מדריך: קידודי בלוטוס | Bluetooth Codecs Guide

מה הם קידודי בלוטוס | Bluetooth codecs?

קידודי בלוטוס הם למעשה השיטה שבה מכשירי Bluetooth משדרים שמע אל אוזניות אלחוטיות או ספציפית – אוזניות בלוטוס. על מנת ששני מכשירים יוכלו לתקשר בעזרת קידוד מסויים הם שניהם צריכים לתמוך בו. מכשיר הטלפון מקודד את הסאונד והאוזניות מפענחות את הקידוד. לקידודים שונים יש תכונות שונות כמו למשל: איכות השמע, השהיה, ויציבות. קידודים מסויימים יכולים לוותר על איכות סאונד מטבית בכדי למנוע השהיה, כך שהשמע יהיה מסונכרן עם סרט שבו אתם צופים או עם המתרחש במשחק בו אתם משחקים במכשיר, בעוד שקידוד אחר יכול לתעדף איכות קול מקסימאלית גם הדבר גורם להשהיה מכיוון שבהאזנה למוזיקה היא חסרת משמעות.

מונחים טכניים חשובים

עומק סיביות / Bit Depth: מונח מוכר מעולם המחשבים, מדובר על מספר הביטים או סיביות המשמשות לתאר כל דגימה של סאונד באופן דיגיטלי. אפשר לחשוב על Bit depth כמו על הרזולוציה של הסאונד, כלל שעומק הסיביות גבוה יותר איכות הסאונד גבוהה יותר.

קצב הדגימה / Sample Rate: זוהי התדירות שבה האודיו נדגם במהלך כל שניה על מנת לייצר את הייצוג הדיגיטלי שלו. סאונד או גל קול הוא במהותו אנלוגי, על מנת להפוך אותו לקובץ דיגיטלי ועל מנת לשדר אותו אל אוזניות בלוטוס באופן דיגיטלי דוגמים אותו x פעמים כל שנייה. כל דגימה מכילה מספר סיביות מסויים (ראה Bit Depth / עומק סיביות). ככל שקצב הדגימה גבוה יותר כך השמע יהיה באיכות גבוהה יותר. קצה הדגימה הנפוץ ביותר למוזיקה הוא 44.1KHz.

קצב סיביות / Bit Rate: קצב סיביות הוא מספר הסיביות (bits) שמעובדות/משודרות לשניה. בד"כ קצב הסיביות יהיה מסומן כ-kbits\s או kbps שזה למעשה מספר קילו ביטים לשנייה. ככל שהקצב גבוה יותר, אפשר להעביר יותר מידע שזה אומר שאפשר להעביר סאונד באיכות יותר גבוהה.

כאשר אין כיווץ, אפשר לחשב את ה-Bit Rate בעזרת ה-Bit Depth וה-Sample Rate:
Sample Rate * Bit Depth * 2 (Stereo) = Bit Rate

למשל ב-CD יש 44.1*16*2=1411.2 Kbits\s.

כיווץ Lossless: סוג כיווץ שאינו מאבד מידע. זאת אומרת שלאחר נפתח/נפרוס בחזרה את הקובץ המכווץ נקבל בדיוק את הקובץ שכיווצנו, ללא כל אובדן מידע. כיווץ מסוג Lossless הוא למשל כיווץ מסוג ZIP או RAR שמוכר מעולם המחשבים, אם נכווץ מסמך בעזרת אחד משני אלה הוא ישאר שלם ב-100% ולא תשתנה בו ולו אות אחת. כיווצים מסוג זה יוצרים קבצים גדולים יחסית ל-Lossy ודורשים יותר תעבורה בצורת קצב סיביות גבוהה יותר בשביל להיות משודרים. כגע אין קידודי בלוטוס המאפשרים שידור של אדיו המכווץ כיווץ Lossless. ישנם גם קבצי אודיו אשר מכווצים בעזרת כיווץ Lossless כמו למשל: FLAC או ALAC, אלה נחשבים לקבצי Hi-Fi ומועדיפים ע"י אדיופילים.

כיווץ Lossy : כיווץ המבוסס על אובדן של מידע, כך שאם נפרוש את הקובץ המכווץ לא נקבל שוב את הקובץ המקורי שכן מידע הולך לאיבוד בכיווץ. כיווצים אלה נפוצים מאוד בעולם בתמונות והמוזיקה. פורמט jpeg הוא קובץ תמונה מכווץ המאפשר איבוד מידע בצורה שלא תורגש ע"י הצופה. כמו כן, קבצי MP3 הם קבצים אפשר נעשה בהם איבוד של מידע במהלך הכיווץ. בכדי ליצור קובץ קטן יותר ישנו אלגוריתם שבעזרת מודל פסיכואקוסטי יודע על מה אפשר לוותר כך שרוב המאזינים לא יוכלו להבחין בהבדל.

