SBC, AAC, Apt-X, LDAC : tout savoir sur les codecs Bluetooth

Johan Gautreau
Expert objets connectés
27 mai 2021 à 10h48
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Bluetooth

Les grandes marques derrière nos smartphones semblent vouloir depuis des années la mort de la prise Jack. Mission accomplie avec succès si on se réfère aux fiches techniques de nos chers compagnons de poche les plus récents. Face à la mort programmée de la connexion filaire, les amateurs de musique n'ont plus d'autre choix que se tourner vers le Bluetooth, porte-étendard du sans-fil.

Il n'est toutefois pas toujours simple de s'y retrouver dans les nombreux codecs existants et les terminologies dont regorge le monde de l'audio. Ce dossier pour débutants vous aidera à y voir plus clair. Au final SBC, AAC et autres LDAC n'auront plus de secrets pour vous.

Quelques définitions indispensables

Avant de rentrer dans le vif du sujet, quelques rappels s'imposent pour bien appréhender les bases de l'audio numérique. Voici les définitions indispensables à connaitre.

Fréquence d'échantillonnage

La musique numérique est avant tout un ensemble de bits, soit des 1 et des 0 codés par l'ordinateur. La fréquence d'échantillonnage indique le nombre de fois qu'un signal est capturé en une seconde. Par exemple, un CD enregistré à 44.1 KHz signifie que chaque seconde le signal analogique émis par votre groupe préféré a été analysé 44100 fois.

Dans le monde de la musique, on trouve majoritairement des fréquences de 44.1 kHz. Certains morceaux sont cependant enregistrés en 96 kHz, voire plus. On parle alors de haute définition.

Profondeur de bits

Comme nous l'avons vu plus haut, la musique numérique est un assemblage de 0 et de 1. La profondeur de bits définit la quantité d'informations codées sur un échantillon. Plus elle est élevée, plus le signal sera précis dans sa restitution.

Les CD audio sont ainsi encodés sur 16 bits et avec une fréquence de 44.1 kHz. Ces valeurs peuvent être plus élevées, améliorant la qualité de la musique. La taille des fichiers est toutefois plus conséquente à mesure que la profondeur de bits et la fréquence d'échantillonnage augmentent.

Débit binaire

Si en audio filaire le débit binaire n'a que peu d'importance, cette donnée est essentielle pour un fonctionnement en Bluetooth. Exprimé en bits par seconde - ou bps - le bitrate indique la vitesse d'un signal. Plus la valeur est élevée, plus les données envoyées sont nombreuses. Le débit binaire est une notion indispensable pour l'utilisation du Bluetooth.

Chaque codec possède en effet son propre bitrate. Notez toutefois que les données indiquées par les constructeurs sont fournies dans des conditions idéales, c'est-à-dire sans prendre compte des perturbations dues à la distance entre émetteur - le smartphone - et récepteur - votre casque - ainsi que les éventuelles perturbations extérieures.

Le débit binaire réel est donc moins bon que celui de la théorie et tend à varier en permanence. Vous avez déjà eu des coupures lors de l'utilisation de vos écouteurs ? Elles provenaient sûrement d'une chute du débit suite à des interférences, ce qui arrive dans les endroits saturés d'ondes émises par des appareils utilisant eux aussi le Bluetooth, des bornes Wi-Fi ou autres.

Compression

Les capacités audio du Bluetooth sont malheureusement limitées à l'heure actuelle. Les transmissions sans-fil via cette norme demandent donc de trouver un équilibre entre la qualité et la quantité de données à faire transiter.

La solution consiste à appliquer une compression des données. Il en résulte une connexion plus stable, mais une dégradation de la musique, les codecs Bluetooth “scalpant” certaines fréquences jugées inaudibles par l'oreille humaine.

Dans l'absolu, la majorité des personnes n'entendront pas de différences majeures entre les divers codecs existants.

Qu'est-ce qu'un codec ?

