Der LDAC-Bluetooth-Codec von Sony kann hochauflösende Musikdateien mit 24 Bit und 96 kHz übertragen. So geht’s.
Wir haben in letzter Zeit ziemlich viel über Bluetooth- Audio gesprochen, vor allem, weil Verbraucher und High-End-Audiounternehmen mehr darüber reden als je zuvor. Ob kabellose Headsets, Freisprech-Ohrhörer, Autos oder das vernetzte Zuhause – es gibt immer mehr Anwendungsfälle für hochwertiges Bluetooth-Audio. Glücklicherweise haben uns einige Unternehmen mit Lösungen versorgt, die die mittelmäßige Leistung von gebrauchsfertigen Bluetooth-Lösungen übertreffen.
Qualcomms aptX deckt bereits eine Menge Android-Telefone ab, aber der Multimedia-Riese Sony hat seinen eigenen High-End- Bluetooth-Codec namens LDAC. Diese Technologie war bisher nur auf Sonys Xperia-Handys verfügbar, ist jetzt aber Teil des AOSP -Kerncodes. Das bedeutet, dass sie auf allen Android-Handys verfügbar ist, unabhängig vom Hersteller. Vor diesem Hintergrund finden Sie hier alles, was Sie über Sonys LDAC-Bluetooth-Codec wissen müssen.
Bietet LDAC eine höhere Bluetooth-Audioqualität?
Auf der grundlegendsten Ebene unterstützt LDAC die drahtlose Übertragung von 24-Bit-, 96-kHz-Audiodateien (Hi-Res) über Bluetooth. Der nächste konkurrierende Codec ist Qualcomms aptX HD, der 24-Bit-, 48-kHz-Audiodaten unterstützt.
Das Interessante an LDAC ist, dass es drei verschiedene Verbindungsmodi gibt – Qualitätspriorität, Normal und Verbindungspriorität. Jeder dieser Modi bietet eine andere Bitrate, nämlich 990, 660 und 330 kbps. Je nach verfügbarer Verbindungsart oder gewählter Option gibt es also unterschiedliche Qualitätsstufen. Es ist jedoch klar, dass die langsameren Bitraten nicht die volle 24-Bit-, 96-kHz-Qualität bieten, die LDAC bietet, also denken Sie daran.
LDAC unterstützt die drahtlose Übertragung von 24-Bit-, 96-kHz-Audiodateien (Hi-Res) über Bluetooth, mit drei wählbaren Qualitätseinstellungen.
Der Vergleich von Bitraten ist eine fragwürdige Wissenschaft, aber er gibt uns eine gute Vorstellung davon, wie viele Audiodaten jeder Codec pro Sekunde sendet. Der Standard-Subband-Codec mit geringer Komplexität (SBC) erreicht maximal 328 kbps, Qualcomms aptX 352 kbps und aptX HD 576 kbps. Auf dem Papier überträgt LDAC mit 990 kbps also viel mehr Daten als jeder andere Bluetooth-Codec auf dem Markt. Und selbst die Einstellung der Verbindungspriorität im unteren Bereich konkurriert mit SBC und aptX, was denjenigen entgegenkommt, die Musik streamen.
Es ist jedoch unmöglich, allein anhand dieser Daten genau zu sagen, wie gut LDAC ist. Sony hält sein LDAC-Geheimrezept streng geheim, aber um diese Zahlen richtig in den Kontext zu setzen, müssen wir wissen, wie die Technologie auf einer niedrigeren Ebene funktioniert. Bisher können wir nur sagen, dass LDAC im besten Fall viel mehr Daten überträgt als andere Bluetooth-Codecs.
Erhöhung der Übertragungsrate
Leider hat Sony nicht viel ausführliches Material zur Funktionsweise von LDAC veröffentlicht. Aber das Durchforsten einiger älterer japanischer Quellen hat einige Details darüber ergeben, was Sony mit LDAC erreichen will, zumindest bei der höchsten Bittiefe.
