Tillståndet för smarttelefonljud: dac, codecs och andra termer du behöver veta

Det är fantastiskt att se smarttelefonljud börja få lite uppmärksamhet. Företag som LG och HTC trappar upp och sätter specialiserade ljudkomponenter i sina telefoner, Sony driver fortfarande saker framåt med mjukvaruoptimeringar och nya högupplösta Bluetooth-kodekar har till och med envisa ljudfiler som jag intresserad av vad de kan göra. Detta är också viktiga saker eftersom sättet vi lyssnar på vår musik så småningom kommer att förändras, eftersom den pålitliga 3, 5 mm hörlursuttaget sakta men säkert blir en saga historia.

Men inte alla är i ljud, och det finns så många udda klingande ord och förkortningar och hemliga koder som kastas runt. Du behöver inte veta vad någon av dem betyder för att njuta av musiken, men vi vill alla veta vad vi läser eller hör. Så låt oss gräva in och kolla vad några av de vanligaste sakerna du kommer att höra egentligen betyder!

Allmänna villkor du behöver veta

Det finns några termer du ser i varje ljuddiskussion. Och som alla andra ljudtermer menar de verkligen inte hur det verkar som om de borde betyda ibland. Här är grunderna för att komma igång så att du kan hålla jämna steg med nästan alla ljudprat.

• Bitrate är antalet bitar data som behandlas per tidsenhet. När man talar om ljud, mäts den hastigheten vanligtvis i sekunder som bps (bitar per sekund). Standard SI-prefix gäller (inte binära prefix), så kbps (kilobits per sekund) = 1 000 bps, Mbps (megabit per sekund) = 1 000 kbps och Gbps (gigabits per sekund) = 1 000 Mbps. Ett högre antal innebär att mer data bearbetas så att ljudet kommer att låta bättre.
• -bit är hur ljudbitdjupet skrivs. Bitdjup är antalet informationsbitar som ingår i varje enskilt prov (se Hz nedan). CD-ljud använder 16-bitar per prov medan DVD-ljud använder 24-bitars per prov. Hi-resolution ljudspelare kan också spela 32-bitars ljud, och detta inkluderar vissa telefoner som LG V30.
• Behållare En behållare är ett metafilformat som styr och beskriver hur flera typer av data finns i en datorfil. Ett bra exempel på denna svåra idé är en MP4-fil. En MP4-fil kan innehålla kodat ljud, kodad video, metadata som undertexter eller texter och albumkonst i valfri kombination. En behållare bestämmer inte hur dess data kodas, så du kanske kan öppna en MP4-fil och inte kunna spela upp någon av uppgifterna utan rätt kodek. Ja, det är lite trassigt och omöjligt att beskriva utan att använda datorprat. Allt du behöver veta är att ljudbehållare har kodade filer och att du behöver rätt codec installerad för att spela någon av dem.
• Codec En codec är mjukvara (vi lämnar hårdvarukodekar en annan dag) som används för att koda och avkoda digital data. Codec är förkortning för kodare-avkodare. Kodaren kodar data och gör den redo för någon sorts överföring, och i den andra änden vänder avkodaren omkodningen. MP3 är en populär ljudkodek. Applikationer som Audacity kan använda en MP3-kodare för att koda musik till en.mp3-fil och din favoritljudspelare använder en MP3-avkodare för att vända den tillbaka som den var och spela den.

• Komprimering Populära codecs komprimerar en ljudfil medan de kodas för att göra den mindre och lättare att överföra. Detta är samma koncept som en.zip-fil använder för att krossa innehållet i en mapp. Helst vill du att en okomprimerad fil ska vara en bit-för-bit kopia av originalet, men de flesta komprimeringsalgoritmer kasserar data som inte drastiskt kommer att förändra ljudet. Eller åtminstone de försöker.
• DAC A DAC är en Digital till Analog Converter som förvandlar datorbitar (de digitala) till ljud (den analoga) som kan komma genom ett par hörlurar. Varje enhet som kan spela digital musik har en DAC, liksom alla par Bluetooth-hörlurar. Vissa har bara en bättre DAC än andra och kan skapa renare analog ljud från den digitala källan.

