کدک صوتی بلوتوث چیست و چرا برای هدفون بی سیم اهمیت زیادی دارد؟ - مجله سفرنامه ترکیه

کدک صوتی بلوتوث چیست؟

کدک صوتی بلوتوث یک رمزگذار و رمزگشای دیجیتال است که داده های صوتی را هنگام انتقال از گوشی شما به هدفون های بی سیم فشرده می نماید. در حالت ایده آل، یک دستگاه فرستنده (به عنوان مثال، یک گوشی هوشمند) سیگنال صوتی با کیفیت بالا را بدون قطع اتصال به دستگاه گیرنده (به عنوان مثال، هدفون) ارسال می نماید.

پیش از اینکه ادامه دهیم، در اینجا چند اصطلاح صوتی وجود دارد که بهتر است با آن ها آشنا شوید:

• نرخ نمونه برداری (هرتز): نرخ نمونه برداری، یا فرکانس نمونه برداری، نشان دهنده تعداد دفعات نمونه برداری یک فایل در یک ثانیه است. یک نرخ نمونه برداری رایج 44.1 کیلوهرتز است. این بدان معناست که صدا کمی بیش از دو برابر حد شنوایی انسان (20 کیلوهرتز) نمونه برداری می گردد، دقیقاً همان چیزی که برای ضبط صدای بی نقص احتیاج دارید. نرخ های نمونه برداری بالاتر فرکانس های بالاتر را ضبط می نمایند، اما شما نمی توانید آن ها را بشنوید.
• عمق بیت (بیت): این تعداد بیت های اطلاعات (1 و 0) را در هر نمونه نشان می دهد. عمق های بیت صوتی رایج 16، 24، 32 و گاهی اوقات 64 بیت هستند. عمق بیت بالاتر حاوی اطلاعات بیشتری نسبت به عمق بیت پایین تر است. رفتن از صدای 16 بیتی به 24 بیتی باعث ایجاد صدای دقیق تر نمی گردد. در عوض، این جهش در عمق بیت، کف نویز را افزایش می دهد.
• نرخ بیت (کیلوبیت بر ثانیه): نرخ بیت نشان دهنده تعداد بیت هایی است که در یک واحد زمان (معمولاً ثانیه) پردازش می شوند. این به صورت کیلوبیت بر ثانیه نوشته می گردد و یک نرخ بیت رایج است. یک فایل صوتی غیرفشرده 16 بیتی/44.1 کیلوهرتز، 1,411 کیلوبیت بر ثانیه است. بازده با نرخ های بیت بالا کاهش می یابد.

هنگام آنالیز مشخصات کدک بلوتوث هدفون های خود، درگیر ذهنیت هر چه بزرگتر، بهتر نشوید. انسان ها نمی توانند چیزی فراتر از صدای 16 بیتی/44.1 کیلوهرتز را درک نمایند؛ ما تنها در صورتی می توانیم آن را ثبت کنیم که شنوایی کاملی داشته باشیم. با توجه به اینکه توانایی های شنوایی با افزایش سن کاهش می یابد، به احتمال زیاد من و شما بعضی از سلول های مویی آسیب دیده داریم. علاوه بر آن، این کدک های بلوتوث با نرخ بیت بالا (24 بیت یا بیشتر) همیشه بدون اتلاف نیستند. در حال حاضر، به علت محدودیت های پهنای باند فعلی بلوتوث، بیشتر ما با صدای فشرده سر و کار داریم.

گذشته از محدودیت شنوایی انسان، انتقال داده بیشتر بعلاوه خطر ایجاد اتصالی ناپایدار را به همراه دارد. اگر در منطقه شلوغی پر از افراد دیگری هستید که از هدفون های بی سیم استفاده می نمایند، ممکن است تداخل بیشتری وجود داشته باشد. نرخ بیت پایین تر فضای بیشتری برای اتصال فراهم می نماید، اما بعلاوه به این معنی است که فایل صوتی نسبت به یک فایل با نرخ بیت بالا بیشتر فشرده می گردد، اما همه فشرده سازی ها برابر نیستند.