עיכוב / השהייה / Latency: הזמן שלוקח לאודיו לעבור בין המכשיר לאוזניות בלוטוס. אשר העיכוב גבוה ישנה סכנה שהצליל לא יהיה מסונכן עם תמונה בזמן צפיה בוידאו, לפעמים צריך להתפשר על איכות הצליל על מנת להשיג צליל יציב ללא עיכובים. חשוב לציין שה-Latency לא שונה רק בין קידוד לקידוד אלא גם בין מכשירי טלפון שונים. טלפון מסויים עלול ליצור עיכוב משמעותי לעומת טלפון אחר.

טבלת השוואה בין קידודי בלוטוס | Bluetooth codecs

על מנת לצפות בטבלה בצורה מלאה במכשיר סלולרי, אנא החזיקו את המכשיר בצורה אופקית.

קידוד	קצב דגימה מקסימאלי	עומק סיביות	קצב סיביות	עיכוב*
SBC	48kHz	16 bit	192-345 kbit/s	גדול
ACC	44.1kHz	16, 24 bit	128-320 kbit/s	גדול
aptX	44.1kHz	16 bit	325-384 kbit/s	בנוני
aptX HD	48kHz	16, 24 bit	576 kbit/s	גדול
aptX LL	44.1kHz	16 bit	352 kbit/s	נמוך מאוד
aptX Adaptive	48kHz	16, 24 bit	279-420 kbit/s	נמוך
LC3	48kHz	16, 24, 32 bit	160-392 kbit/s	נמוך
LDAC	96kHz	16, 24 bit	330-990 kbit/s	גדול
LHDC	96kHz	16, 24 bit	400-900 kbit/s	גדול
LHDC LL	48kHz	16, 24 bit	400-600 kbit/s	נמוך
Samsung Scalable	96kHz	16, 24 bit	88-512 kbit/s	נמוך

SBC

SBC או בשמו המלא "low-complexity subband codec" הוא הקידוד הראשון שתמך בהעברת אודיו בעזרת בלוטוס, והוא נתמך ע"י כל המכשירים הסלולרים מאחר ונחשב לברירת מחדל. SBC נחשב ע"י רבים לנחות מבחינת איכות קול בגלל אלגוריתם הכיווץ מסוג Lossy שלו, שמאבד הרבה מידע, אבל סביר להניח שאם אתם משתמשים באוזניות באיכות נמוכה ומנגנים קבצי MP3 לא תשימו לב להבדל בינו לבין קידודי בלוטוס מתקדמים יותר. העיכוב של SBC הוא גבוה יחסית, והוא יכול ליצור בעיות של סנכרון קול בצפיה בוידאו או המשחקים. SBC נחשב לחסכוני מבחינת צריכת משאבים, ועל כן הוא גם צורך פחות חשמל. SBC הוא קידוד חינמי שאינו דורש רשיון על להפעיל אותו במכשיר. הקידוד תומך בהעברת נתונים מקסימאלית של 345 kbit/s עם עומק סיביות של 16 bit וקצב דגימה של 48KHz.

AAC

AAC או בשמו המלא "Advanced Audio Coding" הוא קידוד שמוכר בתור הקידוד של מכשירי אפל, למרות שהוא אינו בבעלותם. אלגוריתם הכיווץ שלו (מסוג Lossy) מתקדם יותר ואיכות השמע שלו נחשבת לטובה יותר מאשר זו של SBC, אבל היא גם צורכת יותר משאבי מעבד ויותר חשמל (סוללה). הקידוד תומך בקצב סיביות מקסימאלי של 320 kbit/s עם עומק סיביות של 16 או 24 bit וקצב דגימה של 44.1kHz. השימוש בקידוד אינו חינמי ודורש רכישת רשיון. גם מכשירי אנדרואיד תומכים בקידוד AAC אך הדע הרווחת היא שהקידוד לא עובד טוב על מכשירים אלו, צורך הרבה חשמל ואינו מייצר שמע באיכות דומה לזו שהוא ייצר במכשירי אפל.

aptX

aptX (audio processing technology) הוא קידוד בלוטוס קנייני של חברת Qualcomm. אלגוריתם כיווץ ה-Lossy של aptX נחשב לאיכותי יותר מאשר של SBC והוא תומך בקצב סיביות של 384 kbit/s, עומק סיביות של 16 bit וקצב דגימה 44.1kHz.

aptX HD

aptX HD הוא הרחבה של קידוד ה-aptX ומאפשר קצב סיביות של 576 kbit/s, עומק סיביות 16 או 24 bit וקצב דגימה של 48kHz. הוא עדיין משתמש בכיווץ Lossy אבל מאפשר איכות סאונד גבוהה מאוד שנחשבת קרובה מאוד ל-Losselss.

aptX LL

LL פירושו low latency. זוהי הרחבה של קידוד aptX אשר מתמקדת בעיכוב מינימאלי של 40ms בלבד (על פי האתר של aptX). מומלץ לצפייה בסרטים ומשחקים. הקידוד תומך בקצב סיביות של 384 kbit/s עומק סיביות של 16 bit וקצב דגימה של 44.1 KHz.

aptX Adaptive

גרסא חדשה של קידוד aptX שאמורה להחליף אותו. זו אמורה להיות גרסא שיודעת להסתגל לתנאים ולהציע איכות קול גבוהה יחד עם עיכוב נמוך. הקידוד תומך בקצב סיביות של 420 kbit/s, עומק סיביות 16 או 24 bit וקצב דגימה של 48kHz.

aptX Lossless

הרחבה של קידוד aptX Adaptive שאמורה להציע כיווץ Lossless בקצב סיביות של 1 Mbit/s. טרם שוחררה לשוק.

