Аудио через Bluetooth. Как получить качественный цифровой звук на Windows, IPhone и Android.
Звук в цифре это WAVe – формат аудиофайла с несжатым аудиопотоком с различными параметрами битности и частоты дискретизации, в котором оцифровывается и хранится аналоговый сигнал с помощью импульсно-кодовой модуляции PCM. Проведём аналогию – пусть это будет большой, красивый Шкаф. Его надо хранить или перевозить. Можно это сделать как есть формате 1:1 aka WAV. Но Шкаф большой, места много занимает и не нужен каждый день. Поэтому есть коробки, куда можно это упаковать для удобства и экономии места.
1] Коробки, вмещающие все детали шкафа aka сжатие без потерь: FLAC\ALAC\APE\TAK\WVpack – уменьшают шкаф ~30-50% от изначальных габаритов. Шкаф разбирается и заталкивается в коробку с инфой для восстановления аkа схема сборки. Когда Шкаф нам понадобится, мы позовём сборщиков в виде ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь и бригадир-процессор ПК или телефона. Будет собран WAV-шкаф, как в магазине 1:1. Со всеми дверями, ручками и полочками. Звук конвертируется на лету и никоим образом между собой FLAC\ALAC и прочие не могут отличаться по звучанию от оригинального WAV. Потому что это и есть ОРИГИНАЛЬНЫЙ ФАЙЛ WAV – вы идёте к Шкафу открыть дверцу и шкаф моментально собирается перед вами. Вы уходите, Шкаф моментально разбирается обратно и пакуется в коробку.
2] Коробки, куда помещаются не все детали шкафа aka сжатие с потерями: МР3\ААС\МР4\OGG-Vorbis – уменьшают 60-90% от изначальных габаритов. Шкаф разбирается и заталкивается в коробку с инфой для восстановления аkа схема сборки. НО коробочки маленькие или ОЧЕНЬ маленькие [аЦЦкие шкатулки 48-128кбит], поэтому не все детали помещаются. В зависимости от конфига и формата, недостающим может быть один болтик [типа OGG ~500кБит\с], пара петель или ручек [МР3 V0\ААС 256кБит] или теряем целую дверь [а то и все] в МР3 160\128 кБит и ниже. Даже если мы позовём хороших сборщиков [в виде офигенного ЦАПа и мощнейшего процессора], Wav-шкаф 1:1 как в магазине не соберётся никогда.
Принципиальная разница между ААС и MP3 – ААС в 95% случаев немного лучше при прочих равных:
– лучший математический алгоритм, который не так сильно уничтожает ВЧ-спектр и косоёбит сибилянты [особенно при низких битрейтах] – кодер. На МP3 их over9000, качество у всех разное, возможности настройки тоже, как и руки юзера. AAC=Яблоко в 95% случаев, а под магазин iTunes достаточно жёсткие требования по мастерингу и качеству файла в целом. В большинстве случаев вы получите лучшее качество спектра по сравнению с MP3 даже из Google-музыки и тем более просторов интернета.
Warning! Ни FLAC, ни MP3, ни AAC музыку в себе как таковую не содержат. Они содержат в себе набор битов [деталей] с инструкцией по сборке. В аудиоредакторе при работе с любым файлом, хоть FLAC, хоть MP3, вы всё равно работаете ВНЕЗАПНО с WAV. Из коробки-MP3 у вас открывается собранный WAV-шкаф. Из коробки-FLAC, у вас открывается WAV-шкаф. Но, разумеется, WAV из MP3 не будет восстановлен до степени оригинального сигнала. Из некомплектного набора комплектный Шкаф не соберётся никогда. Когда компуктеры были большими, но не очень мощными, даже воспроизведение музыки было довольно затратным действием для процессора, это было видно в Диспетчере Задач и для требовательных игр музыка в фоне могла стать критичной для производительности. Зато воспроизведение с диска было куда экономичнее в плане ресурсов [нативный режим CD-проигрывателя в приводе]. Теперь такой процесс не стоит ничего ни телефону, ни компьютеру и его долю в Диспетчере нужно искать с лупой [все остальные ресурсы теперь заняты переработкой индусского говнокода от Google или M$]
Форматы Bluetooth. Сообщество беспроводных «коробок»
SBC, AAC, APTX и LDAC – такие же коробки для упаковки нашего Шкафа-музыки-WAV, как MP3/AAC/Flac/OGG только строго для Bluetooth. Каждый раз при воспроизведении любого файла MP3/AAC/Flac/OGG он распечатывается до WAV, а потом обратно разбирается упаковывается, но уже в SBC, AAC, APTX или LDAC. Двойной удар. И такое не только в звуке. Generation loss – специальный термин, обозначающий явление. Принципиальная разница с проводными форматами – Bluetooth ВСЕГДА С ПОТЕРЯМИ. Шкаф полностью не помещается в любую коробку, отличается лишь степень некомплекта, даже если маркетинговый буллщит утверждает обратное, ибо потолок ширины канала BT 5.0 ~2 Мбит/с, из которых на служебную информацию надо отщипнуть около ~600. Остаётся 1400кБит/с, а несжатая песенка формата CD 16/44 это 1411 кБит/с, если повезло с пожатием, будет ~700-800кБит/с, а максимальный битрейт LDAC 990 кБит/с. Ответ на вопрос «а можно ли lossless через Блютуз» напрашивается сам собой – низзя. В лучшем случае пролезает 16/44, на беспотерьное пожатие 16/48 и 24/48 рассчитывать уже не приходится. LDAC использует дополнительную технологию Enhanced Data Rate [EDR] Bluetooth для повышения скорости передачи данных за пределы обычных ограничений профиля A2DP. Cпецификация рассчитана на 3 Мбит/с, но реально достижимо 1.4 Мбит/с, а 1 Мбит/с считается минимальным стабильным соединением. Вот почему LDAC это 990 кбит/с и теперь вы точно знаете, откуда все эти нелепейшие ограничения.