مسئله دیگری که وجود دارد، تأخیر بلوتوث است. طبق داده های گوگل، میانگین تأخیر محبوب ترین دستگاه های اندرویدی در سال 2017، 109 میلی ثانیه بود، اما محبوب ترین گوشی های سال 2021 به طور میانه 39 میلی ثانیه تأخیر داشتند. این پیشرفت قابل توجهی است زیرا بیشتر مردم تأخیر کمتر از 20 میلی ثانیه را درک نمی نمایند، اما تأخیر چیزی است که باید به آن توجه کنید، به خصوص برای گیمینگ. زیرا بسیاری از کاربران برای کنسول های بازی مانند پلی استیشن 5 هم از هدفون های بی سیم استفاده می نمایند.

در حال حاضر کدام کدک های صوتی بلوتوث وجود دارند؟

همانطور که پیش تر اشاره شد، کدک های صوتی بلوتوث زیادی وجود دارند، از جمله SBC، مجموعه aptX کمپانی کوالکام، AAC، LHDC/LLAC، کدک های مقیاس پذیر و یکپارچه سامسونگ، LDAC سونی و LC3. تمام کدک های صوتی بلوتوث احتیاجمند پشتیبانی یکپارچه هستند، به این معنی که گوشی و هدفون های شما باید از یک کدک یکسان استفاده نمایند. بیایید نگاهی به تک تک آن ها بیندازیم.

SBC

تمامی دستگاه های صوتی بلوتوث باید از SBC پشتیبانی نمایند. در حالی که کیفیت صدای SBC برترین نیست، پشتیبانی همه گیر آن تضمین می نماید که گوشی شما می تواند با هدفون ها، هدست ها یا بلندگوهای شما ارتباط برقرار کند. سرعت انتقال داده های SBC در بالاترین حد خود به 345 کیلوبیت بر ثانیه در 16 بیت/48 کیلوهرتز می رسد.

aptX، aptX HD، aptX Adaptive و aptX LL از شرکت کوالکام

کمپانی کوالکام مجموعه ای از کدک های اختصاصی aptX را ارائه می دهد: aptX، aptX تطبیق پذیر (Adaptive)، aptX بدون اتلاف (Lossless)، aptX تأخیر پایین (Low Latency) و aptX با کیفیت بالا (HD). این مجموعه کدک ها به بسیاری از دستگاه های اندرویدی مجوز داده شده اند و کاربران برای دستیابی به کیفیت صدای بهتر و تأخیر کمتر نسبت به SBC در پی کدک های aptX هستند. آیفون های اپل فاقد aptX هستند و در حال حاضر هیچ کدام از گوشی های گوگل پیکسل (Pixel) از aptX Adaptive پشتیبانی نمی نمایند.

برای دستیابی به کیفیت صدای کمی بالاتر از SBC، از یک جفت هدفون aptX بهره ببرید. خود کدک aptX از داده های صوتی 16 بیت/48 کیلوهرتز (352 کیلوبیت بر ثانیه) پشتیبانی می نماید. aptX تطبیق پذیر نرخ بیت را در حین گوش دادن از 279 تا 420 کیلوبیت بر ثانیه تنظیم می نماید که برای پایداری اتصال عالی است. این کدک نسبت به نسخه های با کیفیت بالا (HD) یا تأخیر پایین (Low Latency) کارآمدتر است و همیشه کوشش می نماید تا برترین کیفیت صدا و قدرت اتصال را ارائه دهد. عملکرد بهینه aptX تطبیق پذیر به 24 بیت/96 کیلوهرتز می رسد.

از سوی دیگر aptX Lossless از نظر فنی در راستای aptX Adaptive محسوب می گردد و در دستگاه های مبتنی بر Snapdragon Sound در اختیار کاربران قرار می گیرد. شما حدبیشتر پخش صدای بدون اتلاف 1.2 مگابیت بر ثانیه را با حدبیشتر 16 بیت/44.1 کیلوهرتز دریافت می کنید. aptX Lossless به صورت پویا از 120 کیلوبیت بر ثانیه به 1.2 مگابیت بر ثانیه تغییر می نماید. بعلاوه می توانید صدای فشرده را با نرخ 96 کیلوهرتز نیز استریم کنید.

