Czym jest Bluetooth LE Audio i jak zmieni nasze życie?

Bluetooth LE Audio to najnowszy dodatek do dziesiątek Standardy Bluetooth, a ta nowa funkcja ma na celu zapewnienie wyższej jakości i płynnego słuchania urządzeń, a jednocześnie zmniejszenie zużycia baterii. Zostało zaprojektowane z myślą o hiperpołączonej przyszłości, w której nie będziemy już polegać tylko na naszych smartfonach, laptopach i innych podobnych urządzeniach, ale na wielu różnych urządzeniach jednocześnie.

Bluetooth istnieje na rynku od ponad dwudziestu lat, ale wczesne zastosowania Bluetooth w audio ograniczały się do odbierania połączeń za pomocą zestawów słuchawkowych audio i zestawów samochodowych. Kategoria ta odnotowała gwałtowny i spontaniczny wzrost wraz z decyzją Apple pozbyć się gniazda słuchawkowego w iPhonie 7

, po czym szybko nastąpiło wprowadzenie Apple AirPods aby wybić więcej przewodów dalej od naszych uszu.

Szacuje się, że globalny rynek audio Bluetooth jest wyceniany na ok 18,8 miliarda dolarów w 2020 roku i szacuje się, że do 2027 r. osiągnie 41,1 miliarda dolarów. Wraz z rozwojem branży możemy spodziewać się dalszego udoskonalania technologii audio Bluetooth, co umożliwi oferowanie produktów tańszych, lepszej jakości dźwięku i trwałości. Bluetooth LE Audio to krok w kierunku bardziej wydajne produkty audiowięc należy się spodziewać, że w nadchodzących latach będzie się on coraz bardziej rozwijać. Oto, czym jest Bluetooth LE Audio i jak może zmienić nasze życie.

Bluetooth LE Audio kontra Bluetooth LE

Bluetooth LE Audio bazuje na wcześniej popularnym standardzie Bluetooth — Bluetooth LE (Niski poziom energii). Jak sama nazwa wskazuje, Bluetooth LE umożliwia komunikację urządzeń Bluetooth przy minimalnym zużyciu energii. Bluetooth LE jest zwykle używany w urządzeniach takich jak smartwatche, sprzęt medyczny, urządzenia IoT itp inteligentne wagi lub oczyszczacze powietrza, inteligentne urządzenia śledzące, takie jak Apple AirTag i inne produkty wellness sprzęt. Jednak obowiązujący od 12 lat standard nie przesyła dźwięku i dlatego nie można go używać ze sprzętem audio, słuchawkami dousznymi ani innymi zestawami słuchawkowymi Bluetooth.

Z kolei Bluetooth LE Audio to znacznie nowszy standard ogłoszone w 2020 r. przez Bluetooth Special Interest Group (SIG) wraz ze specyfikacją Bluetooth 5.2. Jak sugeruje przyrostek „Audio”, standard przeznaczony jest do przesyłania dźwięku za pośrednictwem niskoenergetycznego połączenia Bluetooth, co wcześniej nie było możliwe.

W jaki sposób Bluetooth LE Audio pomaga użytkownikom?

Poza podstawowymi zaletami, takimi jak bardziej energooszczędne przesyłanie dźwięku przez Bluetooth, standard umożliwia również wiele połączeń z jednym urządzeniem, jednocześnie znacznie poprawiając jakość dźwięku w porównaniu ze standardowym Bluetooth połączenie. Poniżej omówiono najważniejsze zalety Bluetooth LE Audio:

Wiele połączeń

Przede wszystkim Bluetooth LE Audio umożliwia wielokrotne połączenia na wszystkich obsługiwanych urządzeniach. Wyobraź sobie to jako sieć IoT złożoną z urządzeń audio opartych na technologii Bluetooth, z którą każde urządzenie może się komunikować bezpośrednio z innymi — z odpowiednimi uprawnieniami — i stale wymieniaj się zadaniami wymóg. Na przykład, gdy używasz zestawu słuchawkowego ze smartfonem lub laptopem, odbiór dźwięku ogranicza się do obszaru, w którym nadal można odbierać sygnały Bluetooth. W przypadku większości urządzeń audio obszar ten wynosi około 10 metrów (około 33 stóp).

