодек LDAC передать звук с частотой до 48 кГц, как этого требует стандарт Hi-Res. Также мы проверили будет ли передан звук с качеством CD и достигнет ли результат частоты 22-24 кГц.
Первым делом о хорошем: LDAC при пропускной способности 990 кб/сек действительно работает так, как ожидалось, звук был передан с максимальной частотой 47 кГц, что очень близко к заявленному значению 48 кГц. В этом случае, действительно, мы получим музыку в качестве соответствующему стандарту Hi-Res.
LDAC работающий со скоростью 660 кб/с начинает срезать звук на частоте около 30 кГц, что делает его отличным выбором для прослушивания музыки с качеством обычного CD, но до полного Hi-Res он недотягивает.
Для большинства людей LDAC 660 кб/с более, чем достаточно для ежедневного использования.
А вот LDAC работающий со скоростью 330 кб/с не дотягивает даже до CD качества, звук начинает заметно срезаться уже на частоте 18 кГц. Справедливости ради следует отметить, что на частотах выше 18 кгц очень мало полезного сигнала в музыке. К тому же, если вы старше 30 лет, то с высокой долей вероятности вы просто не способны услышать звук на столь высокой частоте из-за особенностей деградации слуха у человека.
Пока можно сделать следующие выводы:
- Только работа LDAC на скорости 990 кб/сек позволяет ему передать звук соответствующий стандарту Hi-Res.
- Работа кодека со скоростью 330 кб/сек не дотягивает по качеству даже до обычного компакт-диска.
- В Sony заявляют, что кодек LDAC при любой скорости работы превосходит любой другой кодек, однако, это оказалось ложью, т.к. кодек aptX начинает срезать частоты, расположенные выше 19 кГц, при этом делает это менее агрессивно, чем LDAC 330 кб/с.
Уровень шума и искажения
Частотная характеристика – это только часть уравнения, которое нужно решить прежде, чем утверждать что-то о качестве кодека. Вообще, частоты выше 20 кГц люди не слышат и с технической точки зрения, любой кодек, способный передать звук до этой частоты, может считаться качественным и достаточным для ежедневного использования.
Однако, это ещё не всё, ведь есть такие характеристики как уровень шума и разрядность звука, измеряемого в битах. Все кодеки используют определённые алгоритмы, которые сжимают данные, как по уровню шума, так и по разрядности передаваемого сигнала для экономии пропускной способности, что может привести к заметным искажениям.
Когда кто-то говорит: «Качество компакт-диска», он имеет в виду технические характеристики, которые используются для записи звука. Для компакт-диска это разрядность записи 16 бит, что даёт нам теоретически максимальную громкость -96 дБ. Стандарт Hi-Res подразумевает использование разрядности в 24 бита, что даёт нам больший уровень громкости в -124 дБ. Казалось бы, даже -96 дБ это очень громко, для чего нужно ещё большее значение? Но тут дело не в громкости, а в чистоте звука, ведь чем больше разрядность, тем ниже искажения и ниже уровень фонового шума.
На графике мы отметили значения -96 дБ и -124 дБ для наглядности. Если уровень сигнала выходит за пределы этих значений, значит кодек не соответствует качеству компакт-диска или Hi-Res.
Давайте рассмотрим и сравним работу LDAC в трёх вариантах, соответствующих разной скорости передачи данных при воспроизведении Hi-Res музыки.
Начнем с того, что работа кодека на скорости 990 кбит/с превышает требования Hi-Res и достигает значения -144 дБ, что очень хорошо, правда, это происходит лишь на узком диапазоне воспроизводимых частот.
Чем выше частоты звука, тем более худшим становится показатель. На частоте 500 Гц он уже достигает отметки -130 дБ, а при воспроизведении звука с частотой 15 кГц уровень шума равен -116 дБ, что является очень хорошим результатом и по качеству превосходит компакт-диск. Нужно отметить, что на частотах выше 15 кГц уровень шума достигает -98 дБ, что тоже находится в рамках допустимого и при прослушивании музыки это не станет ограничивающим фактором.