Le mot codec est une contraction de codeur/décodeur. Il s'agit d'un procédé logiciel qui va traiter et faire transiter les données numériques d'un émetteur à un récepteur, en appliquant au passage une compression si nécessaire. Le but d'un codec est de fournir la meilleure qualité audio possible tout en limitant l'usage de la bande passante.

FiiO M11 - Présentation
Le FiiO M11 gère tous les codecs Bluetooth du moment

Bien entendu, il peut sembler logique de privilégier la qualité audio avant tout. Mais comme nous l'avons vu plus haut, le Bluetooth est sensible aux perturbations. Dans un environnement inadéquat, un codec avec un bitrate élevé aura du mal à surmonter la perte de nombreux paquets de données, ce qui dégradera votre expérience : coupures, craquements, grésillements...

Dans ces conditions, ce sont les codecs qui occupent le moins de bande passante qui s'en sortent le mieux, car ils transmettent moins d'informations, privilégiant la stabilité de la connexion. Certes, la qualité audio est moins bonne, mais vous entendrez au moins vos morceaux préférés sans coupures !

Les principaux codecs Bluetooth

Maintenant que nous avons vu la théorie, passons à la pratique. De nos jours, tous les smartphones sont équipés d'une puce Bluetooth. Il suffit d'appairer un casque sans-fil pour profiter de ses musiques en quelques secondes. Le choix du codec est en général invisible, la puce privilégiant le plus adapté selon les circonstances. Notez d'ailleurs qu'à codec égal, la qualité de transmission peut être très variable d'un smartphone à un autre.

SBC

Le SBC - pour Sub-Band Codec - est le codec de base embarqué sur tout appareil audio. Si rien n'est précisé sur la fiche technique de votre casque et/ou smartphone, alors sachez que le SBC est quand même intégré.

Ce codec dispose de débits variables allant jusqu'à 320 kbps. Il provoque une destruction de données numériques - donc une dégradation de la qualité audio - mais permet une connexion stable en milieu dense.

AAC

Privilégié par Apple sur ses iPhone, le codec AAC - Advanced Audio Coding - vise à proposer une alternative viable au SBC. S'il utilise un algorithme compressif, il est moins destructeur que le MP3. Son débit maximal est fixé à 250 kbps.

Le codec AAC donnera le meilleur de lui-même sur les appareils Apple. En effet, les smartphones Android ne gèrent pas aussi bien ce codec, ce qui entraine une consommation de batterie plus élevée. La faute en revient en grande partie à la fragmentation de ce système d'exploitation qui rend l'optimisation difficile pour les constructeurs.

AptX

S'il y a bien une famille de codecs à privilégier, c'est celle des AptX, AptX HD et AptX Low Latency. Le petit dernier, AptX Adaptive, ne devrait pas tarder à rejoindre la fratrie.

Conçus par Qualcomm, ces codecs sont très répandus sous Android. Ils offrent des débits binaires plus élevés que le SBC - de 352 kbps à 576 kbps - tout en assurant une très bonne stabilité de connexion.

Leur algorithme est certes destructif, mais la qualité d'écoute reste au rendez-vous. Vous pouvez ainsi profiter de morceaux 24 bits/48 kHz avec une qualité plus que convenable. La famille AptX a aussi l'avantage de n'occasionner qu'une faible latence, ce qui est idéal pour visionner des vidéos sur Netflix ou YouTube sans décalage perceptible avec l'audio.

LDAC

Avant-dernier codec de la liste, le LDAC est le plus “haut de gamme”. Il est développé par Sony, société japonaise spécialisée en audio. Il fonctionne selon trois bitrate différents : 330, 660 ou 990 kbps.

Le LDAC offre une expérience qui se rapproche de la musique lossless, c'est-à-dire sans pertes dues à la compression. C'est du moins la théorie. Dans la pratique, les smartphones compatibles choisissent par défaut le débit minimum de 330 kbps. Il faut activer les options de développement pour avoir accès au bitrate le plus élevé. Mais dans ce cas-là, la connexion tend à devenir instable d'après nos essais.

