Cuffie, auricolari, soundbar e sorgenti come Smart Tv, smartphone e tablet supportano uno o più codec audio Bluetooth per la trasmissione e la ricezione “wireless”. Scopriamo quali sono i codec più importanti, che prestazioni offrono e per quali contenuti audio sono più indicati.
Negli articoli-vetrina dedicati alle cuffie Bluetooth a padiglione (anche gaming), agli auricolari, agli speaker e alle soundbar dedicate agli appassionati di videogame abbiamo accennato alla questione “codec Bluetooth” spiegandovi quali sono le tecnologie più utilizzate e le principali differenze.
Ora è il momento di approfondire la questione per meglio comprendere cos’è un codec audio, come funziona, quali sono le sue prestazioni e le differenze in base alle tecnologie impiegate.
Cos’è un codec audio
Un codec audio è semplicemente un software che codifica un segnale audio digitale dal lato “sorgente” (“player”) e lo decodifica sul dispositivo “destinatario”.
Nel caso del Bluetooth la sorgente è un qualsiasi dispositivo che genera un contenuto audio, ad esempio lo smartphone che riproduce un brano di Spotify oppure lo Smart TV sintonizzato su un canale televisivo. I dispositivi “destinatari” sono invece cuffie, auricolari, speaker e soundbar utilizzati per ascoltare il contenuto.
Il codec audio viene utilizzato per molteplici scopi, ad esempio per ottimizzare la trasmissione e la ricezione del segnale audio in base alle caratteristiche del “veicolo” che trasporta il segnale (cavo, onde radio, ecc.) oppure per ridurre lo spazio occupato dal contenuto originale (operazione di “compressione”) e facilitare la trasmissione e l’archiviazione (ad esempio un file audio CD convertito in MP3 o FLAC e salvato su chiavetta USB).
Il codec audio non va confuso con l’ADC (Analog to Digital Converter) che converte un segnale audio da analogico a digitale: le operazioni di “adattamento” e “compressione” avvengono infatti dopo la digitalizzazione e non prima.
Compressione “lossy” e “lossless”: quali differenze?
Il processo di compressione dei codec audio può incidere sulla qualità audio finale riducendo però lo spazio occupato (es.: da CD Audio a MP3) oppure mantenerla come in origine ma con lo svantaggio di ottenere un file più “voluminoso” in termini di megabyte o di banda occupata (es.: da CD Audio a FLAC).
Nel primo caso si parla di codec “lossy”, cioè con perdita di qualità mentre nel secondo caso di “lossless” (senza perdita di qualità).
In ambito audio consumer, MP3, AAC, DTS e WMA sono tutti codec di tipo “lossy” mentre FLAC (Free Lossless Audio Codec), LPAC, LTAC, APE, Dolby True-HD e DTS-HD Master Audio sono codec “lossless”.
I codec audio più diffusi in ambito Bluetooth sono al momento tutti “lossy”, ovvero il suono ascoltato con una cuffia Bluetooth ha una sempre una qualità inferiore a quella di una cuffia a filo e alla sorgente originale, ad esempio un brano musicale in FLAC salvato sullo smartphone, perché si perdono alcune informazioni audio (riquadro giallo nella foto sotto).
Anche in ambito Bluetooth, però, qualcosa si sta muovendo anche sul fronte “lossless” grazie alla tecnologia aptX Lossless (vedi sotto).
Codec Bluetooth: quali sono, cosa offrono
I dispositivi che utilizzano l’audio Bluetooth supportano uno o più codec incapsulati nel profilo A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) che stabilisce le modalità di trasmissione dell’audio multimediale tra un dispositivo sorgente e uno o più destinatari.
Più elevato è il bitrate (tasso di trasferimento dei bit) del codec, più efficiente e sofisticato è il sistema di compressione e migliore sarà la definizione e la purezza del suono.
La perdita di informazioni durante la compressione non è casuale ma determinata da un modello psicoacustico con vari livelli di complessità (basso, medio, alto, ecc.) che agisce sulle frequenze e la dinamica dei suoni in modo tale da limitare la percezione di questa perdita da parte dell’ascoltatore.
Un modello psicoacustico può, ad esempio, limitare leggermente la dinamica e tagliare tutte le frequenze oltre i 17000-18000 Hz (praticamente il limite udibile dal 90% delle persone) così da risparmiare spazio (o banda) senza però compromettere apparentemente la qualità del suono.
Per ottenere le migliori prestazioni audio è indispensabile che la sorgente (es.: smartphone) e il dispositivo di ascolto (cuffia, auricolari, speaker, soundbar, ecc.) supportino entrambi il codec più performante.
SBC
Il codec SBC (SubBand Codec) è la tecnologia di codifica audio standard e predefinita in tutti i dispositivi Bluetooth con protocollo A2DP.
Supporta un bitrate variabile tra 10 e 1500 kbps (di norma 328 kbps) e un modello psicoacustico primitivo per comprimere il segnale e riscostruire la scena sonora senza perdite evidenti.