در ادامه به aptX HD و aptX تأخیر پایین (LL) می پردازیم. با aptX تأخیر پایین، می توانید از تأخیر تنها 40 میلی ثانیه لذت ببرید که برای بازی و پخش زنده ایده آل است. این یک کدک 16 بیتی/48 کیلوهرتز با حدبیشتر نرخ بیت 353 کیلوبیت بر ثانیه است. برخلاف کدک تطبیقی، aptX HD نرخ بیت ثابتی دارد.

AAC؛ برترین کدک صوتی بلوتوث برای کاربران آیفون

AAC تقریباً به مقدار SBC همه جاگیر و غالب است. این برترین کدک صوتی برای دارندگان آیفون محسوب می گردد و از فشرده سازی دیجیتال با اتلاف استفاده می نماید. AAC یک کدک صوتی بلوتوث 16 بیتی با حدبیشتر نرخ نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و نرخ بیت 250 کیلوبیت بر ثانیه است. اگرچه اندروید از AAC پشتیبانی می نماید، اما عملکرد آن از لحاظ تاریخی به علت کیفیت استریم ناپایدار، ضعیف بوده است. اندازه رضایت شما از AAC بسته به تلفن هوشمند اندرویدی تان و استریم بر بستر AAC ممکن است متفاوت باشد.

از آنجایی که دستگاه های صوتی اپل از AAC استفاده می نمایند، این کدک عملاً به کدک پیش فرض بلوتوث در آیفون و آیپد تبدیل شده است. بعضی از برندهای صوتی شخص ثالث ممکن است اپلیکیشن های اختصاصی خود را ارائه دهند که امکان تغییر به یک کدک بلوتوث متفاوت را فراهم می نماید. با این حال، شما به مقدار اندروید انعطاف پذیری نخواهید داشت.

SSC (کدک صوتی بلوتوث سامسونگ)

کدک صوتی بلوتوث یکپارچه سامسونگ (Samsung Seamless Codec) تنها با دستگاه های سامسونگ کار می نماید. این کدک ها مشابه کدک محبوب aptX تطبیقی، نرخ بیتی متغیری دارند (88 تا 512 کیلوبیت بر ثانیه). در سال 2022، سامسونگ کدک مقیاس پذیر (Samsung Scalable Codec) را به روزرسانی و به کدک صوتی یکپارچه سامسونگ تغییر نام داد. دو تغییر عمده این به روزرسانی، افزایش عمق بیت از 16 بیت به 24 بیت و افزایش نرخ نمونه برداری از 44.1 کیلوهرتز به 48 کیلوهرتز است.

برخلاف aptX تطبیقی، این کدک ها تنها با هندزفری های بی سیم سری Galaxy Buds سامسونگ که به یک دستگاه سامسونگ سازگار وصل شده اند، کار می نمایند. برای بهره مندی از کدک یکپارچه، احتیاجمند یک جفت هندزفری Galaxy Buds و یک گوشی با رابط کاربری One UI 3.0 یا بالاتر هستید. تنها راه برای شنیدن پخش صوتی 24 بیت کدک یکپارچه، وصل کردن هندزفری های Buds 2 Pro با یک دستگاه سامسونگ است که رابط کاربری One UI 4.0 یا بالاتر را اجرا می نماید.

LDAC سونی

LDAC سونی از صدای 24 بیت/96 کیلوهرتز پشتیبانی می نماید و دارای نرخ بیت متغیر با سه حالت قابل انتخاب است: 990 کیلوبیت بر ثانیه، 660 کیلوبیت بر ثانیه و 330 کیلوبیت بر ثانیه. در گذشته، دو نرخ بیت بالاتر وفاداری صدا را در فرکانس های بالاتر از 20 کیلوهرتز از دست می دادند، به همین علت فقط برای پخش محتوای با وضوح بالا (Hi-Res) تا حدی مفید بودند، اما به طور کلی هنوز کیفیت خوبی ارائه می کردند.