Mer: Vad är en DAC och varför ska jag bry mig om att ha en bra?

• Dolby Ett företag som specialiserat sig på brusreducering och ljudkodning. Dolby licensierar sin teknik till flera telefontillverkare.
• Hz eller kHz Hz är förkortningen för Hertz. När du pratar om digitalt ljud ser du det vanligtvis uppmätt i kHz (kilohertz) och det anger samplingsfrekvensen - antalet gånger ljudet samplas (analyseras och spelas in) per sekund. Fast telefonljud är 8 kHz. VoIP-telefoner är 16 kHz. Ljud-CD-skivor är 44, 1 kHz. Detta fortsätter hela vägen upp till 5 644, 8 kHz, vilket är Philips och Sonys dubbelhastighets DSD-format (Direct Stream Digital) och helt galen. Generellt sett, desto högre samplingsfrekvens desto bättre kommer ljudet att låta, men det minskar avkastningen när du passerar 192kHz som många inte kommer att kunna höra.
• Lossless Lossless är en typ av ljudkomprimering som kan skapa en exakt kopia av originalet när en fil är okomprimerad. FLAC- och ALAC-filer är förlustfria.
• Lossy Lossy är en typ av ljudkomprimering som bygger om en "tillnärmning av originaldata" men komprimerar data till en mindre fil. MP3-filer är förlorade.

Blåtand

Bluetooth har sin egen mängd ljudrelaterade termer och de kommer att vara viktigare eftersom vi ser fler och fler telefoner utan hörlursuttag. Det får sin egen sektion så att vi kan bryta ner några saker.

Bluetooth-profiler

Bluetooth-profiler är en uppsättning specifikationer som både källan (enheten som skickar ljudet som din telefon) och destinationen (enheten som tar emot ljudet som dina favorithörlurar) vet vad varandra kan göra och hur man arbetar tillsammans och strömmar ljud till dina öron. Även Bluetooth-öronskyddet för gamla behöver en Bluetooth-profil för att ansluta, och detta är det enda sättet att få allt att fungera.

• HSP (Headset-profil) HSP-profilen krävs för grundläggande headsetdrift. Den har mycket begränsade fjärrkontrollfunktioner och ljudkvaliteten är maximalt 64 kbps (mono).
• HFP (Handsfree Profile) HFP är en avancerad version av HSP som också är designad för headset (inte hörlurar). Det ger återuppringning och röstuppringning via fjärrkontroll. HFP version 1.6 använder en monokonfiguration av standard SBC-codec. Se codecsavsnittet nedan för mer information.
• A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) Den här profilen är utformad för stereoljud för saker som multimedia. Detta är den profil dina hörlurar (inte ett headset) behöver använda.
• AVRCP (Audio / Video Remote Control Profile) AVRCP används med A2DP för att tillhandahålla fjärrkontroll för saker som uppspelning / paus eller spårhoppning. Version 1.4 möjliggör full volymkontroll för båda enheterna, medan lägre versioner styr endast headsetets volym och inte källan.

Om du vill använda en Bluetooth-örhängen eller liknande för att ringa samtal och inte bryr sig om annat ljud, behöver du en enhet som använder HSP, men du vill ha en enhet som använder HFP så att du har mer kontroll.

Om du också vill lyssna på musik via en stereo Bluetooth-enhet - headset, hörlurar, bärbar högtalare etc. - vill du ha både A2DP och AVRCP för den bästa upplevelsen.

Bluetooth-ljudkodek

Bluetooth-ljudkodek behöver inte bara vara Bluetooth. De är kodnings- och avkodningsinstruktioner som rätt kodare och avkodare använder för att ta rått ljud, förvandla det till något bättre för överföring och vänd sedan tillbaka det till rått ljud när det når dina hörlurar. Du kan inte spela något ljud utan rätt kodare och avkodare, så stöd för ljudkodek är ganska viktigt.