Offre prestazioni più che sufficienti con contenuti audio di bassa e media qualità come ad esempio i brani musicali di Spotify free (96-160 kbps), Spotify Premium (fino a 160-320 kbps) e Amazon Music (128-256 kbps), le radio in streaming, le colonne sonore stereo e gli MP3 salvati sullo smartphone.
LC3/LC3 Plus
Codec progettato dalla tedesca Fraunhofer e inserito dal Bluetooth Special Interest Group nelle specifiche Bluetooth LE (Low Energy) come futuro sostituto dell’SBC.
Rispetto al suo predecessore offre una migliore qualità audio, una minore latenza (ovvero il ritardo tra l’emissione del suono da parte del “player” e l’ascolto con cuffie, auricolari, soundbar, ecc.) ed un minor consumo energetico per estendere l’autonomia dei dispositivi alimentati con batterie miniaturizzate (es.: auricolari in-ear).
È disponibile anche nel profilo HFP (vivavoce) per migliorare la qualità delle chiamate voce su rete fissa, mobile e in streaming (audio HD).
LC3 Plus è un’estensione dell’LC3 (superset) espressamente dedicata all’audio Hi-Fi con bitrate fino a 500 kbps per canale, supporto multi-canale e multi-room. La latenza può addirittura arrivare a soli 5 ms (ritardo praticamente nullo).
AAC
Il codec AAC (Advanced Audio Coding) è il formato di compressione più utilizzato non solo sul web (secondo solo all’MP3) ma anche nella radio e Tv digitale (DAB+, DVB-T/T2, DVB-S/S2, ecc.).
La velocità di trasferimento è simile a quella dell’SBC (320 kbps) ma la maggiore complessità ed efficienza si traduce in una migliore qualità audio (fino a 96 kHz di sample rate).
Il suo punto debole è il consumo energetico, superiore ai codec appena visti tanto da limitare l’autonomia di cuffie e auricolari wireless.
aptX
aptX (Audio Processing Technology X) è una famiglia di codec Bluetooth sviluppata da Qualcomm, azienda statunitense leader nella produzione di chipset per smartphone (Snapdragon).
La versione base del codec supporta il formato audio LPCM a 16 bit/48 kHz fino a 352 kbps sulla quasi totalità degli smartphone Android e in moltissime cuffie, auricolari, speaker BT, ecc.
Offre buone prestazioni, superiori a quelle di SBC e AAC, per l’ascolto di musica e colonne sonore di alta qualità (es.: FLAC) e dei servizi in streaming come Spotify Premium (max 320 kbps).
Il codec aptX LL (Low Latency) ripropone le stesse caratteristiche e prestazioni della versione base ma con una latenza inferiore (fino a 40 ms) per migliorare il sincronismo audio/video in film, serie Tv, video musicali e nei videogiochi. È molto diffuso in console, cuffie e speaker gaming.
La versione HD del codec aptX offre una qualità del suono leggermente superiore a quella base (24 bit/48 kHz con un miglior rapporto segnale/rumore) con una velocità di trasferimento che arriva a 576 kbps.
È incluso in molti smartphone Android di fascia alta e supportato da cuffie, auricolari e speaker BT di livello Hi-Fi e audiofilo per l’ascolto di contenuti di alta qualità su Tidal, Apple Music, Amazon Music HD, Deezer, ecc.
aptX Adaptive è un codec abbastanza recente (2018) dotato di regolazione dinamica del bitrate (279-420 kbps) per ottimizzare la latenza (50-80 ms) e garantire la stessa qualità audio di aptX e aptX HD con un bitrate inferiore.
Supporta i flussi a 16 e 24 bit con frequenze di campionamento di 44,1 e 48 kHz. È retrocompatibile con le versioni precedenti di aptX (base, HD, LL) e incluso in cuffie, auricolari e speaker, anche di fascia economica.
La famiglia aptX comprende anche una variante “lossless” (la prima in assoluto in ambito Bluetooth) lanciata nel 2021 ma al momento quasi ignorata dai produttori di dispositivi Bluetooth (tranne rarissime eccezioni come questa e questa).
aptX Lossless supporta la qualità CD (16 bit/44,1 kHz) con una velocità di trasmissione che può arrivare a 1,2 Mbps in assenza di disturbi RF nell’ambiente. È la soluzione perfetta per gli amanti dell’audio di alta qualità da contenuti locali (es.: FLAC HD 24/96 e 24/192) o piattaforme di streaming come Apple Music Lossless, Amazon Music UHD, Tidal, Deezer, ecc.
LDAC
Codec audio proprietario di Sony con bitrate variabile (fino a 24 bit/96 kHz) e velocità di trasferimento fino a 999 kbps. Grazie a queste prestazioni si presenta come uno dei migliori codec Bluetooth in circolazione come dimostra la certificazione Hi-Res Audio della Japan Audio Society.
Il suo punto debole è la scarsa diffusione sul mercato, quasi sempre limitata a smartphone, cuffie, auricolari, soundbar e speaker BT a marchio Sony.
