Какими наушниками пользоваться? LDAC или aptX? Проводными или Bluetooth?

Очевидно, что самое главное событие в жизни меломанов, которые используют смартфон для прослушивания музыки, впереди. И все должны смотреть в будущее, чтобы вовремя купить лучшие наушники, проводные или беспроводные. Давайте вместе посмотрим, что мы имеем сейчас, и одним глазом – на то, что будет завтра.

Table of Contents

• Проводные наушники и колонки
• Беспроводные наушники
• Активное шумоподавление
• Водозащита
• Инновационное ПО Sonarworks
• Инновационные кодеки
• ИИ-шумоподавление
• Заключение

Проводные наушники и колонки

Большинство владельцев подобных наушников знают только одно – если у гарнитуры предусмотрено два наушника, то это стереосистема и, скорее всего, проигрыватель телефона или персонального компьютера (ноутбука, игровой приставки, планшета) будет раздельно отправлять звук на правый или левый наушник, создавая объем звучания. Я не уверен, но поговаривают, что самые дешевые наушники, идущие в комплекте с самым дешевыми телефонами, могут иметь надпись «стерео» в описании, но на практике работают «моно», выдавая одинаковый звук на оба динамика.

Возможно, вы видели такие наушники в магазинах «Всё по 100 рублей». Их продают партиями по 100 шт. за 3 970 рублей, итого 39 рублей и 70 копеек за штуку. Расскажите, если встречались с такими. Также подобный эффект может возникнуть из-за того, что пользователь неправильно (слишком сильно или, наоборот, слабо) вставил штекер кабеля в гнездо устройства. Эта ситуация под названием «недоперевоткнул» рано или поздно настигнет каждого на любом устройстве.

Попытки улучшить звук проводных ушных телефонов (старинное слово) вылились в два направления. Первый из них — это использование звуковой карты с ЦАП и собственным чипом, а второй – мобильные его варианты, которые могут быть встроены в наушники, быть промежуточным устройством в виде USB-адаптера, с питанием от USB или программным «фильтром», главное занятие которого — предоставить пользователю возможность самому настроить звуковой поток, чтобы он хотя бы умещался в диапазон, воспринимаемый ухом человека. Последняя фраза указана не просто так. Например, если в характеристиках дорогих наушников нижняя граница АЧХ указана как 20 Гц, то это лукавство, человек не услышит ничего, а такие радикальные цифры добавляют в описание сугубо для саморекламы.

Самые недорогие «звуковые карты» выглядят как USB-флешка, с USB-разъемом на одной стороне и входом 3,5 мм на другой. Большинство из них совместимы с Windows, MacOS, Linux и игровыми приставками. При этом беспокоиться об установке драйверов пользователю не нужно, они установятся автоматически, в рамках протокола «Plug and Play» (PnP). Такие аудиосистемы могут иметь дополнительные переключатели для включения/отключения микрофона или питания, подсветки и прочее. Важно помнить, что недорогие «звуковые карты» не предоставляют такие важные функции, как многоканальный звук или эквалайзер, физический или программный. Но в любом случае они усиливают звук, а значит, могут в теории «раскачать» студийные наушники и уж точно подойдут как временное решение при выходе из строя динамиков ноутбука или музыкального разъема (гнезда), который они успешно заменяют.

Проводная передача звука предоставляет все возможности для появления новых технологий улучшения качества звука. И такие появляются. Я поспрашивал своих знакомых, любящих потрепаться на меломанские темы про важность размера динамиков и прочее, непонятное обычному человеку. Не приобщенному, так сказать, к таинству высококультурного потребления шедевров. Они лишь мельком слышали о технологии SUPERX-FI. Дабы не углубляться в подробности, можно сказать о ней следующее. Это звуковая карта, которая настраивает каждый звук так, чтобы слушатель почувствовал себя на концерте и отчетливо услышал, как комар садится на щиколотку виолончелистки. То же самое касается мира игр.

Такие карты и наушники дорогие, на грани сомнения покупателя в собственной адекватности, стоит ли на это тратиться?