Sonys LDAC besteht aus zwei Hauptbestandteilen. Der erste besteht darin, eine ausreichend hohe Bluetooth-Übertragungsgeschwindigkeit von 990 kbps zu erreichen, und der zweite darin, hochauflösende Audiodaten mit minimalem Qualitätsverlust in diese Bandbreite zu quetschen.
LDAC nutzt die optionale Enhanced Data Rate (EDR)-Technologie von Bluetooth, um die Datengeschwindigkeit über die üblichen A2DP-Profilgrenzen hinaus zu steigern. Dies ist jedoch hardwareabhängig.
Die erste Stufe wird durch die Verwendung der Bluetooth-eigenen Option „Enhanced Data Rate“ (EDR) erreicht, die bereits mit Bluetooth 2.0 eingeführt wurde, um die Höchstgeschwindigkeit zu erhöhen. EDR-Geschwindigkeiten werden normalerweise nicht von A2DP-Audioprofilen verwendet, die Spezifikation ist jedoch auf bis zu 3 Mbit/s ausgelegt. In Wirklichkeit sind jedoch meist 1,4 Mbit/s erreichbar, wobei 1 Mbit/s als minimale stabile Verbindung gilt. Aus diesem Grund liegt Sonys LDAC mit 990 kbit/s knapp unter diesem Grenzwert.
Ich sollte darauf hinweisen, dass EDR ein optionaler Bestandteil von Bluetooth- Geräten ist, da der Schwerpunkt größtenteils auf der Senkung des Stromverbrauchs lag. Daher wird nicht jeder Chip und daher nicht jedes Telefon unbedingt Sonys LDAC in der höchsten Qualitätseinstellung unterstützen. Bluetooth 5 unterstützt standardmäßig 2 Mbit/s Low-Energy-Geschwindigkeiten und ist auch abwärtskompatibel mit EDR-Versionen von Bluetooth, aber auch diese höhere Geschwindigkeit ist optional.
Was ist der Unterschied zwischen LDAC, SBC und aptX?
Nun zur Komprimierungstechnologie von LDAC, die eine intelligente Kombination aus verlustfreien und verlustbehafteten Techniken zu sein scheint, um die Klangqualität bei 990 kbps zu maximieren. Und das Ganze dreht sich um die Variation der Bittiefe bei unterschiedlichen Frequenzen, wodurch wesentlich mehr Daten erhalten bleiben als bei psychoakustischen Komprimierungsalgorithmen, wie sie beispielsweise bei MP3 verwendet werden.
Wer sich mit dem menschlichen Gehör auskennt, weiß, dass die Hörempfindlichkeit ab 16 kHz schnell nachlässt. Das bedeutet, dass viele der in einer 96-kHz-Datei übertragenen Daten (48 kHz hörbare Daten laut Nyquist-Theorie) unglaublich schwer, wenn nicht gar unmöglich zu hören sind. Darüber hinaus wissen wir auch, dass 24-Bit-Daten mehr sind, als die beste Audio-Hardware physikalisch wiedergeben kann. Diese großen Dateien transportieren also Unmengen an zusätzlichen Daten mit sich, die wir einfach nicht hören können.
Sonys LDAC geht nicht so weit, diese sehr hohen Frequenzen einfach herauszufiltern, aber er reduziert ihre Bittiefe in der Quantisierungsphase. Mit anderen Worten, bei sehr hohen Frequenzen ist mehr Rauschen vorhanden, aber das ist kein Problem, wenn wir die Einschränkungen des menschlichen Gehörs und die Tatsache berücksichtigen, dass wir bei diesen sehr hohen Frequenzen nicht annähernd so viele Details benötigen.
Normale PCM-Dateien haben eine festgelegte Bitrate über alle Frequenzen hinweg. Dateien können jedoch komprimiert werden, indem die Bittiefe bei höheren Frequenzen reduziert wird, wobei die Auswirkungen auf die Audioqualität minimal sind.