Режим работы LDAC со скоростью 660 кб/с показал совершенно иные результаты. При звуке 2 кГц уровень шума достиг значения -100 дБ, при 5 кГц значение шума равно -102 дБ. При воспроизведении звука с частотой 15 кГц шум был равен -74 дБ. Отмечу, что для обычного слушателя даже такое значение не станет решающим, скорее всего человек не заметит, что звук музыка изменилась, тем более что это происходит на высоких частотах, к которым чувствительность слуха с возрастом значительно падает. Однако, есть риск того, что мелкие оттенки и нюансы звука будут замаскированы шумом на высоких частотах, а это уже можно заметить подготовленному слушателю. По результатам замеров могу констатировать, что LDAC при скорости 660 кб/с не соответствует стандарту Hi-Res.
LDAC при работе со скоростью 330 кб/с показал ещё более грустные результаты. Минимальный уровень шума был достигнут на отметке -90 дБ, на частоте 1 кГц она достигла значения -80 дБ, а при воспроизведении звука с частотой 15 кГц шум достиг отметки -35 дБ. Такие показатели однозначно не могут быть отнесены к стандарту Hi-Res и даже к качеству компакт-диска. Более того, по этим параметрам LDAC приблизился к результатам кодека SBC, что говорит о том, что при такой низкой пропускной способности LDAC не способен передавать звук с высоким качеством.
Теперь проведём слегка иной тест и в качестве звука я буду использовать много высокочастотных гармоник, в результате чего мы узнаем, как реагирует алгоритм кодека на большое количество звуковой информации на частотах выше 20 кГц. Другими словами, мы проверим принцип работы кодека, экономит ли он полосу пропускания, отбрасывая информацию, которую не услышит большинство людей и не сможет распознать работу хитрого алгоритма. Точно так работают алгоритмы форматов MP3 и AAC.
В этом тесте мы видим, что уровень шума увеличился, и он растёт с ростом частоты воспроизводимого звука. Уже на частоте 15 кГц уровень шума показывает худший результат, чем обычное CD качество, не говоря уже о стандарте Hi-Res. На графике я сравнил результат работы кодека LDAC 990 кб/с с выходом телефона LG V30+. Хоть результат работы телефона нельзя назвать идеальным, тем не менее, он явно демонстрирует преимущество относительно кодека LDAC используя далеко не самый прогрессивный ЦАП ESS SABRE 9218P. Таким образом, мы видим, что даже телефон способен по проводу передать гораздо более чистый сигнал, чем лучший из возможных Bluetooth кодеков современности.
Для LDAC 660 кб/с результат очень похож по тенденции, но хуже по абсолютным значениям.
В режиме LDAC 330 кб/с говорить о качестве уровня компакт-диска вообще не приходится, он гораздо хуже.
Теперь попробуем воспроизвести музыкальный материал, записанный с параметрами 16 бит/44.1 кГц, т.е. обычный компакт-диск. Любопытно как поведёт себя кодек в данной ситуации.
Результат почти такой же, как и в случае воспроизведения Hi-Res музыки, но с чуть более благоприятными значениями.
В худших случаях кодеки LDAC 990 кб/с достигают значения -112 дБ, что абсолютно достаточно для обычного прослушивания музыки и соответствуют уровню качества компакт-диска. Но на частотах выше 15 кГц мы видим, что значение фонового шума ухудшается до показателя -100 дБ, что хоть и хуже, но пока абсолютно достаточно для сохранения качества передачи музыки.
LDAC 660 кб/с проявил себя хуже, так на частотах выше 10 кГц значение шума поднялось до отметки -85 дБ, а в худшем случае приблизилось к значению -65 дБ, что уже выходит за рамки качества CD.
По этим показателям LDAC 660 кб/с очень похож на результат работы кодека aptX HD. LDAC незначительно лучше, чем aptX HD, на большей части звукового спектра, однако, aptX HD сохраняет более лучшие параметры по шуму на высоких частотах.
LDAC 990 кб/с и LDAC 660 кб/с достаточны для прослушивания музыки с качеством компакт-диска, хоть, формально, LDAC 660 кб/с и не может обеспечить его на всём частотном диапазоне, но в реальности это вряд ли будет заметно.
Кодек LDAC 330 кб/с получил худшие показатели, так средний уровень шума была равен -83 дБ для низких частот, на средних он достигает -75 дБ, а на высоких частотах показатель шума равен -33 дБ, что является очень скромным показателям, он хуже, чем результат работы кодека aptX и даже обычного SBC.