LHDC

Créé par Savitech, le LHDC est un concurrent sérieux au LDAC de Sony. Celui-ci permet en effet des débits théoriques jusqu'à 900 kbps. Tout comme son homologue de chez Sony, il peut s'adapter selon trois bitrates différents, à savoir 400, 560 et 900 kbps. Et tout comme le LDAC, le LHDC a obtenu la certification HiRes Audio Wireless délivrée par la JAS.

Ce codec est en mesure de traiter des morceaux en 24 bits/96 kHz, ce qui en fait un allié de choix - sur le papier du moins - pour l'écoute en haute-fidélité. Son principal problème, c'est qu'il n'est pas implanté nativement dans les smartphones Android. La marque Huawei est quasiment la seule à pousser ce codec, ce qui limite pour l'instant son expansion.

Le LHDC a toutefois donné naissance à un autre codec, le LLAC. Tout comme le AptX-LL, ce dernier vise à limiter la latence. Savitech annonce des temps de décalage de seulement 30 ms, mais ces chiffres sont bien entendu à prendre avec des pincettes.

Ce codec à basse latence offre des bitrates de 400 et 600 kbps. Il sait coder en 24 bits/48 kHz, ce qui reste inférieur au LHDC, mais équivalent à AptX. Là aussi, peu de smartphones proposent ce codec en dehors de ceux produits par Huawei.

casque Sony

Dans l'absolu, nous avons obtenu les meilleurs résultats avec un débit de 660 kbps avec un Pocophone F1 et un casque Sony WH-1000XM3. La qualité audio est alors excellente. Notez quand même que le LDAC est très énergivore et consomme jusqu'à 30% plus de batterie que le SBC.

Quel matériel choisir ?

Pour terminer ce dossier, un petit mot sur le choix de votre matériel. Lors de votre achat, regardez bien la fiche technique de votre futur casque Bluetooth et comparez-là à celle de votre smartphone.

Par défaut, tous les appareils audio Bluetooth actuels sont compatibles avec le codec SBC. Mais si vous choisissez un casque AptX HD, il faudra vérifier que votre smartphone est capable de gérer ce codec. C'est le cas des appareils équipés de puces Qualcomm, ce qu'on trouve facilement dans l'univers Android. Par contre, oubliez l'usage d'un casque AptX avec un iPhone : Apple ne prend pas en charge ce codec.

Pour le LDAC, c'est peu ou prou la même histoire. Les smartphones Android depuis Android 8.0 intègrent une gestion native de cet excellent codec. Il faudra quand même que votre casque le prenne en charge. Pour le moment, seul Sony propose des appareils audio compatibles, ce qui limite vite le choix.