LDAC 330kbps تمایل دارد که از گزینه های 660 کیلوبیت بر ثانیه و 990 کیلوبیت بر ثانیه پایدارتر باشد، اما کیفیت صدای پایین تری ارائه می دهد. به همین علت، بسیاری از دستگاه ها به طور پیش فرض حالت 330 کیلوبیت بر ثانیه را انتخاب می نمایند. این موضوع به خصوص در محیط های شلوغ شنیداری صدق می نماید. شما می توانید به وسیله گزینه های توسعه دهنده تلفن Android خود، گزینه های نرخ بیت بالاتر را به طور اجباری اعمال کنید.

در زمان عرضه، LDAC یک کدک صوتی بلوتوث کمیاب بود که فقط برای هدفون ها و ایربادهای برتر رزرو شده بود. در حال حاضر، بعضی از ایربادهای ارزان نیز از LDAC پشتیبانی می نمایند. LDAC در AOSP اندروید تعبیه شده است، به این معنی که عملاً تمام گوشی های هوشمند از این فناوری پشتیبانی می نمایند.

کدک های LHDC، LHDC-V و LLAC

کدک صوتی بلوتوث LHDC که به وسیله اتحاد صوتی بی سیم (HWA) و Savitech پیشرفته است، عملکردی مشابه با LDAC سونی دارد. این کدک نیز یک کدک با کیفیت بالا (HD) و کم تأخیر است که از عمق بیت 24 بیت و نرخ نمونه برداری 96 کیلوهرتز پشتیبانی می نماید و می تواند صدای با نرخ بیت 900 کیلوبیت بر ثانیه را منتقل کند.

بیشتر دستگاه های اندرویدی که از اندروید 10 یا بالاتر استفاده می نمایند می توانند از LHDC استفاده نمایند. با وجود اینکه اولین بار LHDC را در اندروید 10 مشاهده کردیم، اما بعضی از گوشی های هوشمند مانند سامسونگ گلکسی و گوگل پیکسل از آن پشتیبانی نمی نمایند. نسخه نوتر این کدک با نام LHDC-V (یا LHDC 5.0) که در دسامبر 2022 معرفی گردید، رزولوشن صدا را به 24 بیت/192 کیلوهرتز در نرخ بیت 1 مگابیت بر ثانیه افزایش می دهد.

یکی دیگر از کدک های HWA، کدک صوتی کم تأخیر (LLAC/LHDC LL) است که جایگزین مناسبی برای LHDC به شمار می رود. این کدک دارای تأخیر بسیار کم (30 میلی ثانیه) است و از نرخ بیت های 400/600 کیلوبیت بر ثانیه با حدبیشتر رزولوشن 24 بیت/48 کیلوهرتز پشتیبانی می نماید.

LC3

کدک صوتی بلوتوث LC3 می تواند جریان داده 345 کیلوبیت بر ثانیه را به 160 کیلوبیت بر ثانیه فشرده کند. این کارایی به مراتب بهتری نسبت به استاندارد قدیمی SBC ارائه می دهد که داده 345 کیلوبیت بر ثانیه را به 240 کیلوبیت بر ثانیه فشرده می نماید. LC3 نه تنها داده صوتی بیشتری را نسبت به SBC حفظ می نماید، بلکه از نظر مصرف انرژی نیز بهینه تر است. مانند کدک های تطبیقی aptX و کدک های سامسونگ، LC3 یک کدک مقیاس پذیر است که برای حفظ اتصال پایدار، نرخ بیت را تنظیم می نماید.