Wie geht Sony dabei vor? Nun, diese Übersetzung aus dem oben erwähnten Artikel ist recht aufschlussreich: „LDAC teilt das Subband (Teilband) nicht auf, sondern geht direkt zur Frequenzumwandlung über“. LDAC scheint also eine ähnliche Technik wie Qualcomms aptX und sogar der Standard-SBC zu verwenden, bei der die ursprüngliche PCM-Audiodatei in mehrere Frequenzbänder mit jeweils unterschiedlicher Bittiefe aufgeteilt wird. Auch hier gilt, dass die höheren Frequenzen eine geringere Bittiefe verwenden und daher mehr Rauschen aufweisen, sodass dies technisch gesehen etwas verlustbehaftet ist. Dies ist jedoch eine lohnende Dateneinsparung, da die Hörqualität dadurch nicht annähernd so stark beeinträchtigt wird wie das Aussortieren von Daten mithilfe psychoakustischer Techniken.
Subbandcodierung wird in einer Vielzahl von Codecs verwendet, darunter SBC, MP3, AAC, aptX und LDAC. Viele Codecs verwenden dies zur psychoakustischen Maskierung, aber aptX und LDAC passen die Bittiefe nur entsprechend der Hörempfindlichkeit an.
Es gibt jedoch einige bemerkenswerte Unterschiede zwischen LDAC und aptX. Während aptX nur vier Subbänder hat, scheint LDAC laut der Header-Datei der AOSP-Bibliothek maximal 16 zu haben. Dies hat den Vorteil, dass zusätzliche Schritte hinzugefügt werden und somit der Rauschübergang zwischen den einzelnen Bändern geglättet wird. Unklar ist jedoch, ob LDAC eine Differenzübertragung verwendet, um Datengröße zu sparen, wie es Qualcomm tut.
Eine kurze Berechnung zeigt, dass Sie ohne zusätzliche Komprimierung durchschnittlich etwas mehr als 5 Bits bei 96 kHz in einen 990-kbps-Datenstrom packen könnten. Natürlich ist das noch weit davon entfernt, eine vollständige Hi-Res-Datei zu senden, aber denken Sie daran, dass LDAC den Großteil der Bits für den hörbaren Frequenzbereich reserviert.
Ein Blick in die AOSP-Bibliothek libldac deutet außerdem darauf hin, dass Sonys Codec eine Art verlustfreie Huffman-Kodierung in Verbindung mit Neuquantisierung verwendet, um die Dateigröße zu verringern. Das bedeutet, dass zusätzliche verlustfreie Komprimierung verwendet wird, um die Datei weiter zu verkleinern, ähnlich wie bei FLAC und sogar einem Teil der Kodierungspipeline von MP3. Dies ist wahrscheinlich auch der Grund, warum Sonys Übertragungsgröße weiter reduziert wird.
Einer der Vorteile dieser Art der Kodierung besteht darin, dass kleinere Dateien mit noch geringerer Komprimierung übertragen werden können. Sony sagt auch, dass LDAC seine Subbänder dynamisch basierend auf dem Quellmaterial optimiert, sodass der Codec vermutlich Dateitypen und -qualität im Voraus erkennen kann, um seine Paketgröße und Bittiefe entsprechend zu optimieren. So kann beispielsweise ein Track in CD-Qualität mit 44 kHz in die gleiche Anzahl von Bändern aufgeteilt, aber mit einer größeren Bittiefe über seinen kleineren Frequenzbereich gesendet werden. Die LDAC-Bibliothek gibt tatsächlich an, dass 44,1-kHz- und 88,2-kHz-Dateien mit maximal 909 kbps gesendet werden, während 48- und 96-kHz-Tracks die vollen 990 kbps verwenden, es ist also eindeutig inhaltsbewusst.
Basierend darauf und auf der Grafik oben scheint es, dass eine 16-Bit-Datei in CD-Qualität mit 44,1 kHz unverändert durch den Codec laufen würde, da die verfügbare Bittiefe die erforderlichen 16 Bit bei weitem übersteigt. Dies wird auch durch die Aussagen in Sonys Marketingmaterial untermauert, aus denen hervorgeht, dass die Ausgabe der Komprimierung „die gleiche wie CD-Qualität“ bietet.