Pour simplifier, gardez en tête que pour profiter pleinement d'un codec, il doit être pris en charge des deux côtés de votre chaîne du son : en entrée sur le smartphone et en sortie sur votre casque. Prenez aussi en compte que le Bluetooth impose de dégrader les données et qu'il est pour le moment inférieur à une liaison filaire. Mais soyons francs, l'absence de fils est quand même bien agréable au quotidien !
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c_planet
Ce que je trouve aberrant, c’est qu’aucune info ne s’affiche sur le type de codec en cours côté android ou autre.
NumLOCK
Que d’énergie dépensée pour élaborer des codecs, au lieu d’améliorer le standard Bluetooth lui-même pour permettre de transférer 1’411 kbps nativement (le bitrate du CD audio). Ce serait tellement plus simple.
guifou
Qui nous dit que le Wav/PCM serait adapté à une transmission Bluetooth ? Le conteneur Flac n’est pas du tout fait pour par exemple.<br /> Mais pour ce qui est du bluetooth, c’est un format créé pour être basse consommation, et sa limite vient de là. Théoriquement on peut déjà arriver à 1.411 kbs en bitrate, mais intenable en pratique. Même le Sony 990kbs est rarement atteind hors conditions idéales (alors pour un True wireless… bah d’ailleurs Sony n’a même pas essayé pour les siens). Pour améliorer le standard il faudrait tabler sur une plus grande puissance émission/réception et donc renoncer en partie à l’autonomie. Ou encore séparer les canaux droite et gauche sur deux récepteurs séparés.<br /> La solution est justement plus intéressante d’améliorer les Codec et tabler sur une vrai stabilité de ceux-ci, en arrêtant de se br… sur les bitrate qui ne sont qu’une partie du problème. L’AptX Adaptive va déjà pus dans ce sens, en tous cas sur les caractéristiques techniques annoncées. L’idéal aurait été (mais je suis pas assez calé pour savoir s’il passerait parfaitement avec le bluetooth) d’intégrer un codec libre type OPUS, basse latence et très avancé sur la qualité de compression, le genre vraiment indissociable de la qualité CD. Étrangement les marques du consortium (Sony, Huawei, qualcomm… ) sont plus occupées à vouloir créer des codecs propriétaires sous licence…
Blues_Blanche
Tout ça quand le plus simple/universel et logique c’est la prise jack…<br /> C’est vraiment tordu.
don_quilmi
@c_planet : certains constructeurs affichent le codec en cours dans les paramètres bluetooth. C’est le cas chez Xiaomi, par exemple.
dontbugme
APTX n’as pas du tout été conçu par Qualcomm, mais racheté par Qualcomm…
Artron3
C’est Androïd !<br /> sinon ça se prononce en droit !
DARTH_KAM
C’est écrit et prononcé « en anglais » (exactement comme on écrirait et prononcerait le mot « Apple »). Et il n’y a pas de tréma en anglais. Donc…<br /> Si tu le veux en français avec un tréma c’est « Androïde » avec un E.<br /> A vouloir corriger les gens, il faut être logique et exact.
Kvn_Jma
Oui mais y’a un hic, la prise Jack elle est pas sans fil et il faut que vous compreniez que l’avenir est au sans fil, on peut en débattre quant à la qualité ou autre mais c’est comme ça .<br /> Le grand public plébiscite le sans fil, les Airpods d’Apple font un carton monumental, la recharge à induction se développe rapidement, et à l’avenir seuls les mélomanes auront casque audio filaire de qualité, un bon ampli et un support CD, car la prise Jack ne fait pas tout, il faut de la qualité à tous les niveaux de la chaîne.<br /> Ça n’est peut être pas le top d’un point de vue qualité mais regarder un film sur sa tablette ou écouter de la musique sur son smartphone dans le train ou dans l’avion avec des Airpods pro, très peu encombrants, avec une bonne autonomie et avec réduction de bruit pour ces derniers, c’est quand même pas mal et bien plus pratique que sortir son gros casque à arceau.<br /> Il est donc logique de chercher à améliorer les autres algorithmes de compression tout en améliorant la norme (Bluetooth 5.0) pour une moindre consommation, ce qui permettra d’augmenter le bitrate à consommation égale au final.<br /> Il n’est pas dit que d’ici 10 ans nous n’ayons pas atteint la qualité lossless en sans fil.<br /> Dans un autre domaine, il y a 10 ans nous n’aurions pas imaginé qu’un smartphone puisse produire les photos qui sortent des cadors du marché.<br /> De même, en matière de sans fil, j’utilise la recharge à induction pour mon smartphone la nuit et je n’y vois que des avantages, ça recharge moins vite (mais c’est la nuit donc je m’en fous) mais surtout ça préserve ma batterie, après une année elle affiche toujours 100% de capacité, résultat de charges lentes usant peu les cellules.
