Der Status von Smartphone-Audio: DAC, Codecs und andere Begriffe, die Sie kennen müssen

Es ist fantastisch zu sehen, wie Smartphone-Audio anfängt, Aufmerksamkeit zu erregen. Unternehmen wie LG und HTC bauen ihre Telefone mit speziellen Audiokomponenten aus, Sony treibt die Softwareoptimierung weiter voran und neue hochauflösende Bluetooth-Codecs haben selbst hartnäckige Audiophile wie mich interessiert, was sie können. Dies ist auch wichtig, da sich die Art und Weise, wie wir unsere Musik hören, irgendwann ändern wird, da die vertrauenswürdige 3, 5-mm-Kopfhörerbuchse langsam aber sicher der Vergangenheit angehört.

Aber nicht jeder mag Audio, und es gibt so viele seltsam klingende Wörter und Abkürzungen und Geheimcodes, die herumgeworfen werden. Sie müssen nicht wissen, was einer von ihnen bedeutet, um die Musik zu genießen, aber wir alle möchten wissen, was wir lesen oder hören. Schauen wir uns also an, was die häufigsten Dinge sind, die Sie hören werden!

Allgemeine Bedingungen, die Sie kennen müssen

In jeder Audio-Diskussion werden einige Begriffe angezeigt. Und wie bei jedem anderen Audio-Begriff bedeuten sie nicht wirklich, wie es scheint, als ob sie es manchmal meinen sollten. Hier sind die Grundlagen für den Einstieg, damit Sie mit nahezu allen Audio-Gesprächen Schritt halten können.

• Die Bitrate ist die Anzahl der Datenbits, die pro Zeiteinheit verarbeitet werden. Wenn von Audio die Rede ist, wird diese Zeitrate normalerweise in Sekunden als bps (Bits pro Sekunde) gemessen. Es gelten Standard-SI-Präfixe (keine Binärpräfixe), sodass kbit / s (Kilobit pro Sekunde) = 1.000 kbit / s, Mbit / s (Megabit pro Sekunde) = 1.000 kbit / s und Gbit / s (Gigabit pro Sekunde) = 1.000 Mbit / s. Eine höhere Zahl bedeutet, dass mehr Daten verarbeitet werden, sodass der Ton besser klingt.
• -bit ist die Art und Weise, wie die Audio-Bittiefe geschrieben wird. Die Bittiefe ist die Anzahl der Informationsbits, die in jedem einzelnen Sample enthalten sind (siehe Hz unten). CD-Audio verwendet 16 Bit pro Sample, während DVD-Audio 24 Bit pro Sample verwendet. Hochauflösende Audioplayer können auch 32-Bit-Audio wiedergeben, darunter auch einige Telefone wie das LG V30.
• Container Ein Container ist ein Metadateiformat, das steuert und beschreibt, wie mehrere Datentypen in einer einzelnen Computerdatei vorhanden sind. Ein gutes Beispiel für diese schwierige Idee ist eine MP4-Datei. Eine MP4-Datei kann codiertes Audio, codiertes Video, Metadaten wie Untertitel oder Texte und Albumcover in beliebiger Kombination enthalten. Ein Container entscheidet nicht, wie seine Daten verschlüsselt werden. Daher können Sie möglicherweise eine MP4-Datei öffnen und keine der Daten ohne die richtigen Codecs wiedergeben. Ja, es ist eine Art Chaos und unmöglich zu beschreiben, ohne Computer zu sprechen. Alles, was Sie wissen müssen, ist, dass Audio-Container codierte Dateien enthalten und Sie den richtigen Codec installiert haben müssen, um diese abzuspielen.
• Codec Bei einem Codec handelt es sich um Software (Hardware-Codecs verbleiben für einen anderen Tag), mit der digitale Daten codiert und decodiert werden. Codec ist die Abkürzung für Codierer-Decoder. Der Codierer codiert Daten und bereitet sie für irgendeine Art von Übertragung vor, und am anderen Ende kehrt der Decodierer die Codierung um. MP3 ist ein beliebter Audio-Codec. Anwendungen wie Audacity können einen MP3-Codierer verwenden, um Musik in eine MP3-Datei zu codieren, und Ihr Lieblings-Audioplayer verwendet einen MP3-Decoder, um sie wieder in den ursprünglichen Zustand zu versetzen und abzuspielen.