Im Gegensatz zu aptX ist LDAC eine variable Bitrate. Die Qualität variiert also je nach Bluetooth-Verbindung und Hardware, genau wie es bei SBC häufig der Fall ist.
Ein weiterer Unterschied zwischen der Technologie von Sony und Qualcomm besteht darin, dass aptX ein Codec mit konstanter Bandbreite ist, während LDAC variabel ist und mit verschiedenen Bitraten arbeitet, je nach verfügbarer Hardware, Verbindungsgeschwindigkeit und Verbindungsstärke. Wenn also Sonys Bittiefe abnimmt, nimmt die Komprimierung und das Rauschen zu, während aptX so eingestellt ist, dass es immer mit derselben konstanten Bitrate arbeitet. Während Sonys Option flexibler ist, wird sie die Kodierungs- und Dekodierungsphase etwas aufwändiger machen und es wird für Verbraucher etwas schwieriger, jederzeit genau zu wissen, was sie bekommen.
LDAC verwendet bei seinen Einstellungen für 300 und 600 kbps die gleichen Subband-Techniken. Sony kann jedoch einfach die Quantisierungsstufe ändern, um die Bittiefe seiner verschiedenen Frequenzbänder weiter zu reduzieren. Die 300-kbps-Einstellung des Unternehmens sendet Dateien mit Sicherheit in einer schlechteren als der CD-Qualität. Allerdings kommt es selbst bei niedrigen Bitraten nicht zu größeren Störungen des Signals, sondern lediglich zur Einführung von zusätzlichem Rauschen mit niedrigem Pegel.
Es gibt noch eine weitere interessante Sony-Technologie, die erwähnenswert ist, insbesondere wenn es um hochfrequente Inhalte geht. Die Audioprodukte von Sony sind jetzt mit der integrierten DSEE HX-Upscaling-Technologie ausgestattet und sie ist sogar in einigen der drahtlosen Kopfhörer und Lautsprecher des Unternehmens enthalten.
Sonys DSEE HX ist eine Signalverarbeitungstechnologie, die versucht, verlustbehaftete Dateien wie MP3- oder Bluetooth-Datenströme wiederherzustellen, um hochauflösende Inhalte zu reproduzieren, die bei der Komprimierung verloren gegangen sind. Dabei kommen einige Softwaretricks zum Einsatz, die auf Daten basieren, die aus echten Audioproben gesammelt wurden, aber es ist offensichtlich unmöglich, verlorene Daten vollständig genau zu reproduzieren. Denken Sie jedoch daran, dass LDAC zwar verlustbehaftet ist, aber dennoch einige hochfrequente Daten behält, wenn auch mit geringerer Detailgenauigkeit. Aber die Verwendung dieser zusätzlichen Daten, die in stärker komprimierten Dateitypen nicht verfügbar sind, sollte Sonys DSEE HX-Upscaler in die Lage versetzen, noch bessere Ergebnisse zu erzielen als bei Verwendung von MP3 usw. Dies könnte also etwas sein, das Sie bei der Auswahl von LDAC-Produkten berücksichtigen sollten.
Die Ingenieure von Sony behaupten, dass sie keinen Unterschied zwischen Hi-Res-Audiodateien und LDAC + DSEE HX-Upsampling feststellen können. Aber das müssen wir natürlich selbst überprüfen.
Unterstützen alle Android-Geräte LDAC?
Eine der interessanten Entdeckungen bei der Vorstellung von Android Oreo im Jahr 2017 war, wie viel Beitrag Sony zusammen mit einer Reihe anderer OEMs zur Verbesserung des Standard-Android geleistet hat. Das Unternehmen steuerte rund 250 Fehlerbehebungen und 30 neue Funktionen bei, darunter LDAC. Google bestätigte , dass LDAC nun Teil des Android AOSP-Basiscodes ist, was bedeutet, dass es für alle OEMs kostenlos in ihre Smartphones integriert werden kann, wenn sie dies wünschen.