Беспроводные наушники

За прошедшие годы появились разные методы передачи звука без проводов. От неуклюжих наушников с передачей звука в реальном времени при помощи выделенного радиоканала и модуля для ПК до облагородившей их связки из Bluetooth-наушников и смартфона. В этой истории важнейшую роль играют кодеки, которые являются не просто программным продуктом, который должен поддерживать передающее и принимающее устройства, но и чипом кодирования/декодирования, расположенным в наушниках или колонке. Ведь пакет информации, передающийся по воздуху, сжат определенным алгоритмом и требует аппаратного декодирования, особенно при разговоре в реальном времени.

В настоящее время наиболее распространены кодеки SBC (современный базовый стандарт), aptX, aptX HD и LDAC.

Первый возник как необходимость заполнения профиля Bluetooth A2DP на заре его становления хоть чем-то, второй и третий разработаны Qualcomm, а последний — Sony. В отличие от всех, Sony взимает плату за каждое Bluetooth-устройство, наушники или микрофоны, которые используют LDAC. Этим, наверное, и вызвано крайне ограниченное количество поддерживающих кодек устройств. Кодеки aptX и AptX HD (Qualcomm) уже распространены сегодня во множестве устройств. Несмотря на появление «новых» кодеков, неизменным остается одно – скорости передачи ими музыки не хватает, чтобы достигнуть битрейта музыкального CD.

Для понимания, битрейт декодирования при проигрывании музыкального CD составляет порядка 1150 килобит в секунду, что гораздо больше самого кучерявого LDAC.

Активное шумоподавление

Для гарнитуры важной особенностью является система шумоподавления. Самые интересные из них удостаиваются обзоров на нашем канале YouTube. Еще совсем недавно подобные наушники выпускали всего несколько брендов, сейчас ситуация изменилась, профильного товара много на рынке. Казалось бы, необходимо выработать классификацию, отображающую уровень шумоподавления при помощи процентов или децибел. Увы, этого до сих пор не сделано, никто из производителей не удосужился ввести правила в игру, и покупатель по-прежнему вынужден все пробовать на себе.

Водозащита

Для спортсменов, туристов, пахарей, жнецов, пловцов и прочих людей, проводящих большое количество времени под открытым небом, важным параметром является защищенность гарнитуры или наушников от воды или пота. Классификация устройств полностью повторяют таковую у смартфонов, где полноценное и безопасное погружение под воду может дать только защита по стандартам IPX7 и 8.

Наушники с костной проводимостью в силу отсутствия мембраны сами собой напрашиваются на роль конструкции для реализации полной гидроизоляции. В силу невозможности сделать гидроизолированный и одновременно работающий в воде так же, как на воздухе, микрофон, телефонных гарнитур для бассейна не существует. Напомню также, что звук из гарнитуры с костной проводимостью пользователем всегда ощущается более «басовитым».

Инновационное ПО Sonarworks

Для звукозаписывающих студий, любителей домашнего кино и караоке, меломанов и самих исполнителей есть специализированное ПО, с помощью которого можно настроить почти любые колонки или наушники наиболее близко к идеальному звучанию. На сайте компании Sonarworks можно скачать пробную версию приложения soundID на 21 день для Windows, MacOS, iOS и Android (в России недоступно). Если вкратце, то апплет перехватывает управление вывода звука плеера и заменяет частотную характеристику на нейтральную. Работа с программой основана на использовании профилей. Есть список, состоящий из более сотни наименований наушников и колонок, включая дешевые наушники-вкладыши, для которых специалистами компании настроен идеальный профиль, либо же пользователь вправе создать и сохранить свой профиль. Российскому пользователю остается ждать снятия санкций и/или программного продукта от местных конкурентов, использующих тот же принцип. Стоит отметить, что у приложения очень высокие оценки пользователей. Некоторые пишут, что заново познакомились со своими наушниками.

Инновационные кодеки

Среди всех перспективных кодеков для передачи звука и особенно музыки наибольший интерес вызывают кодеки LC3 и LC3plus.