• Komprimierung Beliebte Codecs komprimieren eine Audiodatei beim Codieren, um sie kleiner und übersichtlicher zu machen. Dies ist das gleiche Konzept, mit dem eine ZIP-Datei den Inhalt eines Ordners komprimiert. Idealerweise möchten Sie, dass eine unkomprimierte Datei eine stückweise Kopie des Originals ist. Bei den meisten Komprimierungsalgorithmen werden jedoch Daten verworfen, die den Klang des Audios nicht drastisch verändern. Oder zumindest versuchen sie es.
• DAC Ein DAC ist ein Digital-Analog-Wandler, der Computerbits (die digitalen) in Töne (die analogen) umwandelt, die über Kopfhörer ausgegeben werden können. Jedes Gerät, das digitale Musik abspielen kann, verfügt über einen DAC, ebenso wie alle Bluetooth-Kopfhörer. Einige haben einfach einen besseren DAC als andere und können aus der digitalen Quelle saubereres analoges Audio erzeugen.

Mehr: Was ist ein DAC und warum sollte es mir wichtig sein, einen guten zu haben?

• Dolby Ein Unternehmen, das sich auf Rauschunterdrückung und Audiokodierung spezialisiert hat. Dolby lizenziert seine Technologie an mehrere Telefonhersteller.
• Hz oder kHz Hz ist die Abkürzung für Hertz. Wenn Sie über digitales Audio sprechen, sehen Sie normalerweise, dass es in kHz (Kilohertz) gemessen wird und die Abtastfrequenz angibt - die Häufigkeit, mit der das Audio pro Sekunde abgetastet (analysiert und aufgezeichnet) wird. Festnetztelefon Audio ist 8kHz. VoIP-Telefone sind 16kHz. Audio-CDs sind 44, 1 kHz. Dies setzt sich bis zu 5.644, 8 kHz fort, was dem Double-Rate-DSD-Format (Direct Stream Digital) von Philips und Sony entspricht und absolut verrückt ist. Je höher die Samplerate, desto besser klingt im Allgemeinen das Audio. Wenn Sie jedoch 192 kHz überschreiten, sind die Renditen geringer, die viele Menschen nicht mehr hören können.
• Verlustfrei Verlustfrei ist eine Art der Audiokomprimierung, mit der eine exakte Kopie des Originals erstellt werden kann, wenn eine Datei dekomprimiert wird. FLAC- und ALAC-Dateien sind verlustfrei.
• Verlustbehaftet Verlustbehaftet ist eine Art der Audiokomprimierung, die eine "Annäherung der Originaldaten" wiederherstellt, die Daten jedoch in eine kleinere Datei komprimiert. MP3-Dateien sind verlustbehaftet.

Bluetooth

Bluetooth hat eine Reihe von Begriffen, die sich auf Audio beziehen, und sie werden immer wichtiger, da es immer mehr Telefone ohne Kopfhörerbuchse gibt. Es bekommt einen eigenen Abschnitt, so dass wir ein paar Dinge aufschlüsseln können.

Bluetooth-Profile

Bluetooth-Profile sind eine Reihe von Spezifikationen, bei denen sowohl die Quelle (das Gerät , das das Audio wie Ihr Telefon sendet) als auch das Ziel (das Gerät, das das Audio wie Ihre Lieblingskopfhörer empfängt) wissen, was die anderen können und wie sie zusammenarbeiten und Audio streamen zu deinen Ohren. Sogar die Bluetooth-Ohrhörer von früher benötigen ein Bluetooth-Profil, um eine Verbindung herzustellen. Nur so kann alles funktionieren.

