O que são codecs de áudio Bluetooth? Veja diferenças entre SBC, aptX, AAC e mais

O que são codecs de áudio Bluetooth? Veja diferenças entre SBC, aptX, AAC e mais

SBC, AAC, LC3, aptX e LDAC são codecs de áudio Bluetooth usados na transmissão sem fio de conteúdo sonoro para fones de ouvido, alto-falantes e outros dispositivos de som. A função de cada um é aplicar um algoritmo que padroniza e otimiza o fluxo de áudio.

O que são codecs de áudio Bluetooth? (imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

A padronização define taxa de bits, nível de compressão e outros parâmetros que determinam a qualidade de áudio, o gasto de energia e a quantidade de dados trafegados durante a transmissão.

Algumas empresas desenvolvem tecnologias próprias para esse fim, como a Sony, que criou o codec LDAC com foco em alta qualidade de áudio. Mas há companhias que preferem padrões como o aptX, desenvolvido pela Qualcomm em vários níveis de qualidade. Confira as diferenças entre esses e outros codecs a seguir.

ÍndiceComo funciona um codec de áudio Bluetooth?Quais são as propriedades dos codecs de áudio Bluetooth?1. Taxa de bits2. Taxa de amostragem3. Profundidade de bits4. LatênciaQuais são os principais codecs de áudio Bluetooth?SBCAACLC3aptXaptX Low LatencyaptX HDaptX AdaptiveaptX LosslessLDACLHDCLLACSamsung Scalable Codec (SSC)Qual é o melhor codec de áudio Bluetooth?SBC ou AAC: qual é o melhor codec de áudio?SBC ou LC3: qual é o melhor codec de áudio?LDAC ou AAC: qual é o melhor codec de áudio?aptX ou AAC: qual é o melhor codec de áudio?aptX ou LDAC: qual é o melhor codec de áudio?Qual é a diferença entre aptX e A2DP?

Como funciona um codec de áudio Bluetooth?

Um codec de áudio Bluetooth determina como um conteúdo auditivo deve ser transmitido de um dispositivo de origem, como um celular ou uma TV, para fones de ouvido, alto-falantes, sistemas de som automotivos e outros equipamentos sonoros.

A função do codec Bluetooth é comprimir o áudio à medida que ele é transmitido para tornar esse procedimento mais rápido e estável. Para tanto, o codec codifica o áudio na origem, gerando a compressão, e o decodifica no destino, quando o conteúdo é então reproduzido.

Fluxo básico de funcionamento de um codec de áudio Bluetooth (imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Sem um codec, o conteúdo de áudio é transmitido em estado bruto (sem compressão), o que pode fazer a transmissão exceder a largura de banda do A2DP (Advanced Audio Distribution Profile), a tecnologia de áudio padrão do Bluetooth. Esse problema causa interrupções na reprodução do conteúdo.

Quais são as propriedades dos codecs de áudio Bluetooth?

Os codecs de áudio Bluetooth podem diferir em fatores como taxa de bits, taxa de amostragem, profundidade de bits e latência, que influenciam a qualidade sonora ou da conexão Bluetooth em si. Entenda o que é e como funciona cada parâmetro a seguir.

1. Taxa de bits

A taxa de bits indica o número de kilobits ou megabits processados no decorrer de um período de tempo, normalmente, um segundo. Quanto maior a taxa de bits (bitrate), mais elevada tende a ser a qualidade do áudio. Isso porque a compressão de dados é proporcionalmente menor, resultando em menos perdas de detalhes.

Nos codecs de áudio, normalmente a taxa de bits é expressa em Kb/s (kilobits por segundo), como em 320 Kb/s ou 990 Kb/s.

2. Taxa de amostragem

A taxa de amostragem (sampling rate) define a quantidade de vezes que amostras do áudio são registradas em uma medida de tempo, geralmente, segundos. Cada amostra é equivalente a uma pequena parte de um som analógico. Logo, quanto mais amostras um áudio digital tiver, mas próximo ele fica do som original.

Usa-se a medida em quilohertz (kHz) para indicar o parâmetro. Um exemplo é a taxa de amostragem de 44,1 kHz, que equivale a 44.100 amostras.

3. Profundidade de bits

A profundidade de bits (bit depth) informa a resolução de cada amostra do áudio, isto é, a quantidade de bits de informação usada para formá-la. Quanto maior a profundidade de bits, mais dados de áudio a amostra terá.