Du hittar vanligtvis information om vilka codecs ett par hörlurar kan använda i rutan de kom in i, och du hittar information om codecs som din telefon kan använda i manualen eller på tillverkarens webbplats.

• SBC (Subband Coding) Detta är standard A2DP-codec och det minsta som krävs för stereoljud. Varje stereo Bluetooth-enhet måste stödja SBC eftersom det är den misslyckade fallbacken om ingen annan codec matchar både käll- och destinationshårdvaran. Det ger en okomprimerad stereoljudström upp till 328 kpbs vid 44, 1 kHz. Eftersom det inte är komprimerat finns det inget behov av målet (dina hörlurar) att dekomprimera det. Det beskattar Bluetooth: s begränsade bandbredd och är föremål för att hoppa över eller buffra (beroende på källa) när förhållandena inte är idealiska. Det finns flera "nivåer" av SBC (låg, medelhög och hög) och kvaliteten bestäms av källenheten.
• AAC (Advanced Audio Coding) Detta är samma AAC-kodning som du hittar för musik som inte strömmas trådlöst, och som iTunes använder. Det ger bättre ljud än MP3-komprimering vid samma bitrates och kan konkurrera med förlustfria filer i kvalitet. De flesta hörlurar inkluderar inte AAC, men avancerade modeller designade för användning med iPhone eller iPod kommer att överföra data med 250 kbps.
• aptX aptX är en egen ljudkodek som utvecklats 2010 av APT (därav namnet) för att ge ljud av högre kvalitet än SBC kan leverera. Den kodar en CD-liknande kvalitet (16-bitars / 44, 1 kHz) ljudström med effektivare ljudkodning (komprimering, ungefär som.mp3-codec) och en högre dataöverföringshastighet på 352 kbps. aptX krävs inte för stereoljud, och du hittar mycket utrustning som inte inkluderar det.
• aptX LL Detta är en version av aptX-codec designad för särskilt låg latens. Det används i enheter som spelhuvudtelefoner som värderar låg latens över kvalitet, men fortfarande ger ljud jämförbart med SBC. aptX LL kan sända stereoljud med latens så lågt som 32 millisekunder, vilket är snabbare än vi kan bearbeta så det verkar vara latensfritt.
• aptX HD Detta är en version av aptX-codec som använder nyare och bättre komprimeringsmetoder och högre dataöverföringshastigheter (576 kbps) för att leverera 24-bitars / 48kHz stereoljud. komprimeringsalgoritmerna har utformats för att injicera mycket lite brus, och aptX HD-strömmar närmar sig förlustlöst högupplöst ljud i kvalitet. aptX HD är ganska nytt och det är inte så många enheter som stöder det, även om detta säkert kommer att förändras.

Mer: aptX kontra aptX HD: Vad är skillnaden?

• LDAC LDAC är en ljudkodek designad av Sony för att leverera "äkta högupplösta" ljud via Bluetooth. Den kan sända ljud med maximalt 24-bitars / 96kHz med hastigheter upp till 990 kbps. Liksom SBC har den tre inställningar: låga (330 kbps överföringshastigheter), medelhöga (660 kbps överföringshastigheter) och höga (990 kbps överföringshastigheter). Sony påstår att LDAC kan överföra ljuduppspelning upp till 24-bitars / 96kHz utan någon nedmontering (sänker samplingshastigheten i Hertz) vid källan. LDAC är väldigt nytt, och medan Android Oreo stöder codec gör mycket få kringutrustning just nu.

Ljudfiltyper

Det finns hundratals ljudkodningsformat. Vissa är specialiserade, som aptX för Bluetooth eller ATRAC för PlayStation eller Walkman, men det finns en handfull standarder som du hittar på bärbara enheter som din telefon. Oftast definierar formatet filtypen - MP3-formatljud använder en.mp3-filändelse, AAC-ljud använder en.m4a-filändelse och så vidare. Ljudkodningsformat måste stöds av spelarprogramvaran, inte din enhet själv, men för många måste din enhet ha en licens för att använda dem.

• AAC (Advanced Audio Coding) Detta format är också en vanlig Bluetooth-ljudkodek, men inte särskilt populär. Den stöder ljudkomprimering med liten dataförlust så att ljudet låter tydligare än MP3 men fortfarande har jämförbara bithastigheter. Detta är det ursprungliga formatet som din gamla iPod använder och vissa ljudspelare kan spela den via en MP4-behållare med filtillägget.m4a.
• ALAC (Apple Lossless Audio Codec) ALAC är utvecklat av Apple som ett förlustfritt ljudkomprimeringsformat och är nu open source och royaltyfritt. Den levererar åtta ljudkanaler på 16, 20, 24 och 32-bitars djup med en maximal hastighet på 384 kHz. ALAC lagras också i en MP4-behållare med en.m4a-filändelse, men det är inte samma förlustkomprimering som används med AAC.
• FLAC (Free Lossless Audio Codec) FLAC är en öppen och royaltyfri ljudkodek som stöder 4 till 24-bitars ljud vid valfri samplingsfrekvens mellan 1 Hz till 655, 35 kHz på 8 kanaler. FLAC kan komprimera en ljudfil med 60% och har fortfarande en exakt kopia när den är okomprimerad. Filer som använder FLAC-kodningsformatet har en.flac-förlängning.
• MP3 (MPEG-1 eller MPEG-2 Audio Layer III) MP3 är en förlorad codec som kan krympa CD-kvalitet (1411, 2 kbps) ljud med upp till 95% och ger jämförbar kvalitet när den är okomprimerad vid uppspelning. Det finns olika samplings- och uppspelningshastigheter och ju högre antalet desto bättre kommer det att låta. MP3-codec läser intelligent ljudfiler och kastar data som vi inte kan höra under komprimering och kodning. Du hittar.mp3-filer nästan överallt och de flesta spelare kan spela upp dem.
• Vorbis / Ogg Ogg är ett open source-behållarformat som kan multiplexera oberoende strömmar för ljud, video, text (undertexter och texter) och metadata. Det kan hysa många ljudkodningsformat, men det mest populära du ser på din telefon är Vorbis. Vorbis är ett ljudformat med öppen källkod som kan koda källmaterial från 8 kHz till 192 kHz med högst 255 kanaler och skapa utdatafiler mellan 45 och 500 kbps. Filer med tillägget.ogg är ursprungliga för Android och spelas via systemets standardspelare eller valfritt antal tredjepartsspelare.
• WMA (Windows Media Audio) WMA är en ljudkodek som faktiskt är fyra separata ljudkodek: WMA, WMA Pro, WMA Lossless och WMA Voice. WMA utvecklades av Microsoft för att tävla med MP3 och täcker spektrumet från enkanals monoljud med WMA Voice (det är faktiskt viktigt att hantera den här typen av ljud på ett speciellt sätt) till 24-bitars / 96kHz med 6 diskreta kanaler. Kompressionsförhållandet för musik varierar mellan 1, 7: 1 och 3: 1. Alla WMA-kodade filer har filtillägget.wma och stöds av spelare från tredje part.

Den viktigaste delen

Du behöver inte veta något av detta för att njuta av att lyssna på din musik genom dina favorithörlurar, och det är vad som verkligen betyder. Liksom allt annat kommer vissa människor att bry sig och debattera om enskilda produkter fram till slutet av tiden, och det beror på att de tycker om den underliggande tekniken och hur det fungerar. Varken grupp har rätt eller fel, så känn dig inte utelämnad om detta bara inte är din grej.

Vet bara att ljudet från våra telefoner blir bättre, företagen som gör hörlurar gör de bättre och musiken du älskar idag kommer att låta lika bra, om inte bättre i morgon.

Kör på!