Drittanbieter von Hardware benötigen eine LDAC-Lizenz und selbst diejenigen, die den AOSP-Code von Sony verwenden möchten, müssen die Zertifizierung bestehen.
Das einzige Detail, bei dem wir uns nicht sicher sind, ist, dass es Lizenzgebühren gibt, die OEMs zahlen müssen, wie bei Qualcomms aptX, das auch in den Bluetooth-Codec-Einstellungen von Android unterstützt wird. Auf der Support-Seite können wir sehen, dass Unternehmensbenutzer Sony kontaktieren müssen, um die Technologie zu lizenzieren, und dass Telefon- und Tablet-Hersteller, die den AOSP-Code verwenden möchten, einen Zertifizierungsprozess durchlaufen müssen , aber die damit verbundenen Kosten sind verborgen. Ab 2022 unterstützen jedoch die meisten großen Android-Smartphones LDAC.
Natürlich benötigen Sie, genau wie bei Qualcomms aptX, auch einen Satz LDAC-kompatibler Kopfhörer oder Lautsprecher, an die Sie Ihr Mobilteil anschließen können. Leider werden Sie die meisten der billigsten True-Wireless-Ohrhörer nicht mit LDAC finden. Die Technologie ist derzeit nur in Sonys eigener Audio-Produktpalette zu finden, obwohl dies auch für die Heimkino-Reihe, Walkman-Produkte und Lautsprecher sowie die kabellosen Kopfhörer des Unternehmens gilt valorant mobile.
Für Sony ist das Angebot, LDAC als Teil von Android zu unterstützen, sehr sinnvoll. Wenn mehr Kunden den Codec auf einer größeren Anzahl von Telefonen kennen, werden sie eher den Kauf von LDAC-kompatiblen Audioprodukten in Erwägung ziehen.
Sollte Ihre Bluetooth-Audioausrüstung LDAC-Unterstützung haben?
Wie immer bei diesen Audioartikeln möchte ich am Ende all dies in Bezug auf Ihre Musiksammlung und Hardware relativieren. Wie immer ist LDAC kein Allheilmittel, um die Audioqualität sofort zu verbessern, da das Endergebnis letztlich stark von Ihrem Quellmaterial und der Qualität Ihrer Kopfhörer oder Lautsprecher abhängt.
LDAC macht keinen großen Unterschied, wenn Sie Musik von mittelmäßigen Diensten wie Spotify oder Pandora streamen, und es kann ein Headset für unter 99 US-Dollar nicht plötzlich wie ein teureres Gerät klingen lassen. Wie bei aptX bietet es eine bessere Verbindungsqualität als SBC, unabhängig davon, was Sie gerade hören. LDAC geht noch weiter und bedient mit seinen variablen Bitraten eine Reihe von Hörern, von denen, die FLAC und TIDAL hören, bis zu denen, die den Komfort kostenloser verlustbehafteter Streaming-Dienste bevorzugen.
Sonys LDAC ist ein unglaublich leistungsstarker Bluetooth-Codec, der sicherlich auch diejenigen zufriedenstellen wird, die bei der Audioqualität hohe Ansprüche haben. Und wenn Sie auf der Suche nach den besten True-Wireless-Ohrhörern sind , werden Sie feststellen, dass immer mehr davon mittlerweile LDAC-Unterstützung bieten.
Ist LDAC nur für Sony?
Nein, die meisten neueren Android-Geräte unterstützen LDAC und es gibt einige Audioprodukte anderer Hersteller als Sony, die den Codec unterstützen.
Was ist besser, LDAC oder aptX?
Im besten Fall streamt LDAC mit einer höheren Bitrate als aptX. Tatsächlich ist es näher am hochwertigeren aptX HD-Codec. Es leidet jedoch unter einer schlechteren Latenz.
Was macht LDAC?
LDAC ist ein High-End-Codec, der die Audioqualität über Bluetooth verbessert.