Актуальные беспроводные коробки кодеки.
[Всякие Овощебазно-желтопузые поделки игнорируем в виду бессмысленности, безблагодатности, ущербности и почтинеприменяемости]
1] SBC – базовый для всех БТ-устройств. Примитивная математическая модель и часто нищие дефолтные битрейты в девайсах. И если на Ведрофоне опции в Настройках Разработчика это исправляют, то девайсы-приёмники сигнала могут не иметь этой фичи. Максимальный битрейт 1500 кбит/с, но по факту 345 и ниже.
2] AptX HD/ Low Latency/Adaptive/Lossless – херня из родом 1988 года с различными дефолтными настройками параметров кодирования задержки и буферов. Low Latency отменён в пользу версии Adaptive. Никакого Lossless нет и близко, а есть различная степень потерь. Из-за фиксированного распределения битов квантования, кодек не может «перенести биты» на те частоты, которые больше всего в них нуждаются. В отличие от SBC, AptX не будет их «обрезать», а будет добавлять шумы квантования, уменьшая динамический диапазон. Максимальный битрейт до 1000кбит у версии якобы Lossless, и 358-576 у прочих
3] AAC – вычислительно сложный кодек, с серьёзной психоакустической моделью. Битрейт 256-320 кбит/с. ВНЕЗАПНО ААС беспроводной ≠ ААС проводному. Шкаф-музыка с потерями распечатывается и конвертируется обратно СНОВА С ПОТЕРЯМИ, как и в прочих БТ-кодеках. Однако, в iOS и MacOS используется самый лучший из всех кодировщик Apple AAC, поэтому при прослушивании музыки с Айфона качество звука будет лучше, чем по SBC и AAC на Ведроиде [в силу убогости матмодели SBC с нищими дефолтными битрейтами и наикривейшей реализации через Fraunhofer FDK AAC или аппаратных встроек в платформу с неизвестным качеством кодирования]
4] LDAC. Ради него всё и затевалось. Изначально был только в изделиях Sony, но с Android 8.0 стал частью проекта Android Open Source Project [AOSP]. Предполагаю это одной из причин, почему его нет на устройствах Apple.С одной стороны, пытается быть FLAC из мира Блютуз с максимальным битрейтом 990 кБит и с поддержкой 24/96 [остальные упираются в 24/48] и по объективным тестам при настройке 990 обеспечивает наилучшее беспроводное качество звука – используется гибридная потерьно-беспотерьная модель сжатия с разной битностью кодирования по частотной сетке в зависимости от содержимого+дополнительное математическое сжатие аля FLAC 2:1 без потерь. А с другой стороны, при 660 и особенно при 330 этот кодек ну совсем днищще на фоне даже SBC и по соединению, и по звуку.
Поэтому ставим максимальный битрейт и наслаждаемся. Далеко от устройства не уйдём, ибо при такой настройке стабильность соединения только в идеальных условиях, но ничего лучше глупое человечество пока не придумало.
Warning: задежки у всех кодеков в диапазоне 200-500мс [кроме Aptx LL/adaptive ~40мс] и зависят от модели телефона. При прослушивании через ВT большое значение имеет качество ЦАПа наушников, ибо телефон лишь транслирующее устройство. И если звук в наушниках говно даже на LDAC, проблема в них и только в их начинкеПодробнее о кодеках и все пруфы-первоисточники с тестами SoundGuys здесь:
https://www.soundguys.com/ldac-ultimate-bluetooth-guide-20026/
https://www.soundguys.com/understanding-bluetooth-codecs-15352/
https://www.soundguys.com/bluetooth-codec-support-headphones-61989/
https://www.androidauthority.com/sony-ldac-codec-790690/
https://habr.com/ru/articles/427997/
Что влияет на цифровой звук? ЦАП и софт.
