Как поменять кодек на блютуз наушниках на пк
В рамках этой статьи вы узнаете, поддерживает ли Windows 10 Blutooth AptX, а также используется ли этот кодек при подключении беспроводных наушников!
Как ни крути, но компания Apple дала мощный толчок в популяризации беспроводных наушников. Все благодаря тому, что компания отказалась от разъема мини-джек на iPhone. Это подхватили и другие производители. После чего началось какое-то движение в развитие беспроводных наушников и Bluetooth кодеков, использующихся в них.
Существует несколько аудиокодеков Bluetooth:
- SBC (Subband Coding) — этот кодек с потерями, на данный момент используется в большинстве случаях передачи звука по беспроводным наушникам. Самой главной проблемой SBC является то, что кодек очень сильно искажает звук, больше чем MP3, поэтому для прослушивания высококачественного аудио материала он явно не годиться.
- AAC (Advanced Audio Coding) — также аудиокодек с потерями, но качество звука гораздо выше чем SBC.
- LDAC — не так давно разработанный аудиокодек компанией Sony, который должен сместить с поста устоявшийся кодек SBC. Этот аудиокодек выполняет компрессию с небольшими потерями. C версии Android 8.0 Oreo, стал частью системы.
- aptX и aptX HD, aptX ll — аудикодек aptX и aptX HD, aptX ll в отличие от SBC и AAC, практически не имеет потерь, аудио компрессируется и передается по Bluetooth.
Что необходимо чтобы был задействован
Bluetooth AptX в Windows?
- У вас должна быть установлена операционная система Windows 10, версии 1809 или более новая. У нас есть отдельная статья, как узнать версию сборки Windows 10.
- Адаптер или встроенный Bluetooth с новыми установленными драйверами по необходимости.
- Беспроводные наушники поддерживающие AptX.
Какой аудиокодек используется при подключении Bluetooth наушников к Windows 10?
Как проверить какой кодек используется при подключении беспроводных наушников к Windows 10?
- Установите утилиту Bluetooth Tweaker в Windows и перезагрузите компьютер. Подключите Bluetooth наушники к ПК, а после запустите утилиту Bluetooth Tweaker.
- После чего появиться список поддерживаемых кодеков наушниками, а также используемый аудиокодек в текущий момент.
Смотрите также видео о том, как проверить какой Bluetooth кодек используется при подключении к Windows 10.
У вас еще остались вопросы? Пишите их в комментариях, рассказывайте, что у вас получилось или наоборот!
Вот и все! Больше полезных статей и инструкций читайте в разделе Статьи и Хаки Android. Оставайтесь вместе с сайтом Android +1, дальше будет еще интересней!
Некоторые пользователи беспроводных наушников отмечают низкое качество звука и недостаток высоких частот при использовании стандартного Bluetooth-кодека SBC, который поддерживают все аудиоустройства. Частой рекомендацией для улучшения звука является покупка устройств и наушников с поддержкой кодеков aptX и LDAC. Эти кодеки требуют лицензионных отчислений, поэтому устройства с их поддержкой стоят дороже.
Оказывается, низкое качество SBC обусловлено искусственными ограничениями Bluetooth-стеков и настроек наушников, и это ограничение можно обойти на любых существующих устройствах, путём программных изменений смартфона или компьютера.
Кодек SBC
У кодека SBC есть множество разных параметров, которые согласуются на этапе установки соединения. Среди них:
- Количество и тип каналов: Joint Stereo, Stereo, Dual Channel, Mono;
- Количество частотных полос: 4 или 8;
- Количество блоков в пакете: 4, 8, 12, 16;
- Алгоритм распределения битов при квантовании: Loudness, SNR;
- Максимальное и минимальное значение пула битов, используемых при квантовании (bitpool): обычно, от 2 до 53.
Декодирующее устройство обязано поддерживать любое сочетание этих параметров. Кодирующее устройство может реализовывать не все.