As taxas de profundidade de bits mais comuns são de 16, 24 e 32 bits. Elas podem ser representadas com a seguinte notação: 16-bit, 24-bit e 32-bit.

4. Latência

Latência (latency) indica o tempo necessário para um sinal de áudio sair da origem e chegar ao dispositivo de destino via Bluetooth. O parâmetro é dado em milissegundos (ms). Quanto menor esse número, melhor, pois latências altas indicam um tempo de atraso que pode prejudicar a experiência do usuário.

Em linhas gerais, a latência é considerada ótima quando inferior a 50 milissegundos, e boa quanto varia entre 50 e 100 milissegundos. Mas latências entre 100 e 200 milissegundos podem ser suficientes para aplicações não profissionais.

Quais são os principais codecs de áudio Bluetooth?

SBC, ACC, LC3, LDAC e as versões aptX são os codecs de áudio mais usados em conexões Bluetooth. As características desses e outros padrões são resumidos na tabela a seguir e detalhados na sequência.

CodecTaxa de bits máximaAmostragem máximaProfundidade de bitsLatência máx. típicaSBC328 Kb/s48 kHz16200 msAAC320 Kb/s44,1 kHz16, 24200 msLC3392 Kb/s48 kHz16, 24, 3230 msaptX384 Kb/s48 kHz16180 msaptX LL384 Kb/s44,1 kHz16, 2450 msaptX HD576 Kb/s48 kHz16, 24180 msaptX Adaptive420 Kb/s96 kHz16, 2480 msAptX Lossless1,2 Mb/s96 kHz16, 2450 msLDAC990 Kb/s96 kHz16, 24200 msLDHC900 Kb/s96 kHz16, 24200 msLLAC600 Kb/s48 kHz16, 2430 msSSC512 Kb/s96 kHz16, 24IndefinidoComparativo de especificações entre codecs de áudio Bluetooth

SBC

O SBC (Low-Complexity Sub-band Codec) é um codec de áudio Bluetooth lançado em 2003 com taxa de bits máxima de 328 Kb/s e latência de até 200 milissegundos.

A principal vantagem do SBC é a ampla compatibilidade com fones de ouvido, alto-falantes e outros equipamentos de som são a principal vantagem do SBC. Mas, para garantir o fluxo de áudio em tantos dispositivos, o codec atinge níveis altos de compressão, o que pode levar a uma perda importante da qualidade de áudio.

AAC

O AAC (Advanced Audio Coding) é um codec de áudio Bluetooth lançado em 1997, e é mais conhecido por ser padrão nas linhas iPhone e iPad.

O AAC tem taxa de bits de até 320 Kb/s e pode gastar mais bateria ou apresentar latência de 200 milissegundos por não ser otimizado para codificação em tempo real e ser baseado em algoritmos complexos.

É possível encontrar celulares e tablets Android compatíveis com AAC, mas o desempenho do codec pode variar de acordo com a implementação feita pelo fabricante.

LC3

LC3 (Low Complexity Communication Codec) é um codec de áudio introduzido em 2019 como taxa de transmissão de até 320 Kb/s com o Bluetooth LE Audio, padrão que une baixo consumo de energia com otimização do fluxo de som. Isso faz o áudio ser reproduzido com boa qualidade até em dispositivos com baterias pequenas.

A Bluetooth SIG, entidade responsável pela tecnologia, dá como exemplo que o LC3 é capaz de converter um fluxo de áudio de 1,5 Mb/s em 192 Kb/s, enquanto que essa taxa fica em 345 Kb/s no codec SBC. A latência do LC3 geralmente não passa de 30 milissegundos.

Diferença entre os codecs LC3 e SBC (imagem: reprodução/Bluetooth SIG)

aptX

O aptX é um codec com taxa de bits de até 384 Kb/s introduzido pela Qualcomm em 2009 para transmissões de áudio com compressão condizente com a largura de banda restrita do A2DP (a tecnologia padrão de áudio do Bluetooth), mas mantendo um bom nível de qualidade de som por meio de algoritmos avançados.

Porém, o aptX tem a desvantagem de gerar latência próxima a 180 milissegundos, uma taxa relativamente alta. Esse problema é atenuado nas outras versões do codec.

aptX Low Latency

O aptX Low Latency, também chamado de aptX LL, é um codec de áudio lançado em 2012 com taxa de transferência de até 384 Kb/s, mas latência inferior a 50 milissegundos em transmissões baseadas em A2DP, o perfil de transmissão de áudio do Bluetooth. Isso torna o codec ideal para transmissões sincronizadas de áudio e vídeo.