برای استفاده از LE Audio، باید دستگاهی سازگار با بلوتوث 5.2 داشته باشید. کدک LC3 برای تمام محصولات LE Audio الزام آور خواهد بود. با این حال، Classic Audio و LE Audio می توانند در یک گوشی هوشمند با هم کار نمایند. اندروید 13 در سال 2022 از Bluetooth LE Audio پشتیبانی کرد. اکنون بعضی از ایربادها مانند OnePlus Buds Pro 2 با کدک LC3 سازگار هستند. با این حال، Bluetooth LE Audio و LC3 هنوز فراگیر نشده اند و تا رسیدن به آن نقطه راه درازی در پیش داریم.

آیا صدای بلوتوثی بدون افت کیفیت فراگیر می گردد؟

در حالی که کدک های بلوتوث قدیمی همگی با افت کیفیت همراه بودند، خاتمه دنیای صوت باکیفیت بدون سیم از راه رسیده است. تولیدنمایندگان پیشرو گوشی های هوشمند از جمله موتورولا، سونی و شیائومی به پلتفرم Snapdragon Sound پیوسته اند که امکان پخش بلوتوث بدون افت کیفیت را فراهم می نماید. بعضی از گوشی های مجهز به نوترین پردازنده های اسنپدراگون و قابلیت های رادیویی تاییدشده، از کدک aptX Lossless نیز پشتیبانی خواهند کرد. برای دریافت aptX Lossless، ایربادها باید از تراشه های Snapdragon S3 و S5 استفاده نمایند.

در اواخر سال 2022، اوپو از یک تراشه بلوتوث نو رونمایی کرد که قابلیت انتقال صدای بدون افت کیفیت با رزولوشن 24 بیت/192 کیلوهرتز را دارد. این خبر بعلاوه شامل معرفی کدک نوی با عنوان URLC بود. انتظار می رود این سیستم تک چیپ نو و کدک URLC در پرچمداران آینده اوپو به کار گرفته شوند. در بخش دیگری از بازار صدا، Nothing Ear 2 از LHDC 5.0 برای صدای 24 بیت/192 کیلوهرتز در نرخ بیت 1 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می نماید. با این حال، برای استریم با این کدک، به یک گوشی هوشمند احتیاج دارید که از LHDC پشتیبانی کند.

صدای بلوتوث بدون افت کیفیت هنوز در ابتدای راه است؛ همانطور که مشاهده می کنید، تعداد کمی از محصولات امروزی از آن پشتیبانی می نمایند. با این حال، در سال های آینده صدای بلوتوثی بدون افت کیفیت رواج بیشتری پیدا خواهد نمود.

آیا امکان تشخیص تفاوت کدک های صوتی بلوتوث مختلف وجود دارد؟

هم بله و هم خیر. اگر از کاهش شنوایی ناشی از صدا رنج می برید یا در محیطی بسیار پر سر و صدا به موسیقی گوش می دهید، به احتمال زیاد تفاوت بین LDAC (990 کیلوبیت بر ثانیه) و SBC - یا هر گزینه دیگری - را تشخیص نخواهید داد. با این حال، کدک های باکیفیت مزایای دیگری به غیر از کیفیت صدا دارند، مانند پاسخگویی و پایداری اتصال.

اگر تا به حال با استفاده از کنترل های روی هدفون خود آهنگی را رد نموده اید و یک ثانیه صبر نموده اید تا آهنگ بعدی آغاز به پخش گردد، به احتمال زیاد دستگاه شما با SBC در حال استریم بوده است. تاخیر صدا می تواند تجربه استفاده از هدفون را با مشکل روبرو کند که البته برای همگام سازی صدا و تصویر، جبران سازی هایی در نظر گرفته شده است. با این وجود، این محاسبات پیشگیرانه به طور کامل جلوی پرش ها و قطعی ها را نمی گیرد.

در نهایت، به خاطر سپردن این حجم از اطلاعات کار سختی است. برای خلاصه کردن، aptX و LDAC برترین کدک ها برای کاربران اندروید هستند. در همین حال، کاربران آیفون باید به هدفون هایی که از AAC پشتیبانی می نمایند پایبند باشند. در نهایت برای یادآوری باید بگوییم برای خرید هدفون بی سیم می توانید به فروشگاه خبرنگاران سر بزنید.

منبع: Android Authority