Софт. M$ всегда мало волновало, что происходит со звуком в системе – есть и ладно. Процесс с низким приоритетом + говённый микшер = щелчки, треск и прерывания. Индусские говнокодеры Гугла несколько раз изобретали велосипед с квадратными колёсами то ломая, то снова придумывая прямой выход звука на Android. ЦАП. Если откинуть всю хуендскую херню в виде мультибитности, АНАЛоговости и тд, любой ЦАП Qualcomm/ESS/Wolfson с СШ в 110дб и максимальным диапазоном частот при прочих равных в виде хорошей обвязки с качественными деталями в хорошем устройстве с вменяемой внутренней схемотехникой, будет годным на 146%. Принципиальное отличие плохого ЦАПа от хорошего – поддержка режима побитового вывода звука aka Wasapi Exclusive на Windows. Монопольный режим проигрывателя с наивысшим приоритетом с доступом через драйвер от производителя или универсальный ASIO. Плохой ЦАП сигнал любой битности и частоты дискретизации будет сливать в 16/44 или 16/48, что при сравнении с оригиналом даст кашу или грязь по ВЧ. При совпадении исходника с параметрами ЦАПа, заметить разницу будет очень сложно и только по причине микшера Windows, который может подгадить по шумам на 2-3дб [каждые 6дб разница х2, поэтому 2-3дб разницы на АС с чувствительностью до 90дб на слух неидентифицируемы] Моя Bluetooth-коробочка Auris Blume как раз в Exclusive-режим не умеет, используется как БТ-приёмник и по оптике цифра идёт уже в нормальный TEAC UDH01. Есть модели со встроенным БТ, но цена конь. Раздельное решение пока кратно дешевле, да и удобнее. БТ-кодеки не стоят на месте – сегодня актуально, а завтра – тыква. Коробочку отдельную поменять проще&дешевле, чем большой девайс целиком. Встроенные ЦАПы, например в усилители Денон 600NE-900HNE такое же дерьмо, а вот во флагманских 1600-2500NE уже хорошие с ASIO-дровами. Про Realtek-овское гумнецо в любой компуктерной технике уже молчу.
Апконверт. Если MP3-шку или любой сжатый с потерями формат пересохранить в WAV или FLAC с параметрами битности и дискретизации не ниже исходного [aka апконверт] то ухудшения качества звучания не происходит. И улучшения тоже. Вы сохраняете WAV-шкаф в его собранном виде. Да, он побитый предыдущим сжатием без ручек, а то и дверей, но хуже не станет. Иногда лучше сохранять именно так – возможна ситуация ухудшения качества при попытке обратно затолкать файл в Коробку-с-потерями – например кодер МР3 aka Упаковщик иногда может здорово проебаться, даже если просить сделать нормально и при запрашиваемом качестве 320кБит может получиться шипящяя хуета. Наблюдать это можно в Sony Soundforge, где дефолтный МР3-кодер абсолютно ублюдочный – «кристально чистый CD-звук 320 кБит» режет ВЧ на 16 кГц и выдаёт качество на выходе шкального МР3 в 128-160кбит. Кому лень разбираться в сортах кодеров, проще не заморачиваться и сохранить файл во FLAC с такими же параметрами битности и частоты [и пометить в названии МРЗ, чтобы не удивляться потом нищим спектрам в аудиоредакторе]. Я так делаю, когда мне нужно редактировать какую-нибудь MP3/ААС-мелодию – не всякую музыку можно найти в несжатых форматах, что-то в интернете в МП3/ААС навсегда.
Как отличить апконверт. Никак, блть. Без софта. Если нет оригинала для сравнения [для понимания что должно быть в сигнале], то даже с хорошим слухом и аппаратурой это не решается – шипение, трески и гудение может быть вполне себе «художественным» костылём или студийной криворукостью звукарей [«Zeмфира – Жить в твоей голове» нормально так фонит, а «Катя Лель – Долетай» вообще шипит как заезженная кассета] Да-да, косячат не только рэперочки с пацанского подворья, но и вполне себе приличные студии – мразотное качество бывает даже у Lana del Rey, а в этой стране студийный отдельный апконверт – это отдельный вид проёба творчества. Канонiчный пример – диск ВИАГра Эмансипация и Поцелуи. Есть мнение, что такой фейл со спектрами чуть выше 15кГц вызван проёбом несжатых исходников из-за конвертации в формат Mini-disk – масенькие диски были очень популярны на студиях и радио, а также удобны для перетаскивания синглов. Но вот знать, что алгоритм Atrac это далеко не CD-качество могли не только лишь все. Но в самом деле, не перезаписывать же альбомы из-за такой мелочи.