Существующие Bluetooth-стеки, как правило, согласуют следующий профиль: Joint Stereo, 8 полос, 16 блоков, Loudness, bitpool 2..53. Этот профиль кодирует 44.1 кГц аудио с битрейтом 328 кбит/с.
Параметр bitpool напрямую влияет на битрейт в рамках одного профиля: чем он выше, тем выше битрейт, а следовательно и качество.
Однако параметр bitpool не привязан к конкретному профилю; влияние на битрейт также в значительной степени оказывает и другие параметры: тип каналов, количество частотных полос, количество блоков. Поднять битрейт можно косвенно, путем согласования нестандартных профилей, без изменения bitpool.
Формула подсчета битрейта SBC
Например, режим Dual Channel кодирует каналы раздельно, используя весь bitpool для каждого из каналов. Заставив устройство использовать Dual Channel вместо Joint Stereo, мы получим почти удвоенный битрейт при том же максимальном значении bitpool: 617 кбит/с.
По моему мнению, использование не привязанного к профилю значения bitpool на этапе согласования — недоработка стандарта A2DP, которая и привела к искусственному ограничению качества SBC. Разумней было бы согласовывать bitrate, а не bitpool.
Такие фиксированные значения Bitpool и Bitrate берут свое начало из таблицы с рекомендованными к использованию значениями для высококачественного аудио. Но рекомендация — не повод ограничиваться этими значениями.
Спецификация A2DP v1.2, которая была активна с 2007 по 2015 год, предписывает всем декодирующим устройствам корректно работать с битрейтами до 512 кбит/с:
The decoder of the SNK shall support all possible bitpool values that do not result in excess of the maximum bit rate. This profile limits the available maximum bit rate to 320kb/s for mono, and 512kb/s for two-channel modes.
В новой версии спецификации ограничение по битрейту отсутствует. Предполагается, что современные наушники, выпущенные после 2015 года и поддерживающие EDR, могут поддерживать битрейты до ≈730 кбит/с.
По какой-то причине, у проверенных мной Bluetooth-стеков Linux (PulseAudio), Android, Blackberry и macOS есть искусственные ограничения максимального значения параметра bitpool, который напрямую влияет на максимальный битрейт. Но это — не самая большая проблема, почти все наушники тоже ограничивают максимальное значение bitpool числом 53.
Как я уже успел убедиться, большинство устройств отлично работает на модифицированном Bluetooth-стеке с битрейтом в 551 кбит/с, без прерываний и треска. Но такой битрейт никогда не будет согласован в обычных условиях, на обычных Bluetooth-стеках.
Модифицируем Bluetooth-стек
В любом Bluetooth-стеке, который совместим со стандартом A2DP, есть поддержка режима Dual Channel, но активировать её из интерфейса не представляется возможным.
Давайте добавим переключатель в интерфейс! Я сделал патчи для Android 8.1 и Android 9, которые добавляют полноценную поддержку Dual Channel в стек, добавляют режим в меню переключения режима в инструменты разработчика, и обрабатывают SBC с поддержкой Dual Channel так, будто это дополнительный кодек, вроде aptX, AAC или LDAC (Android называет это HD Audio), добавляя галочку в настройки Bluetooth-устройства. Вот как это выглядит:
При активации галочки, Bluetooth-аудио начинает передаваться с битрейтом 551 кбит/с, если наушники поддерживают соединение на скорости 3 мбит/с, или 452 кбит/с, если наушники поддерживают только 2 мбит/с.
- LineageOS
- Resurrection Remix
- crDroid
Откуда взялись 551 и 452 кбит/с?
Технология разделения эфира в Bluetooth предназначена для эффективной передачи больших пакетов фиксированного размера. Передача данных происходит слотами, самое большое количество слотов, отправляемых за одну передачу — 5. Также есть режимы передачи, использующие 1 или 3 слот, но не 2 или 4. В 5 слотах можно передать до 679 байт на скорости соединения 2 мбит/с и до 1021 байт на скорости 3 мбит/с, а в 3 — 367 и 552 байта соответственно.