Blues_Blanche
Je comprends bien que le sans fil puisse plaire mais mon téléphone par exemple fait très bien le Bluetooth et dispose d’une prise jack. C’est pas un progrès de la retirer. Les écouteurs Bluetooth n’ont pas d’autre intérêt que d’être sans fil, toutes les autres fonctions sont possibles à un casque filaire (atténuation bruit ambiant actif y compris). L’intérêt est pour le fabricant d’en vendre tout les 3 ans (accus hs), sans compter les changements de standards.<br /> Personnellement je n’achète pas.
kroman
On est fin 2020 et toujours pas de 5.1 ou 7.1 en Bluetooth…
Johan_Gautreau
Normal, le Bluetooth est actuellement incapable de supporter les débits que nécessiteraient tous ces canaux virtuels. Mais rien ne dit que dans quelques années ça ne devienne pas possible ^^
kroman
Perso je ne trouve pas ça normal en 2020! Il y a un rapport 1 à 1000 entre les débits du Bluetooth et du Wifi dans les normes les plus récentes…
Johan_Gautreau
Haha c’est vrai que ça peut sembler inconcevable. Il faut cependant garder en tête que le Bluetooth n’était pas destiné à l’audio à l’origine. Les grandes marques ont cependant fait beaucoup de marketing sur le sans-fil pour les casques audio, jouant sur le côté pratique mais sans préciser que cette technologie n’est pas adaptée pour faire transiter de gros débits. Il faudra attendre le Bluetooth LE Audio dans un an ou deux pour voir de vrais changements du côté de l’audio sans-fil.
kroman
Et non, ils ne l’ont visiblement toujours pas prévu avec Bluetooth LE https://www.bluetooth.com/media/le-audio/le-audio-faqs/<br /> Il est temps qu’une startup rende cette techno obsolète puisque aucun gros fabricant ne veut s’y coller !<br /> DJI arrive à faire de la transmission vidéo à très faible latence pour les Drones. Pour l’audio multicanaux qui nécessite bien moins de débit ça doit pas être insurmontable !
MattS32
Le but du BT, c’est d’avoir une consommation la plus faible possible. Ça se fait forcément au détriment d’autres choses, dont la bande passante.<br /> Et justement, quand on a besoin de débits plus élevés, le Wi-Fi est là. Donc pas besoin de faire évoluer le BT…
kroman
Je ne partage pas ton avis. Il manque une solution simple et standard pour connecter sans fils des périphériques audio multicanaux 5.1, 7.1… Le Bluetooth est devenu la techno standard pour connecter des périphériques audio juste en pressant un bouton, donc autant que ce soit lui qui évolue !
MattS32
Mais les évolutions nécessaires pour gérer ça, ça passera forcément par des contrôleurs bien plus complexes, donc un fort risque de perte de l’efficacité énergétique. Ce qui va à l’encontre de la philosophie du Bluetooth, qui a toujours été de privilégier la consommation par rapport aux performances.<br /> Pour la connexion simplifiée, il y a le Wi-Fi Direct qui est tout aussi simple.
Nico7as
Salut Clubic,<br /> Quid de la compatibilité Logicielle vs Matérielle pour ces codecs ?<br /> Cela peut expliquer, parfois, la grande consommation énergétique de certaines compatibilités.<br /> Un appareil consomme plus quand il code/decode au niveau logiciel, que si c’est directement intégré au SoC.<br /> Il me semble qu’Apple a intégré l’AAC et l’ALAC (leur codec Loss-Less, maintenant OpenSource) directement au niveau matériel dans ses SoC.<br /> D’ailleurs, l’ALAC est pris en charge depuis très très longtemps par les iPods, au moins depuis l’iPod Nano.<br /> Qualcomm a probablement intégré les AptX directement dans ses SoC.<br /> Peut-être que Sony Huawei etc… essaient également gérer ces codecs au niveau matériel, avec l’ajout de puces dans leurs produits.
Cornichon_91
La norme WISA utilise la bande de fréquences entre 5,2 et 5,8 GHz et permet de faire passer jusqu-à du 7…1 et bientôt de l’Atmos TrueHD. Le bluetooth est beaucoup limité en terme de bande passante
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