Софт. Самый верный и правильный способ – спектры в Adobe Audition. Всё как есть и подделать невозможно. Если всё заканчивается ниже 22 кГц, значит это сраный апконверт. Говно мамонта типа Аudiochecker и подобные проги забыть как страшный и невменяемый сон – их 95% сидишности или 15% мп3-шности та ещё ебанина.
Исключения. Старые релизы 80х-90х годов, когда CD имели ёмкость 650мб и спектр строго до 20кГц]– некоторые релизы The Best Pessimist, даже скачанные с Bandcamp или личного сайта имеют всратые спектры в районе 16кГц с редкими всплесками к 18-20кГц и при 24бит@48кГц. Не знаю, чем это объяснить, кроме как «закосом под винил» или проёбом при сведении.
Слушаем на смартфонах:
Android+3.5мм миниджек выход на наушники
1] смарты LG с ЦАП ESS Sabre + 2V rms output level – годнейший пример заводской реализации прямого вывода звука да ещё с повышенным вольтажом, чтобы раскачивать любые высокоомные наушники вплоть до 300 Ом. Основная проблема смартфонов – малое напряжение выхода=> нищая громкость в наушниках. Канонiчный пример – любая поделка Овощебазы-Самсунга на уродском Exynos и ЦАПах Wolfson.
2] Galaxy Note 9 SM960U1/SM9600 – строго 9ка и строго на Снапе. Поделки Овощебазы на Сосиносе хуже во всём – от глюкавого проца и россыпи Isocell-ковских камер [говённая и кривая копия Sony EXmorRS] до звука, и в этом поколении флагманов тоже нет исключений. Note 9 на Qualcomm Snapdragon с отдельным шикарным аудиочипом Qualcomm Aqstic – это лучшее, что случалось с Самсунгом. Громкость, достаточная для наушников до 50 Ом и чувствительностью не ниже 90дб, отличное качество реализации выхода – чисто, чётко, сочно и через проигрыватель типа PowerAmp доступен выход Samsung UHQA PCM, что обходит обработчики Ведра. С таким набором внешний ЦАП не нужен от слова совсем.
3] любой другой смартфон с Qualcomm Aqstic на борту и возможностью достать прямой выход через PowerAmp.
Android без 3.5мм выхода на наушники
1] Аудиовыход аналоговый через Type C – редко реализуемая и уже не встречающаяся опция. Просто покупается переходник на 3.5мм и этот вариант перемещается в категорию Android+3.5мм
2] Аудиовыход цифровой через Type C – все современные смарты. Внешний ЦАП+ PowerAmp, либо Bluetooth+LDAC990. После божественного Note9, Овощебаза отказалась от 3.5мм выхода, сливая звучание Qualcomm Aqstic в унитаз – грОшовый ЦАП в переходнике за 20 баксов с микросхемкой с китайской свалки по доллар-за-кило. И все переходники такие. Теперь нужно покупать ЦАП за сотни нефти и невменяемого размера для телефона, что убивает саму суть портативного прослушивания музыки с телефона. Рукалицо
Тут всё сильно проще – только внешний большой ЦАП и без вариантов. Свисток-переходник будет таким же дерьмом.
1] не так страшен микшер Windows, как его малюют. В настройках поставить дефолтные 24бит/48кГц и будет щАстье. Эта частота дефолтная для всех устройств – 48-96-192, а вот 44.100 костыльный анахронизм из CD-формата = ВСЕГДА будет паразитная передискретизация из 44 в 48 и обратно. Современные релизы часто идут сразу в 48кГц, что не может не радовать.
2] Wasapi Exclusive и проигрыватель с его поддержкой типа Foobar2000 или KMP. Побитовый вывод звука через асинхронный S/PDIF [Sony/Philips Digital Interface]-протокол в обход микшера. Как угодно – через USB, оптику или коаксиал. 44.1кГц всегда останутся 44100, 24 бита всегда останутся 24 и никаких паразитных передискретизаций и звуков от других приложений во время работы системы. Остальные источники затыкаются, или идут на встроенные динамики ПК, а в ЦАПе при переходе в этот режим слышен характерный щелчок кварцевого клока, по которому будет поддерживаться частота и производиться сборка сигнала уже в нём. Да, этот режим иногда глючит и залипает, многоканальный звук из кинца бывает багует, а крявые дрова от производителя девайса могут вызывать синий экран, но тем не менее это закрывает все вопросы качества воспроизведения с ПК. CD-проигрыватель не нужен – любые релизы в любом качестве подтягиваются из инетов