Если мы хотим передать меньше данных, чем 679 или 1021 байт, но больше, чем 367 или 552 байта, то передача всё равно займет 5 слотов, а данные будет передаваться за такое же время, что уменьшает эффективность передачи.
SBC в режиме Dual Channel, на 44100 Гц-аудио с параметрами Bitpool 38, 16 блоков во фрейме, 8 частотных диапазонов, кодирует аудио во фреймы размером 164 байт, с битрейтом 452 кбит\с.
Аудио должно быть инкапсулировано в протоколы передачи L2CAP и AVDTP, которые забирают 16 байт от полезной аудионагрузки.
Таким образом, в одну Bluetooth-передачу с 5 слотами удаётся вместить 4 аудиофрейма:
Мы вместили 11.7 мс аудиоданных в отправляемый пакет, который будет передан за 3.75 мс, и у нас осталось 6 неиспользованных байт в посылке.
Если чуть поднять bitpool, 4 аудиофрейма уже не удастся упаковать в одну посылку. Придётся отправлять по 3 фрейма за раз, что снижает эффективность передачи, уменьшает количество передаваемого аудио за одну посылку, и быстрее приведёт к заиканиям аудио при плохих радиоусловиях.
Таким же образом был подобран битрейт 551 кбит/с для EDR 3 мбит/с: с Bitpool 47, 16 блоками во фрейме, 8 частотными диапазонами получается размер фрейма 200 байт, при битрейте 551 кбит/с. В одну посылку вмещается 5 фреймов или 14.6 мс музыки.
Зачем всё это нужно?
Вопреки расхожему мнению о качестве звука кодека aptX, на некоторых файлах он может давать результаты хуже, чем SBC со стандартным битрейтом в 328 кбит/с.
SBC динамически выделяет биты квантования для частотных полос, действуя по принципу «от нижних к верхним». Если весь битрейт использовался на нижние и средние частоты, верхние частоты «обрежутся» (вместо них будет тишина).
aptX квантует частотные полосы одним и тем же количеством бит постоянно, из-за чего у него постоянный битрейт: 352 кбит/с для 44.1 кГц, 384 кбит/с для 48 кГц, и он не может «перенести биты» на те частоты, которые больше всего в них нуждаются. В отличие от SBC, aptX не будет «обрезать» частоты, а будет добавлять в них шумы квантования, уменьшая динамический диапазон аудио, и иногда привносить характерные потрескивания. SBC же «съедает детали» — отбрасывает наиболее тихие участки.
В среднем, по сравнению с SBC 328k, aptX вносит меньше искажений в музыку с широким частотным диапазоном, но на музыке с узким диапазоном частот и широким динамическим диапазоном SBC 328k иногда выигрывает.
Рассмотрим частный случай. Спектрограмма записи игры на фортепиано:
Основная энергия лежит в частотах от 0 до 4 кГц, и продолжается до 10 кГц.
Спектрограмма файла, сжатого в aptX, выглядит следующим образом:
А так выглядит SBC 328k.
Видно, что SBC 328k периодически полностью отключал диапазон выше 16 кГц, и расходовал весь доступный битрейт на диапазоны ниже этого значения. Однако, aptX внес больше искажений в слышимый человеческим ухом спектр частот, что можно видеть на вычтенной оригинальной спектрограмме из спектрограммы aptX (чем ярче, тем больше искажений):
В то время как SBC 328k меньше испортил сигнал в диапазоне от 0 до 10 кГц, а остальное — обрезал:
Битрейта 485k SBC хватило, чтобы сохранить весь диапазон частот, без отключения полос.
SBC 485k на этой композиции значительно опережает aptX в диапазоне 0-15 кГц, и с меньшей, но все же заметной разницей — в 15-22 кГц (чем темнее, тем меньше искажений):
Переключившись на высокобитрейтный SBC, вы получите звук, зачастую превосходящий aptX, на любых наушниках. На наушниках, поддерживающих подключение EDR 3 мбит/с, битрейт 551 кбит/с даёт звук, сравнимый с aptX HD.