Благодаря вводу LC3 как стандарта для каждого Bluetooth-модуля каждого смартфона и беспроводных гарнитур, пользователь сможет наслаждаться качеством речи EVS (сверхширокополосный аудиокодек, поддерживающий передачу звука в диапазоне до 20 КГц, а также устойчивый к джиттеру (разной скорости доставки разных пакетов) и потере пакетов. Он специально разработан для пакетной, а не канальной передачи голоса) при вызовах VoLTE, в том числе через гарнитуры. Более того, он выводит качество потоковой передачи музыки с помощью беспроводных аксессуаров на новый уровень. Спецификация LC3 была принята организацией Bluetooth SIG, а LC3 был выбран в качестве нового кодека для аудио Bluetooth Low Energy (LE). Параллельно началась работа по интеграции в устаревший профиль Hands-Free.

LC3plus — это брат LC3, оснащенный множеством дополнительных функций. Обладая всеми функциями LC3, включая высокое качество речи и звука, LC3plus включает в себя функции, обеспечивающие надежность передачи, сценарии использования с чрезвычайно низкой задержкой и передачу звука с высоким разрешением. Для повышения надежности LC3plus содержит высокопроизводительный алгоритм маскировки потери пакетов, а также схемы прямого исправления ошибок, такие как канальное кодирование или режимы избыточных кадров. Кроме того, кодек может работать в нескольких режимах с низкой задержкой — до 5 мс. LC3plus также включает специальные режимы звука высокого разрешения, которые улучшают измеримое качество звука и обеспечивают прозрачность восприятия (до 500 Кбит/сек).

Готовых решений еще никто не видел, но если все случится так, как заявляют разработчики, и у них получится сделать кодеки lc3 и Lcp3plus стандартными, заменив устаревший кодек SBC, то в выигрыше будут все, от производителей смартфонов до пользователей. Кроме компании Sony, разумеется.

ИИ-шумоподавление

В университете Вашингтона группа исследователей при помощи машинного обучения разработала продвинутые алгоритмы для подавления звуков. Например, если совсем отключить звуки автомобильных гудков, то можно попасть в аварию, а если убрать из звукового окружения пение птиц, то удовольствие от прогулки по парку будет неполным. И то и другое плохо, а значит, наушники должны быть умнее и не отключать клаксон автомобиля на перекрестке или плач ребенка их владельца.

«Чтобы понять, как звучит птица, и извлечь звук из всех других в окружающей среде, требуется искусственный интеллект, работающий в реальном времени. Такого уровня производительности пока еще не достигли сегодняшние наушники с шумоподавлением, — сказал старший автор исследования Шьям Голлакота, профессор школы компьютерных наук и инженерии Пола Г. Аллена. — Сложность заключается в том, что звуки, которые слышат пользователи наушников, должны синхронизироваться с их визуальными ощущениями. Вы не можете слышать чей-то голос через две секунды после того, как он заговорил с вами. Это означает, что нейронные алгоритмы должны обрабатывать звуки менее чем за сотую долю секунды». Из-за нехватки времени для расчетов система семантического слуха должна обрабатывать звуки на смартфоне, а не в облачных серверах. Кроме того, поскольку звуки с разных направлений поступают в уши людей в разное время, система должна сохранять эти задержки и другие пространственные сигналы, чтобы люди могли по-прежнему осмысленно воспринимать звуки в окружающей среде.

Заключение

Развитие в сфере анализа и адекватной реакции смартфонов на звуковые внешние раздражители идет медленно. Современные смартфоны и наушники нуждаются в решении уже традиционных проблем – в значительно более быстрой, чем существующая, скорости передачи информации и в увеличении вычислительной мощности смартфонов. Все это говорит о том, что для значительных эволюционных рывков принимающих и передающих устройств нужен качественный рост всех смежных технологий. Тем удивительнее то, что в сфере приема и передачи звука не происходит видимой глазу конкуренции, подобной той, которая есть в экранах смартфонов и ноутбуков. Неужели звук настолько не важен покупателям? Возможно, потому, что его не нарисовать на коробке смартфона или наушников?

Друзья, вас устраивает качество звучания ваших смартфонов и наушников? Или это не так важно, как качество экранов и скорость мобильного интернета?