A baixa latência do aptX LL é alcançada com a otimização do fluxo de pacotes e com o uso de uma antena dedicada a transmissões de áudio. Este último requisito dificulta a adoção do codec pela indústria.

aptX HD

O aptX HD, ou aptX High Definition, é um codec de áudio que surgiu em 2016 com uma taxa de bits de até 576 Kb/s para suportar transmissões de alta definição. Essa característica faz o aptX HD ser empregado em dispositivos de áudio mais sofisticados e concorrer com codecs como LDAC e LHDC.

Apesar de suportar alta definição, o aptX HD faz compressão de áudio com perdas, mas com intensidade menor em relação ao aptX original. A qualidade do áudio depende da forma como o codec é implementado, portanto.

A latência também depende da implementação, podendo tanto ser baixa quanto se aproximar de 180 milissegundos. Existe compatibilidade com as versões anteriores do aptX.

aptX Adaptive

O aptX Adaptive foi anunciado em 2018 como um codec capaz de adaptar dinamicamente a taxa de bits para otimizar a transmissão, mas sem passar de 420 Kb/s. O codec não chega a ter qualidade de áudio superior em relação ao aptX HD, mas faz transmissões eficientes mesmo quando há menos largura de banda.

Normalmente, o aptX Adaptive opera com latências que não passam de 80 milissegundos. O codec é compatível com dispositivos baseados nas versões anteriores da tecnologia.

aptX Lossless

O aptX Lossless é uma variação do aptX Adaptive que realiza transmissões de áudio sem perdas via Bluetooth, não sendo exatamente um codec novo. O padrão foi apresentado em 2021 para funcionar em equipamentos sonoros que priorizam a qualidade de áudio, com taxa de bits que pode chegar a 1,2 Mb/s.

A latência máxima do aptX Lossless é estimada em 50 milissegundos.

LDAC

LDAC é um codec anunciado pela Sony em 2015 que transmite áudio com taxas de bits de 330, 660 ou 990 Kb/s. Essa taxa costuma ser definida automaticamente com base nas especificações dos dispositivos, mas, em muitos casos, pode ser ajustada pelo usuário. A taxa de 990 Kb/s gera som de alta qualidade (Hi-Res).

O LDAC é reconhecido pelo AOSP (Android Open Source Project) desde o Android 8.0, logo, é compatível com numerosos dispositivos móveis nessa plataforma. Normalmente, o codec está presente em dispositivos de áudio focados em alta qualidade de som. A sua latência costuma variar entre 50 e 200 milissegundos.

LHDC

LHDC (Low Latency High-Definition Audio Codec) é um codec de áudio de alta qualidade, capaz de trabalhar com taxas de bits de 400, 560 e 900 Kb/s. O padrão foi introduzido pela Savitech em 2018. O LHDC pode alcançar latência de 200 milissegundos, apesar de o nome sugerir o contrário.

Ainda em 2018, a organização Hi-Res Wireless Audio (HWA) foi formada por companhias como Edifier, Huawei e Sennheiser para promover o codec. Apesar disso, o LHDC não é um codec tão bem aceito quanto padrões como LDAC ou aptX.

LLAC

LLAC (Low Latency Audio Codec) é um codec baseado no LHDC, mas que trabalha com latência de até 30 milissegundos, tipicamente. Por causa disso, o LLAC também é chamado de LHDC LL. O padrão foi introduzido em 2018.

O LLAC é focado em otimizar a transmissão, razão pela qual tem latência menor em relação ao LHDC. Seus parâmetros também são inferiores, a exemplo da taxa de bits, que não passa de 600 Kb/s.

Samsung Scalable Codec (SSC)

SSC (Codec Samsung Scalable Codec) é um codec introduzido pela Samsung em 2019, junto com os fones Galaxy Buds. Sua principal característica é a taxa de bits dinâmica, com valores que variam de 88 a 512 Kb/s de acordo com as condições da transmissão.

O SSC é apontado com um codec mais eficiente que o SBC e o AAC, sendo menos suscetível a interferências do que esses padrões. Porém, o SSC só funciona com smartphones e fones de ouvido da própria Samsung.