А можно ещё больше?
В патче для Android также имеется опция для ещё большего повышения битрейта для устройств EDR 2 мбит/с. Можно повысить битрейт с 452 кбит/с до 595 кбит/с, ценой уменьшения стабильности передачи в сложных радиоусловиях.
Достаточно установить переменную persist.bluetooth.sbc_hd_higher_bitrate в значение 1:
Патч на экстремальный битрейт пока принят только в LineageOS 15.1, но не в 16.0.
Совместимость с устройствами
SBC Dual Channel поддерживается практически всеми наушниками, колонками и автомобильными головными устройствами. Это немудрено — стандарт предписывает его поддержку в любых декодирующих устройствах. Есть небольшое количество устройств, на которых этот режим вызывает проблемы, но это — единичные экземпляры.
Более подробно с совместимыми устройствами можно ознакомиться на 4pda или xda-developers.
Сравнение различий звука
Связь с разработчиками Android
Я писал многим разработчикам Bluetooth-стека из Google, с просьбой рассмотреть включение патчей в основную ветку Android — AOSP, но не получил ни одного ответа. Мои патчи в системе работы с патчами Gerrit для Android также остались без комментариев со стороны кого-либо причастного.
Я был бы рад, если бы мне посодействовали в связи с разработчиками из Google и внедрении SBC HD в Android. Патчcет в gerrit уже устарел (это одна из ранних ревизий), и я его обновлю, если разработчиков заинтересуют мои изменения (мне непросто его обновлять, у меня нет совместимых с Android Q устройств).
Существует 5 основных Bluetooth аудио кодеков, с помощью которых звук и передаётся от источника в наушники (или колонки) по Bluetooth: SBC, AAC, aptX, aptX HD и LDAC. Так как беспроводное подключение становится всё более и более популярно, неплохо будет разобраться в том, что такое Bluetooth кодеки, и как они работают.
⭐ Цены на лучшие беспроводные наушники в 2021 году:
Стоит сразу отметить 2 момента:
- Звук по Bluetooth всё ещё ощутимо хуже проводного по всем параметрам качества;
- Беспроводной звук с качественными кодеками уже на данном этапе способен удовлетворить потребности большинства пользователей.
1. Чтобы изменить Bluetooth кодек на любой из поддерживаемых на вашем телефоне, нужно активировать «Меню Разработчика».
Меню Разработчика, можно активировать вот так:
Что лучше: слушать музыку по проводу или через Bluetooth?
- Для так называемого "аналитического" прослушивания музыки (в тихих домашних условиях) лучше выбрать проводное соединение.
- А вот для шумных мест, вроде транспорта или городских улиц, Bluetooth-соединение вполне подойдёт: окружающие шумы скрывают и компенсируют огрехи работы кодеков. Так же Bluetooth наушники в приоритете у молодых людей, которые любят слушать музыку в движении.
Основные понятия передачи звука по Bluetooth
Звук по Bluetooth сейчас передаётся через профиль A2DP. Это часть потока, специализированная под трансляцию аудио-сигнала.
Теоретически, этот профиль не имеет ограничений на занимаемую полосу передачи данных. Но существует ограничение для всего формата: не более 1 Мбит\с. Соответственно, несжатый звук даже формата CD (там битрейт около 1,4 Мбит\с) по Bluetooth передать невозможно.
Зачем же все эти ограничения? Энергоэффективность. Иначе не было бы возможности слушать беспроводные наушники по 20 часов. А если и была бы, то аккумуляторы ощутимо пригибали бы голову к земле. 😀
Беспроводные наушники в первую очередь – это удобство
Если ваш телефон поддерживает, например, LDAC (а он добавлен в Android, начиная с 8 версии на уровне ОС), а наушники только SBC, то прелестей высокого разрешения вы не почувствуете, передача будет идти по SBC.