LC3

LC3 או בשמו המלא "Low Complexity Communications Codec" הוא Bluetooth Codec חדש מסוג Lossy אשר נתמך רק ב Bluetooth 5.2 ומעלה בעזרת טכנולוגיה חדשה הנקראת LE Audio (Low Energy Audio). זהו קידוד פשוט אשר צורך מעט חשמל ומציע עיכוב נמוך ואמינות גבוהה גם בסביבה מרובת הפרעות. הוא אמור להציע ביצועים עדיפים לעומת קידוד SBC וככל הניראה, להחליפו. הקידוד תומך בקצב סיביות מקסימאלי של 392 kbit/s, עומק סיביות של 16, 24 ,32 bit וקצב דגימה של 48kHz.

LDAC

קידוד בלוטוס Lossy של חברת סוני אשר תומך בקצב סיביות של עד 990 kbit/s, עומק סיביות של 24 bit ,וקצב דגימה של 96kHz. הקידוד מציע איכות סאונד גבוהה מאוד ועל מנת לנצל את מלוא יכולתו יש לשמור על תקשורת טובה בין המקור לאוזניות, אחרת איכות הסאונד שתלויה בקצב תעבורה גבוה מאוד עלולה להיפגע. מכשירי אנדרואיד מודרניים תומכים בקידוד LDAC, אבל לא מכשירי אפל. בעבר רק אוזניות אלחוטיות מבית סוני תומכו בקידוד LDAC אבל היום ישנן גם אוזניות של יצרנים אחרים שעובדות עם הקידוד.

LHDC

קידוד שנתמך כרגע בעיקר במכשירי טלפון של HUAWEI ושיאומי, ובאוזניות אלחוטיות של Edifier, oppo וגם ב-HiFiman ANANDA BT. הקידוד תומך בקצב סיביות של 400/590/990 kbit/s, עומק סיביות של 16, 24 bit וקצב דגימה של 96kHz. מדובר בקידוד שמתמקד באיכות סאונד עם עיכוב גדול יחסית.

LHDC LL

גרסאת Low Latency או עיכוב נמוך של LHDC. הקידוד תומך בקצב סיביות של 400/600 kbit/s, עומק סיביות של 16, 24 bit וקצב דגימה של 48kHz.

Samsung Scalable

קידוד בלוטוס גמיש של חברת סמסונג. הוא תומך בקצב סיביות של 512 kbit/s אבל יודע לרדת גם לקצת של 88 kbit/s על מנת לשמור על חיבור יציב. הוא תומך בעומק סיביות של 16, 24 bit וקצב דגימה של 96 kHz. עובד בין אוזניות סמסונג למכשירי סמסונג.

סיכום

לרוב, הנתונים מלמדים אותנו על היכולות של הקידודים בתנאים אופטימלים, אבל במבחן המציאות הרבה קידודים יתנו תוצאות שונות עם מכשירים שונים, אוזניות בלוטוס שונות וסביבות שונות. לפעמים קידוד שעל הנייר ניראה איכותי יותר מקידוד אחר יתן תוצאות פחות טוובת שכן הוא לא מתמודד טוב עם הפרעות, או מכיוון שהמכשיר המשדר או האוזניות לא עובדות איתו בצורה טובה. כמו כן, רוב המשתמשים מנגנים אודיו באיכות "רגילה" כמו קבצי mp3 או דרך שירות סטרימינג כך שבכל מקרה המקור כבר מכווץ מאוד, וגם אם נשתמש בקידוד הכי איכותי מבחינת סאונד להעביר אותו אל האוזניות, לא נרוויח שום דבר. בהרבה מקרים יהיה קשה לאנשים להבדיל בין קידוד איכותי לקידוד שמעביר אודיו פחות איכותי במבחן שמיעה עיוור, שכן הכיווץ בד"כ נעשה בצורה חכמה כך שלא נוכל לשים לב למידע שאבד.

בעוד שהנתונים הטכניים חשובים, ותמיד טוב שהאוזניות בלוטוס ומכשיר הטלפון שלנו יתמכו בקידודים כמה שיותר טובים ומתקדמים, רצוי לזכור שבהרבה מקרים לא הקידוד (לפחות לא לבדו) יעשה את ההבדל בחווית השמיעה באוזניות אלחוטיות, והגורם המכריע הוא ברוב המקרים, איכות האוזניות. כך שגם אם אוזניות באיכות נמוכה יתמכו בקידוד המתקדם ביותר, הן עלולות להשמע פחות טוב מאוזניות איכותיות שתומכות בקידוד פחות חדשני.