Samsung Galaxy Buds Pro suporta SSC, AAC e SBC (imagem: Paulo Higa/Tecnoblog)

Qual é o melhor codec de áudio Bluetooth?

Os codecs Bluetooth focados em alta qualidade de som, como LDAC e aptX HD, são considerados os melhores por serem generosos em parâmetros como taxa de bits e amostragem. Mas o entendimento sobre o melhor codec também depende da finalidade de uso, da compatibilidade e de fatores como a latência.

Comparar um codec com outro é uma forma mais precisa de entender qual a melhor opção para determinadas situações, portanto. A seguir, alguns comparativos entre os principais codecs de áudio para Bluetooth.

SBC ou AAC: qual é o melhor codec de áudio?

O AAC leva vantagem sobre o SBC por oferecer alta qualidade de áudio mantendo as taxas de bits e amostragem em patamares similares. Além disso, o AAC normalmente apresenta mais eficiência de compressão de dados, o que torna a transmissão mais estável.

Porém, o SBC tem compatibilidade com uma gama maior de dispositivos em relação ao AAC por ser o codec de áudio padrão do Bluetooth. O SBC também tende a ter consumo de energia menor na comparação com o AAC.

SBC ou LC3: qual é o melhor codec de áudio?

O codec LC3 é mais vantajoso que o SBC por transmitir áudio com maior eficiência de compressão, baixo nível de latência e menor consumo de energia. Isso porque o LC3 foi desenvolvido para permitir alta qualidade de áudio nas transmissões em dispositivos com baterias de baixa capacidade.

Contudo, o codec LC3 só funciona em dispositivos baseados no Bluetooth LE Audio, o que torna a sua compatibilidade mais limitada em relação ao SBC, o codec padrão do Bluetooth clássico.

LDAC ou AAC: qual é o melhor codec de áudio?

O LDAC é melhor que o AAC para quem busca alta qualidade de áudio por causa da sua capacidade de trabalhar com taxa de bits de até 990 Kb/s. Entretanto, o AAC tem mais eficiência de compressão e consumo de energia menor em relação ao LDAC, o que o torna mais adequado a fones de ouvido compactos.

As especificações do LDAC fazem o codec ser encontrado com mais frequência em equipamentos de áudio sofisticados e, portanto, mais caros. A compatibilidade do AAC com dispositivos sonoros é maior, em parte pelo fato de o codec ser amplamente usado pela Apple em seus dispositivos e serviços.

aptX ou AAC: qual é o melhor codec de áudio?

Os codecs aptX levam vantagem em relação ao AAC no quesito compatibilidade por serem amplamente usados em dispositivos Android, enquanto o AAC é comum em iPhones. Ambos os padrões oferecem alta qualidade de áudio, mas o aptX HD consegue ir além por trabalhar com taxa de bits de até 576 Kb/s.

O AAC tende a ter mais eficiência de compressão em relação aos codecs aptX, mas demanda um consumo de energia maior.

Fones Beats Solo Pro têm suporte a AAC (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

aptX ou LDAC: qual é o melhor codec de áudio?

O LDAC é mais vantajoso que os codecs aptX para quem prioriza alta qualidade de áudio, dada a capacidade do codec de alcançar uma taxa de bits de 990 Kb/s. Mas os codecs aptX têm uma eficiência de compressão que tende a tornar o consumo de energia menor.

Os codecs aptX também têm compatibilidade com uma gama maior de dispositivos em relação ao LDAC, além de apresentar latência inferior a 100 milissegundos nas versões LL, Adaptive e Lossless, o que os tornam mais apropriados a transmissões em tempo real.

Qual é a diferença entre aptX e A2DP?

O aptX é um codec de áudio para transmissões sem fio, enquanto o A2DP (Perfil Avançado de Distribuição de Áudio) é um tipo de perfil Bluetooth que estabelece parâmetros técnicos para que fluxos de som sejam transmitidos por meio da tecnologia.

O A2DP faz parte das especificações básicas do Bluetooth, logo, consiste na forma mais simples de se fazer transmissão de áudio por meio da tecnologia. O aptX otimiza o fluxo de áudio, mas tem menos presença no mercado por ser uma família de codecs mais específica e exigir licenciamento para ser implementado.
O que são codecs de áudio Bluetooth? Veja diferenças entre SBC, aptX, AAC e mais

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Fonte: Tecnoblog