Что такое битрейт, думаю, известно всем. Это количество бит, используемых для передачи данных в секунду. Чем он выше, тем, очевидно, лучше. Но тем больше требуется ресурсов, в частности, энергопотребления, места на диске и т. д.
Для оптимизации ресурсов уже давно используется сжатие: с потерями и без. Сжатие без потерь (lossless) использует алгоритмы, позволяющие уменьшить битрейт и размер файла без изменения оригинала. То есть, из lossless можно восстановить точную копию изначального несжатого файла.
Максимальный битрейт Bluetooth-кодеков
Lossless 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.
Пример: уровень шума LDAC 990 кбит\с
Показатель уровня принимаемого сигнала выступает в роли индикатора качества связи. Измеряется в дБм (децибел-милливатт). По вертикальной оси отложены потерянные секунды при воспроизведении звука.
- До -60 дБм – уровень, достаточный для передачи данных в реальном времени;
- На -70 дБм могут начинаться артефакты и прерывания;
- Ниже -80 дБм – ощутимые задержки и потери пакетов;
Качество соединения для разных кодеков
Все Bluetooth-кодеки – алгоритмы сжатия с потерями.
0. AptX Adaptive и aptX Low Latency
Самые передовые кодеки семейства aptX
- Битность: 16 и 24 бит
- Частота дискретизации: 44.1 и 48 кГц
- Битрейт: 279 – 420 кБ\с (динамический, адаптивный)
- Задержка: 50-80 мс
Как можно понять из названия, aptX Adaptive имеет переменный битрейт (279 – 420 кБ\с), который автоматически адаптируется под окружающие условия и качество воспроизводимых файлов. Не особо понятно? Тогда чуть подробнее.
Pioneer SE-CL6BT поддерживают aptX
AptX Low Latency – Bluetooth кодек с минимальной на сегодняшней день задержкой звука. Она составляет около 30-40 мс и практически не заметна. Соответственно, этот кодек актуален для просмотра видео и\или игр с использованием беспроводных наушников.
Важно понимать, что, по большому счёту, почти все кодеки линейки aptX – это один и тот же кодек, но с разницей в некоторых параметрах. Например, aptX HD отличается от aptX другими параметрами кодирования (при этом основные алгоритмы те же), а aptX LL отличается от основного aptX уменьшенным буфером. Только Adaptive, судя по всему, использует другие основные алгоритмы. Но это не точно. ©
Сравнение aptX Adaptive, LDAC, AAC и SBC
AptX Adaptive и Low Latency – самые новые и перспективные из кодеков от Qualcomm. Adaptive, судя по всему, скоро будет основным в линейке, заменив более старые версии. Производитель обещает обратную совместимость. Но, конечно, использование конкретных процессоров от Qualcomm необходимо для работы их кодеков: как новых, так и старых.
Эти кодеки предваряют общий топ так как, как говорится, за ними будущее. Однако, они ещё далеко не так широко распространены (и опробованы), как более старые кодеки семейства aptX
Sennheiser IE 80S BT наушники с поддержкой aptX Low Latency
AptX Adaptive
- Надёжное соединение, благодаря адаптивному битрейту.
- Поддерживает 16 бит/44. кГц и 24 бит/48 кГц.
- Хорошее качество звука.
- Высокая энергоэффективность.
- Маленькие задержки звука (50-80 мс).
aptX, aptX HD и aptX Adaptive битрейт
- Низкая распространённость.
- Для работы требуется один из новых процессоров Qualcomm.
- Качество звука всё же ниже, чем у LDAC.
AptX Low Latency
- Самые низкие задержки звука.
- Хорошие параметры передачи сигнала и качество звука (как у aptX).
- Достаточно надёжная связь.
aptX, aptX Low Latency, AAC и SBC битрейт
1. AptX HD
AptX HD – наиболее оптимальный Bluetooth-кодек, который позволяет передавать звук в качестве, близком к CD. По совокупности параметров этот кодек даёт оптимальное соотношение качества звука и стабильности связи. Он ощутимо загружает полосу передачи Bluetooth, но при этом даёт весьма достойное звучание.