LDAC настолько хорош, насколько стабильной остаётся Bluetooth соединение
Любой Bluetooth кодек хорош настолько, насколько сильным остаётся сигнал. Все из нас, кто хоть раз пользовался беспроводными наушниками, сталкивались с такими явлениями как пропуск пакетов, заикания и прочие артефакты, возникающие при сильных помехах или большом расстоянии до источника звука.
Чем выше необходимая пропуская способность кодека, тем сильнее и стабильнее должен оставаться сигнал Bluetooth, в противном случае вместо музыки придётся слушать заикания и прерывания.
| Модель | LG V30+ | SAMSUNG GALAXY NOTE 8 | HUAWEI P20 PRO | HUAWEI P20 | GOOGLE PIXEL 3 XL | GOOGLE PIXEL 3 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Режим работы LDAC в автоматическом режиме | 990 кб/с | 660 кб/с | 660 кб/с | 660 кб/с | 330 кб/с | 330 кб/с |
По этой причине кодек LDAC чаще всего работает в адаптивном режиме, динамически меняя режим работы между 330 кб/с и 990 кб/с для того, чтобы обеспечить непрерывное воспроизведение музыки.
Лишь в настройках некоторых телефонов, войдя в режим разработчика, можно принудительно выбрать пропускную способность LDAC, во всех остальных случаях придётся надеется на автоматику, а она не всегда работает в вашу пользу.
Из нескольких протестированных телефонов только LG V30+ по умолчанию выставлял значение 990 кб/с, другие телефоны достигали максимального значения на показателе 660 кб/с, но чаще всего работали на скорости 330 кб/с. Например, телефоны Google Pixel 3 и 3 XL никогда не ставили пропускную способность выше 330 кб/с, даже если наушники поднести к ним вплотную.
На графике видна зависимость пропущенных секунд времени воспроизведения в зависимости от силы Bluetooth сигнала и применяемого кодека. Так, LDAC 990 кб/с начинает терять стабильность при силе сигнала от -60 дБм и ниже. Сравнить с другими кодеками можно самостоятельно, по графику.
Большинство других кодеком, таких как SBC, AAC и LDAC 330 кб/с начинают терять стабильность при силе сигнала от -80 дБм и ниже, а это значит, что при их использовании вы можете дальше отойти от телефона или между вами и телефоном может находиться более серьёзное препятствие.
Кодек LDAC от Sony на самом деле не полностью соответствует стандарту Hi-Res, но ничего страшного в этом нет
Казалось бы, во время наших тестов мы убедились, что LDAC 990 кб/с обеспечивает передачу звука с частотой около 48 кГц, и должен соответствовать стандарту Hi-Res, однако, он провалил испытание на уровень фонового шума, который был значительно хуже ожидаемого значения соответствующего 24 битам на частотах выше 15 кГц.
Тем не менее, этот кодек, на сегодняшний день является лучшим и, если вы хотите слушать музыку в наименее искажённом виде без проводов, у вас просто нет выбора.
Ещё один вопрос заключается в том, услышите ли вы вообще эту разницу или нет. Не секрет, что беспроводные наушники мы используем на улице, где много постороннего шума и вслушиваться в мельчайше нюансы музыки у вас просто не получится физически. Также учтём тот факт, что с возрастом наш слух портится и начинает слышать более узкий диапазон частот, если вы старше 30 лет, то услышать что-то на частоте выше 18 кГц у вас, скорее всего, не получится.
Поэтому если вы хотите получить удобные беспроводные наушники, которые, хотя бы в теории, должен обеспечить вас качеством передачи звука на уровне компакт-диска, LDAC станет идеальным кандидатом для этого.
И помните ещё вот что: далеко не все смартфоны позволят вам получить доступ к инженерным настройкам Android, в которых вы бы смогли принудительно переключить кодек LDAC в режим 990 кб/с. Как я уже писал выше, в большинстве случаев вы будете слышать работу кодека в режиме 660 кб/с или даже 330 кб/с. В этом режиме результат будет равен, или даже хуже, чем при работе кодеков семейства aptX, а в некоторых ситуациях даже хуже, чем SBC.
Отличная статья , спасибо