• HSP (Headset-Profil) Das HSP-Profil ist für den grundlegenden Headset-Betrieb erforderlich. Die Möglichkeiten der Fernbedienung sind sehr eingeschränkt, und die Audioqualität beträgt maximal 64 kbit / s (Mono).
• HFP (Handsfree Profile) HFP ist eine erweiterte Version von HSP, die auch für Headsets (keine Kopfhörer) entwickelt wurde. Es bietet Wahlwiederholung und Sprachwahl über die Fernbedienung. HFP Version 1.6 verwendet eine Monokonfiguration des Standard-SBC-Codecs. Einzelheiten finden Sie im Abschnitt Codecs weiter unten.
• A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) Dieses Profil wurde für Stereo-Audio für Multimedia-Zwecke entwickelt. Dies ist das Profil, das Ihr Kopfhörer (kein Headset) verwenden muss.
• AVRCP (Audio / Video Remote Control Profile) AVRCP wird mit A2DP verwendet, um Funktionen wie Wiedergabe / Pause oder Überspringen von Titeln fernzusteuern. Die Versionen 1.4 ermöglichen die vollständige Lautstärkeregelung für beide Geräte, während niedrigere Versionen nur die Lautstärke des Headsets und nicht die der Quelle regeln.

Wenn Sie einen Bluetooth-Ohrhörer oder Ähnliches verwenden möchten, um Anrufe entgegenzunehmen, und sich nicht für andere Audiodaten interessieren, benötigen Sie ein Gerät, das HSP verwendet, aber Sie möchten ein Gerät, das HFP verwendet, damit Sie mehr Kontrolle haben.

Wenn Sie Musik auch über ein Stereo-Bluetooth-Gerät (Headset, Kopfhörer, tragbarer Lautsprecher usw.) hören möchten, sollten Sie sowohl A2DP als auch AVRCP optimal nutzen.

Bluetooth-Audiocodecs

Bluetooth-Audiocodecs müssen nicht nur Bluetooth sein. Dabei handelt es sich um Codierungs- und Decodierungsanweisungen, mit denen der richtige Codierer und Decodierer Roh-Audio aufnimmt, es in etwas Besseres für die Übertragung umwandelt und es dann wieder in Roh-Audio umwandelt, sobald es Ihren Kopfhörer erreicht. Sie können kein Audio ohne den richtigen Codierer und Decodierer abspielen, daher ist die Unterstützung von Audio-Codecs ziemlich wichtig.

Informationen darüber, welche Codecs ein Kopfhörer verwenden kann, finden Sie in der Regel im Lieferumfang. Informationen zu den Codecs, die Ihr Telefon verwenden kann, finden Sie im Handbuch oder auf der Website des Herstellers.