Bowers and Wilkins PX с поддержкой aptX HD
Частотный диапазон SBC, aptX, aptX HD
Максимальный битрейт aptX HD – 576 кбит\с. Соответственно, Hi Res звук битрейтом 4,5 Мбит\с сжимается в соотношении 8:1, а CD качество в 2,5 раза. При сжатии сигнал разделяется на 4 частотные полосы и квантуется 24 битами с переменной разрядностью.
Логично предположить, что передача звука CD-качества будет происходить с не очень большими потерями.
Уровень фонового шума aptX HD
Зато почти по всему диапазону уровень шума соответствует параметрам CD-качества. Судя по всему, 16-битные записи через aptX HD слушать вполне комфортно, потери и искажения невелики.
aptX HD – светло-красный график
Учитывая, что по битрейту данный кодек занимает больше половины полосы пропускания Bluetooth, результат ожидаем. Комфортное прослушивание, в принципе, возможно.
Беспроводные Bluetooth гарнитуры активно вытесняют проводные модели. При покупке новых наушников или смартфона полезно знать не только версию Bluetooth, но и разбираться в поддерживаемых аудиокодеках.
Что такое кодек и зачем нужен
Кодек — это специализированная программа (алгоритм), которая выполняет шифрование и дешифрование информации с целью уменьшить объем. Практика показывает, что чем меньше передается данных по Bluetooth, тем ниже шанс потери информации. Дополнительно передача больших объемов по воздуху плохо сказывается на автономности мобильных устройств. Именно поэтому используется кодек, способный выполнить сжатие с минимальными потерями.
В ходе сжатия аудиофайл теряет часть информации. Какую именно и в каком объеме — это зависит от каждого конкретного кодека. Как правило, выполняется обрезка высоких частот. Например, существуют реализации кодеков AAC от различных брендов, каждый из которых удаляет часть высоких частот.
Как видно из графика, лучшим по сохранению качества является кодек от компании Apple, который урезает около 1 кГц. На других устройствах потери высоких частот больше.
Почему не существует одного универсального кодека — все дело в поиске «золотой середины». Слишком сильное сжатие уменьшит передаваемый объем данных, но также урежет качество звучания за счет потери информации. Шифровка и дешифровка больших объемов данных позволяет сохранить приближенное к оригиналу качество звучания, но приводит к повышенному энергопотреблению и плохой помехоустойчивости.
У всех кодеков есть несколько ключевых параметров.
Частота дискретизации. При преобразовании аналогового сигнала цифровая аудиодорожка составляется из определенного количества точек. Чем выше частота выбора этих точек, тем выше качество записи. Измеряется в Гц. Эталонное значение у компакт-диска — 44100 Гц.
Разрядность. Задает точность кодирования каждого участка, заданного частотой дискретизации. Чем выше параметр, тем ближе к оригиналу получается оцифрованный сигнал. Измеряется в битах. Для компакт-диска разрядность составляет 16 бит.
Битрейт. Определяет количество бит, которые можно передать за единицу времени и напрямую зависит от вышеописанных параметров. Измеряется в кбит/с. Для компакт-диска составляет 1411 кбит/с.
Для понимания значимости этих параметров можете посмотреть изображение ниже. Как видно, при высокой битности и частоте дискретизации оцифрованный сигнал (красный) более приближен к оригиналу (синему).
Независимо от выбранного кодека беспроводная передача аудио проигрывает проводной. Дополнительно нужно учитывать тот факт, что с возрастом человеческий слух ухудшается и не способен воспринимать отдельные частоты. Обычно мы воспринимаем частоты от 20 Гц до 20 кГц, однако со временем этот диапазон сужается. Ученые подсчитали, что в среднем за 10 лет из диапазона теряется 2 кГц.
Читайте также: