کدک های صوتی چه هستند و چرا در انتخاب هدفون اهمیت دارند؟

به احتمال زیاد با فرمت های تصویری یا صوتی متفاوت آشنا هستید یا حداقل نام‌شان به گوش‌تان خورده است. ممکن است هنگام دانلود یک فیلم فرمت‌های مختلفی را دیده باشید، و یا شاید هنگام مطالعه نقد و بررسی یک هدفون برای‌تان سوال شده باشد “کدک صوتی چیست و چرا به آن اهمیت می‌دهیم؟”

عامیانه‌ترین شناختی که از تفاوت فایل‌های صوتی و تصویری داریم به پسوند آن‌ها مربوط است که به آن فرمت کانتینر یا Container format نیز می‌گوییم. همه می‌دانیم MKV یا MP4 نشان دهنده یک فایل صوتی-تصویری هستند. پسوند‌های MP3 یا AIFF (عموماً در سیستم عامل macOS دیده می‌شود) نیز ما را برای یک فایل صوتی آماده می‌کنند.

به بحث خود بازگردیم. ممکن است هنگام دانلود فیلم دیده باشید که یک فایل MKV با رزولوشن 1080p ممکن است 4 گیگ فضا اشغال کند. در حالی که همان فیلم با همان پسوند و همان رزولوشن در حجم 1 گیگابایت هم قابل دانلود باشد. این تفاوت به کدک ویدیوها مربوط است. به طور یک قاعده کلی فایل‌های خام یا Raw چه ویدیو باشد و چه صوت حجم بالایی اشغال می‌کند. به همین خاطر نیاز به فشرده سازی فایل‌ها داریم. اما تمام روش‌های فشرده سازی به یک شکل عمل نمی‌کنند و در نتیجه کیفیت و اندازه فایل نهایی به بهینگی کدک بستگی دارد.

کدک های صوتی بلوتوثی

کدک یک لفظ نرم افزاری است و معین می‌کند اطلاعات به چه نحو از منبع به هدفون ارسال می‌شوند. یعنی رمزنگاری و رمزگشایی اطلاعات به یک فرمت مشخص (در ادامه به فرمت‌ها اشاره خواهیم کرد) را انجام می‌دهد. ایده‌آل ما داشتن باکیفیت‌ترین سیگنال با کمترین بیت‌ریت (داده صوتی بر ثانیه) ممکن است. نتیجه این امر این است که فضای کمتری برای ذخیره یا پخش قطعات موسیقی باکیفیت نیاز خواهید داشت.

پس می‌توانیم بگوییم بیت‌ریت پایین‌تر به معنی فشرده سازی بهتر و کیفیت پایین‌تر است در حالی که بیت‌ریت بالاتر نشان از فشرده سازی ضعیف‌تر و کیفیت بیشتر می‌دهد. پس حد میانه و شرایط مطلوب را چگونه می‌توان مشخص کرد؟

SBC

کدک SBC سیگنال را به چند باند فرکانس تقسیم می‌کند و هر کدام را به صورت انفرادی رمزنگاری می‌کند. SBC را می‌توان پایه‌ترین کدک بلوتوث دانست. با وجود این‌که بهترین نیست، اجباراً همه دستگاه‌های دارای A2DP از آن پشتیبانی می‌کنند. در نتیجه SBC یک کدک جهانی‌ست. بیت‌ریت‌ آن سبک و بین 192 تا 320kbps است که با قربانی شدن کیفیت به کاهش حجم می‌رسد.

Qualcom aptX

کدک aptX کوالکام به چندین دهه پیش باز می‌گردد، اما با بلوتوث جان تازه‌ای یافته است. aptX, aptX LL, aptX HD و aptX Adaptive همگی از کدک‌های بالارده‌ هستند که می‌توانید در بهترین هدفون‌های بلوتوثی پیدا کنید. aptX تأخیر کمی دارد و aptX LL تأخیر بسیار کم و ایده‌آل کمتر از ۴۰ میلی‌ثانیه را به رخ می‌کشد.

کدک صوتی aptX به تنهایی از 48kHz/16-bit داده صوتی فرمت PCM (فرمت‌ها در انتهای مطلب) معادل با 352kbps پشتیبانی می‌کند. در حالی که کدک پیشرفته‌تر aptX HD 48kHz/24-bit دیتا معادل 576kbps را انتقال می‌دهد. هیچ کدام lossless یا بدون فشرده سازی نیستند با این حال چندین مرتبه از SBC برترند.

شاید بتوان aptX را بهترین کدک بلوتوثی حال حاضر دانست. کدک کوالکام تنها در صدای زیاد 90 دسی بل و بیشتر و فرکانس‌های بالای 18 هزار هرتز به مشکل بر میخورد که اکثریت انسان‌ها قادر به شنیدن آن نیستند، بنابراین مشکل بزرگی نیست.

AAC

کدک AAC یا Advance audio coding (رمزنگاری صوتی پیشرفته) به نوعی استاندارد صوتی برای فشرده‌سازی دیجیتال صدا است. AAC کدک صوتی محبوب اپل است و پلتفرم محبوب YouTube از این کدک به عنوان استاندارد صوتی خود استفاده می‌کند. نرخ انتقال داده این کدک 250kbps ثانیه است، اما این را به نشانه کیفیت کم آن ندانید. رمزگشایی AAC سنگین است و نیروی زیادی می‌برد. از همین رو دستگاه‌های اندرویدی آمادگی زیادی برای دست و پنجه نرم کردن با آن ندارند. کاربران آیفون اما می‌توانند از کیفیت برتر آن نسبت به SBC بهره‌مند شوند.

نحوه فشرده سازی AAC حذف کردن صدا‌هایی‌ست که انسان قادر به شنیدن نیست. اما گاهی این کدک بلوتوثی خشن‌تر رفتار می‌کند. سطوح نویز به حدی بالا هستند که AAC محبوب دل Audiophileها (عاشقان موسیقی) نباشد. عملکرد روی اندروید نیز فاجعه‌ است. ولی برای اکثر کاربران، این کدک روی آیفون مناسب است. خصوصاً اگر بالای ۲۴ سال باشید. پس از 24 سالگی، افراد مشکلاتی که همراه با هدفون‌های بلوتوثی می‌آید را نمی‌شنوند. این موضوع در رابطه با تمام کدک ها صادق است.

LDAC

مانند کوالکام، سونی کدک صوتی بلوتوثی خود با نام LDAC را دارد. در تئوری، LDAC می‌تواند سه برابر SBC دیتای صوتی انتقال دهد. با این حال LDAC برای این‌که موفق باشد نیاز به بیت‌ریت‌های بالای خود دارد. ویژگی منحصر به فرد و خوب این کدک هم بیت‌ریت‌های متغیر با حداکثر 990kbps است. حالت پیش‌فرض اکثر تلفن‌های همراه هوشمند انتقال 330kbps می‌باشد که در این بیت‌ریت کدک‌های SBC, AAC و aptX همگی عملکرد بهتری نشان می‌دهند. برای تغییر این وضع باید از قسمت تنظیمات توسعه دهنده گوشی را وادار به پذیرفتن بیت‌ریت بالاتر کنید. عملکرد گوشی‌ها در این شرایط متغیر خواهد بود.

LDAC را می‌توان تنها کدک بلوتوثی Lossless دانست.

کدک های صوتی LHDC و LLAC

LHDC توسط اتحادیه HWA توسعه یافت و به معنای کدک صوتی کیفیت بالا و کم تأخیر است. این کدک صوتی از حداکثر بیت ریت 900kbps پشتیبانی می‌کند و امکان انتقال ۳ برابر دیتایی که SBC می‌تواند را ارائه می‌کند. اولین گوشی هوشمندی که از LDGD پشتیبانی کرد هوآوی میت 10 بود.

LLAC که گاهی از آن به نام LHDC LL هم یاد می‌شود جایگزینی برای LHDC با میزان تأخیر کمتر است. این کدک صوتی اولین بار در هوآوی P30 استفاده شد و می‌تواند حداقل تأخیر 30 میلی‌ثانیه را با بیت ریت 400/600kbps به کار بگیرد. این کدک بلوتوث برای گیمرها ایده‌آل است.

کدک صوتی سامسونگ

کره‌ای‌ها به خوبی از مالکیت برند صوتی معتبر AKG بهره بردند و همزمان با معرفی اولین نسل از هدفون‌های تمام بی‌سیم بادز، از کدک بلوتوثی مخصوص خود با نام Samsung Scalable نیز رونمایی کردند. این کدک ثبات را اولویت قرار می‌دهد. همواره اصلاح نرخ استریم صورت می‌گیرد تا شنوندگان کمتر ایراد در اتصال یا قطع و وصلی را تجربه کنند.

جمع بندی

همانطور که دیدید اطلاعات زیادی در حوزه کدک های بلوتوثی وجود دارد که می‌تواند گیج کننده باشد. در اولین گام، هدفون و منبع که می‌تواند گوشی هوشمند یا کامپیوتر باشد باید زبان یک دیگر بفهمند. یا به عبارتی کدک‌های مشترکی استفاده کنند به همین خاطر شناخت آن‌ها هنگام خرید یک هدفون جدید دارای اهمیت است.

برای گوشی‌های اندرویدی، کدک کوالکام هر روز در هدفون‌های بیشتری دیده می‌شود و با توجه به کیفیت بالا و تأخیر پایین آن، بهترین گزینه برای اکثر مخاطبان اندرویدی‌ست. iOSیی‌ها به راحتی می‌توانند از کدک AAC استفاده کنند. خصوصاً اگر کاربر سرویس اپل میوزیک باشید.

کدک های بلوتوثی جدید هم در راه هستند. کدک هایی که بلوتوث را همواره به رقیبی جدی‌تر و جدی‌تر برای هدفون‌های سیمی تبدیل می‌کنند و کم و کاستی‌های کدک‌های قبلی را می‌پوشانند.

راهنمایی به فرمت‌های فایل‌های صوتی

فرمت‌های صوتی را می‌توانیم به سه دسته تقسیم بندی کنیم؛ فرمت‌های بدون فشرده سازی، فرمت‌هایی که بدون از دست رفتن اطلاعات فشرده‌سازی می‌کنند یا Lossless و فرمت‌هایی که بخشی از اطلاعات خود را از دست می‌دهند یا Lossy.

فرمت های صوتی بدون فشرده سازی

یک فایل صوتی فشرده سازی نشده حاوی امواج واقعی صوت هستند که توسط یک میکروفون دریافت شده و بدون پردازش به فرمت دیجیتال در آمده‌اند. در نتیجه، فایل‌های صوتی فشرده نشده جزئیات و دقت بیشتری دارند اما فضای زیادی هم اشغال می‌کنند. وقتی می‌گوییم فضای زیاد منظورمان 34 مگابایت بر دقیقه است. اگر هر ترک را به طور میانگین 3 دقیقه در نظر بگیریم، یک آلبوم با ده ترک بدون فشرده سازی بیش از یک گیگابایت فضا اشغال می‌کند!

فرمت فایل صوتی: PCM

PCM مخفف Pulse-Code Modulation است. این فرمت یک نمایش دیجیتال از سیگنال‌های صوتی آنالوگ خام است. صداهای آنالوگ در قالب امواج وجود دارند. برای تبدیل یک موج به بیت‌های دیجیتال، صدا باید در بازه‌ (یا ضربان)های معینی ضبط شود. در این فرمت از فشرده سازی خبری نیست.

فرمت فایل صوتی: WAV

این فرمت در سال 1991 توسط مایکروسافت و IBM توسعه داده شد. قرار دادن آن در قسمت فرمت‌های خام دقیقاً درست نیست چرا که WAV یک کانتینر برای انواع فایل‌های صوتی ویندوز است. بنابراین WAV می‌تواند شامل اطلاعات فشرده شده باشد اما به ندرت اتفاق می‌افتد از این فرمت برای دیتای صوتی فشرده شده استفاده شود. این فرمت یک نگهدارنده برای اطلاعات صوتی فشرده نشده در قالب PCM روی سیستم عامل ویندوز است. با این حال مک معمولاً می‌تواند بدون مشکل فایل‌هایی با پسوند WAV را اجرا کند.

فرمت فایل صوتی: AIFF

مشابه WAV، اما دست پخت اپل برای رقیب ویندوز یعنی macOS که در سال 1988 توسعه داده شد. این فرمت می‌تواند شامل فایل‌های فشرده شده هم باشد که در آن صورت با نام AIFF-C از آن یاد می‌کنیم. این فرمت یک نگهدارنده برای اطلاعات صوتی فشرده نشده در قالب PCM روی سیستم عامل macOS است. با این حال ویندوز معمولاً می‌تواند بدون مشکل فایل‌هایی با پسوند AIFF را اجرا کند.

فرمت های صوتی فشرده با حذف اطلاعات (Lossy)

اکثر مخاطبان نیازی به داده خام ندارند، اما فضای هاردشان محدود است. به همین خاطر روش‌های بسیاری برای فشرده‌ سازی صدا اختراع شده است. بخشی از این فرمت‌ها فشرده سازی lossy انجام می‌دهند که در طی آن بخشی از داده‌ها حذف می‌شود. بسته به نوع و میزان داده حذف شده و بهینگی فشرده سازی، برخی فرمت‌ها بهتر و به همین خاطر شناخته شده‌تر از فرمت‌های دیگر هستند. کیفیت فشرده سازی می‌تواند از صداهای عجیب غریب و خش دار تا تقریباً غیر قابل تشخیص متغیر باشد.

فرمت فایل صوتی: MP3

MP3 در سال 1993 توسعه یافت و به سرعت دنیا را فرا گرفت. سه دهه بعد و MP3 همچنان شناخته شده‌ترین فرمت صوتی است. این کدک صوتی سه هدف دارد:

1. حذف همه فرکانس‌های صوتی که انسان قادر به شنیدن آن‌ها نیست.
2. کاهش کیفیت صداهایی که انسان به سختی می‌شنود.
3. فشرده کردن بقیه اصوات به بهترین شکل ممکن.

تقریباً تمام دستگاه‌های دنیا قادر به خواندن فرمت صوتی MP3 هستند؛ از پخش خودرو و کامپیوترهای شخصی تا گوشی‌ها و تلویزیون‌های هوشمند. بنابراین این کانتینر به معنای واقعی کلمه جهانی‌ست. علت آن هم از لیست بالا مشخص است.

فرمت فایل صوتی: AAC

در بخش ابتدایی مطلب از AAC به عنوان یک کدک بلوتوثی نام بردیم و حالا آن را به عنوان یک کانتینر فشرده ساز معرفی می‌کنیم. داستان چیست؟ قضیه این است که AAC در سال 1997 میلادی به عنوان جایگزین و رقیبی برای MP3 توسعه یافت. با این که هرگز به محبوبیت و استفاده آن میان مردم نرسید، در هر جای دیگر موفق بود.

الگوریتم فشرده سازی این فرمت صوتی از MP3 پیشرفته‌تر است. بنابراین زمانی که یه صدای یکسان ضبط شده با بیت ریت یکسان را در فرمت‌های AAC و MP3 مقایسه کنید، کدک AAC کیفیت بهتری خواهد داشت. همانطور که قبل‌تر هم گفتیم، AAC استاندارد یوتیوب، iOS، آی تونز، کنسول‌های دستی نینتندو و پلی‌استیشن‌های جدید است.

فرمت فایل صوتی: OGG

محبوبیت و همه گیری MP3 و AAC جلوی پیشرفت OGG را تا مدت‌ها پس از توسعه آن در سال 2000 آنطور که لایقش است گرفتند. اما این فرمت صوتی به دو دلیل ۱) منبع باز بودن و ۲) فشرده سازی بسیار قوی‌تر از فرمت‌های lossy دیگر روز به روز استفاده بیشتری می‌بیند و دستگاه‌های بیشتری از آن پشتیبانی می‌کنند.

در حال حاضر بیشتر OGG فرمت صوتی مورد علاقه خوره‌های نرم افزارهای اوپن سورس است و محبوبیت چندانی میان کاربران عادی ندارد.

فرمت های صوتی فشرده بدون حذف اطلاعات (Lossless)

فرمت های صوتی Lossless برای آن دسته از عاشقان موسیقی است که بهترین صدا را می‌خواهند. نسبت به فایل خام، هیچ اطلاعاتی حذف نمی‌شود و تنها فشرده سازی صورت می‌گیرد. در نتیجه، کیفیت صدا دست نخورده می‌ماند. مشکل این نوع فشرده سازی حجم بالای فایل ها است. نه به اندازه فایل‌های صوتی خام، اما چندین برابر فایل‌های فشرده شده Lossy.

فرمت فایل صوتی: FLAC

به معنای کدک صوتی lossless رایگان، از زمان توسعه در سال 2001 به سرعت به محبوب‌ترین فرمت برای فایل‌های صوتی lossless تبدیل شد. دلایل زیاد و به جایی پشت این قیام به شهرت وجود دارد. این کدک اوپن سورس و رایگان است و هیچ پولی از کاربر برای استفاده از این فرمت گرفته نمی‌شود. بهینگی دلیل خوب دیگری‌ست که البته وقتی هدف کدک های صوتی را در نظر بگیرید، حائز اهمیت است. FLAC می‌تواند تا 60 درصد حجم فایل خام را بدون از دست دادن هیچ اطلاعاتی کاهش دهد.

بهتر اینکه بسیاری از پلتفرم‌ها و دستگاه‌های شناخته شده از این فرمت پشتیبانی می‌کنند. برای همین است که FLAC را MP3 لاس‌لِس می‌نامند بسیاری آن را بهترین فرمت صوتی برای موسیقی می‌دانند.

فرمت فایل صوتی‌: ALAC

باز هم اپل. آن A اول را می‌بینید؟ آن هم اپل است. این فرمت صوتی که مخفف کدک صوتی lossless اپل است، در سال 2004 به عنوان یک فرمت صوتی با حق مالکیت معنوی توسعه یافت. کوپرتینویی‌ها در سال 2011 این فرمت‌ را اوپن سورس و رایگان کردند و از آن پس استفاده بیشتری از این فرمت شد.

با وجود اینکه ALAC توان فشرده سازی FLAC را ندارد، همچنان فرمت صوتی قدرتمندی به شمار می‌رود. به علاوه، کاربران محصولات اپل زمانی که به FLAC و ALAC می‌رسد حق انتخاب زیادی ندارند چرا که هم iTunes و هم iOS از ALAC به عنوان فرمت لاس‌لِس پیش‌فرض استفاده می‌کنند و به طور کلی از FLAC پشتیبانی نمی‌شود.

کدام فرمت برای شما مناسب است؟

برای بیشتر کاربران، انتخاب ساده و سرراست است. کافی‌ست نیاز و شرایط خود را با گزینه‌های زیر مقایسه کنید.

• اگر ضبط و ویرایش صدا انجام می‌دهید، از یک فرمت فشرده نشده استفاده کنید: به این شکل با صدای خام و دست نخورده، در بهترین کیفیت و شرایط آن کار خواهید کرد. پس از پایان ویرایش بهتر است فرمت را به یکی از فرمت‌های فشرده تغییر دهید.
• اگر با کیفیت صدای معمولی راضی می‌شوید، نیاز به فضا دارید و یا فایل صوتی‌تان برای موسیقی نیست، از فرمت‌های Lossy استفاده کنید: به هر حال، بیشتر افراد تفاوت بین فایل Lossy سالم و Lossless را متوجه نخواهند شد. پس چرا فضای حافظه را برای کمیت بیشتر نگذارند؟
• اگر به صورت جدی به موسیقی گوش می‌کنید و بهترین حالت آن را می‌خواهید، فرمت های صوتی Lossless برای شما هستند: برای این فایل‌ها فضای زیادی نیاز خواهید داشت. اما اکثر عاشقان موسیقی فرمت FLAC را به MP3 ترجیح می‌دهند و دلیل خوبی هم پشت آن است.