• SBC (Subband Coding) Dies ist der Standard-A2DP-Codec und das für Stereo-Audio erforderliche Minimum. Jedes Stereo-Bluetooth-Gerät muss SBC unterstützen, da dies der ausfallsichere Fallback ist, wenn kein anderer Codec sowohl der Quell- als auch der Zielhardware entspricht. Es liefert einen unkomprimierten Stereo-Audiostream mit bis zu 328 kpbs bei 44, 1 kHz. Da es nicht komprimiert ist, muss es nicht vom Ziel (Ihren Kopfhörern) dekomprimiert werden. Es beansprucht die begrenzte Bandbreite von Bluetooth und kann (abhängig von Ihrer Quelle) übersprungen oder gepuffert werden, wenn die Bedingungen nicht optimal sind. Es gibt verschiedene SBC-Stufen (niedrig, mittel und hoch), und die Qualität wird vom Quellgerät bestimmt.
• AAC (Advanced Audio Coding) Dies ist die gleiche AAC-Codierung, die Sie für Musik finden, die nicht drahtlos gestreamt wird und die iTunes verwendet. Es bietet bei gleicher Bitrate eine bessere Audiowiedergabe als MP3-Komprimierung und kann mit der Qualität verlustfreier Dateien mithalten. Die meisten Kopfhörer verfügen nicht über AAC, aber High-End-Modelle, die für die Verwendung mit dem iPhone oder iPod entwickelt wurden, übertragen Daten mit 250 kbit / s.
• aptX aptX ist ein proprietärer Audio-Codec, der 2010 von APT (daher der Name) entwickelt wurde, um eine höhere Audioqualität zu bieten, als SBC liefern kann. Es kodiert einen Audiostream in CD-Qualität (16 Bit / 44, 1 kHz) mit effizienterer Audiokodierung (Komprimierung ähnlich dem MP3-Codec) und höheren Datenübertragungsraten von 352 kbit / s. aptX wird für Stereo-Audio nicht benötigt, und viele Geräte enthalten es nicht.
• aptX LL Dies ist eine Version des aptX-Codecs, die für eine besonders niedrige Latenz ausgelegt ist. Es wird in Geräten wie Gaming-Headsets verwendet, die eine geringe Latenz gegenüber der Qualität schätzen, aber dennoch Audio liefern, das mit SBC vergleichbar ist. aptX LL kann Stereo-Audio mit einer Latenz von nur 32 Millisekunden übertragen, was schneller ist, als wir verarbeiten können, sodass es als latenzfrei erscheint.
• aptX HD Dies ist eine Version des aptX-Codecs, der neuere und bessere Komprimierungsmethoden und höhere Datenübertragungsraten (576 kbit / s) verwendet, um 24-Bit / 48-kHz-Stereo-Audio zu liefern. Die Komprimierungsalgorithmen wurden so entwickelt, dass sie nur sehr wenig Rauschen einspeisen. AptX HD-Streams bieten eine verlustfreie Audioqualität mit hoher Auflösung. aptX HD ist ziemlich neu und wird von nicht sehr vielen Geräten unterstützt, obwohl sich dies mit Sicherheit ändern wird.

Mehr: aptX versus aptX HD: Was ist der Unterschied?

• LDAC LDAC ist ein Audio-Codec, der von Sony für die Übertragung von Audio in "echter Hi-Resolution" über Bluetooth entwickelt wurde. Es kann Audio mit maximal 24 Bit / 96 kHz und einer Geschwindigkeit von bis zu 990 kbit / s übertragen. Wie bei SBC stehen drei Einstellungen zur Verfügung: Niedrige Übertragungsgeschwindigkeiten (330 kbps), mittlere Übertragungsgeschwindigkeiten (660 kbps) und hohe Übertragungsgeschwindigkeiten (990 kbps). Laut Sony kann der LDAC die Audiowiedergabe mit bis zu 24 Bit / 96 kHz ohne Downsampling (Senkung der Abtastrate in Hertz) an der Quelle übertragen. LDAC ist sehr neu und während Android Oreo den Codec unterstützt, tun dies derzeit nur wenige Peripheriegeräte.

Audiodateitypen

Es gibt Hunderte von Audiocodierungsformaten. Einige sind spezialisiert, wie aptX für Bluetooth oder ATRAC für die PlayStation oder Walkman, aber es gibt eine Handvoll Standards, die Sie für tragbare Geräte wie Ihr Telefon finden. In den meisten Fällen bestimmt das Format den Dateityp - Audio im MP3-Format verwendet die Dateierweiterung.mp3, AAC-Audio die Dateierweiterung.m4a und so weiter. Audiocodierungsformate müssen von der Player-Software unterstützt werden, nicht von Ihrem Gerät selbst. Für viele Geräte ist jedoch eine Lizenz erforderlich, um sie zu verwenden.

• AAC (Advanced Audio Coding) Bei diesem Format handelt es sich ebenfalls um einen Standard-Bluetooth-Audiocodec, der jedoch nicht sehr häufig unterstützt wird. Es unterstützt Audiokomprimierung mit geringem Datenverlust, sodass Audio klarer als MP3 klingt, aber dennoch vergleichbare Bitraten aufweist. Dies ist das native Format, das Ihr alter iPod verwendet, und einige Audioplayer können es über einen MP4-Container mit der Dateierweiterung.m4a wiedergeben.
• ALAC (Apple Lossless Audio Codec) Von Apple als verlustfreies Audiokomprimierungsformat entwickelt, ist ALAC jetzt Open Source und lizenzfrei. Es liefert 8 Audiokanäle mit einer Tiefe von 16, 20, 24 und 32 Bit und einer maximalen Abtastrate von 384 kHz. ALAC wird auch in einem MP4-Container mit der Dateierweiterung.m4a gespeichert, es ist jedoch nicht dieselbe verlustbehaftete Komprimierung, die mit AAC verwendet wird.
• FLAC (Free Lossless Audio Codec) FLAC ist ein offener und lizenzfreier Audio-Codec, der 4 bis 24-Bit-Audio mit einer Abtastrate zwischen 1 Hz und 655, 35 kHz auf 8 Kanälen unterstützt. FLAC ist in der Lage, eine Audiodatei um 60% zu komprimieren und verfügt nach dem Dekomprimieren immer noch über eine exakte Kopie. Dateien, die das FLAC-Codierungsformat verwenden, haben die Erweiterung.flac.
• MP3 (MPEG-1 oder MPEG-2 Audio Layer III) MP3 ist ein verlustbehafteter Codec, der die Audioqualität von CDs (1411, 2 KBit / s) um bis zu 95% verringern und eine vergleichbare Qualität bieten kann, wenn sie bei der Wiedergabe nicht komprimiert wird. Es gibt verschiedene Abtast- und Wiedergaberaten und je höher die Zahl, desto besser klingt es. Der MP3-Codec liest auf intelligente Weise Audiodateien und verwirft Daten, die wir während der Komprimierung und Codierung nicht hören können. Sie finden MP3-Dateien fast überall und die meisten Player können sie wiedergeben.
• Vorbis / Ogg Ogg ist ein Open-Source-Container-Format, das unabhängige Streams für Audio, Video, Text (Untertitel und Texte) und Metadaten multiplexen kann. Es können zahlreiche Audiocodierungsformate gespeichert werden. Das beliebteste Format auf Ihrem Telefon ist jedoch Vorbis. Vorbis ist ein Open-Source-Audioformat, das Quellmaterial von 8 kHz bis 192 kHz mit maximal 255 Kanälen codieren und Ausgabedateien zwischen 45 und 500 KBit / s erstellen kann. Dateien mit der Erweiterung.ogg stammen von Android und werden über den Standardplayer des Systems oder über eine beliebige Anzahl von Playern von Drittanbietern wiedergegeben.
• WMA (Windows Media Audio) WMA ist ein Audiocodec, der eigentlich vier separate Audiocodecs umfasst: WMA, WMA Pro, WMA Lossless und WMA Voice. WMA wurde von Microsoft für den Wettbewerb mit MP3 entwickelt und deckt das Spektrum von einkanaligem Mono-Audio mit WMA-Voice (es ist eigentlich wichtig, diese Art von Audio auf besondere Weise zu handhaben) bis zu 24-Bit / 96 kHz mit 6 diskreten Kanälen ab. Das Kompressionsverhältnis für Musik variiert zwischen 1, 7: 1 und 3: 1. Alle WMA-codierten Dateien haben die Erweiterung.wma und werden von Playern von Drittanbietern unterstützt.

Der wichtigste Teil

Sie müssen nichts davon wissen, um Ihre Musik über Ihre Lieblingskopfhörer genießen zu können, und darauf kommt es wirklich an. Wie alles andere werden sich manche Menschen bis ans Ende der Zeit um einzelne Produkte kümmern und darüber diskutieren, und das liegt daran, dass sie die zugrunde liegende Technologie und ihre Funktionsweise genießen. Keine der beiden Gruppen hat Recht oder Unrecht. Fühlen Sie sich also nicht ausgeschlossen, wenn dies einfach nicht Ihr Ding ist.

Wissen Sie nur, dass der Ton auf unseren Handys besser wird, die Hersteller von Kopfhörern bessere herstellen und die Musik, die Sie heute lieben, morgen genauso gut, wenn nicht sogar besser klingt.

Mach weiter!