Wyobraź sobie, że Twój zestaw słuchawkowy łączy się jednocześnie z dwoma źródłami — smartfonem i tabletem — w celu strumieniowego przesyłania podcastów z usługi online. Obydwa urządzenia znajdują się w różnych pomieszczeniach Twojego domu. Dźwięk jest przesyłany ze smartfona do zestawu słuchawkowego, gdy jesteś blisko smartfona. Kiedy jednak zdecydujesz się przenieść do innego pokoju, smartfon komunikuje się z tabletem, aby przejąć kontrolę, a słuchawki automatycznie przełączają się na strumień audio przesyłany przez tablet. Wszystko to dzieje się tak płynnie, że ledwo zauważasz jakiekolwiek opóźnienia lub rozłączenia pomiędzy nimi. W przyszłości smartfon i tablet można będzie po prostu zastąpić wieloma nadajnikami rozmieszczonymi w domu, miejscu pracy lub miejscach publicznych.

Bluetooth LE Audio wdraża filozofię „wieloprofilowości z założenia”. Identyfikuje odmienność połączeń, jakie posiada użytkownik, i automatycznie przełącza się między tymi połączeniami w trybie ad-hoc wymagania. W przyszłości mogą pojawić się także „asystenci transmisji”, czyli urządzenie, które może pełnić rolę pomostu i poprawiać zasięg połączenia z oryginalnym urządzeniem, podobnie jak Przedłużacze Wi-Fi Dzisiaj.

Oprócz korzystania ze słuchawek lub urządzenia Bluetooth z wieloma źródłami wejściowymi, dźwięk Bluetooth LE umożliwia także podłączenie jednego źródła do wielu urządzeń wyjściowych.

Małe opóźnienia

Istotną zaletą Bluetooth LE Audio jest to, że umożliwia transmisję dźwięku o wyjątkowo niskim opóźnieniu. Podczas normalnej transmisji dźwięku Bluetooth źródło wysyła sygnały audio do urządzenia, które decyduje o sposobie renderowania sygnału audio. Bluetooth LE Audio rozwiązuje ten problem, ucząc się czasu wymaganego do przesłania sygnału u samego źródła. Gdy urządzenie odbiorcze nie jest używane, urządzenie nadawcze może całkowicie wyłączyć strumień audio, zmniejszając zużycie energii.

Bluetooth LE Audio może to osiągnąć, tworząc przestrzenną mapę wszystkich innych urządzeń Bluetooth znajdujących się w jego pobliżu i wysyłając sygnały tylko wtedy, gdy jest to potrzebne. Na przykład podczas odtwarzania dźwięku na głośnikach stereofonicznych źródło może chwilowo wyłączyć sygnał do lewego głośnika wyjście dźwięku jest wymagane tylko na prawym głośniku (nawet przez kilka sekund), zamiast wysyłać cichy sygnał do lewego głośnik. Bluetooth LE Audio może także wysyłać oddzielne sygnały do ​​lewego i prawego kanału, zamiast wysyłać zmieszany sygnał do odbiornika, który następnie dzieliłby go na lewy i prawy kanał.

Jakie są zastosowania Bluetooth LE Audio?

Oprócz szybszej i bardziej energooszczędnej transmisji sygnału audio z wielu źródeł do odbiorników, Bluetooth LE Audio może mieć również istotne zastosowania w innych obszarach. Oto niektóre zastosowania, w których Bluetooth LE Audio robi znaczną różnicę:

Zastosowania w aparatach słuchowych

Nowy standard Bluetooth może zrewolucjonizować działanie aparatów słuchowych. Podobnie jak wiele źródeł przesyłania strumieniowego dla standardowego zestawu słuchawkowego Bluetooth, w przyszłości być może będziemy mieć wyspecjalizowane urządzenia nadawcze, które pomogą osobom z problemami ze słuchem. Te specjalne nadajniki mogą automatycznie wzmacniać wszystkie komunikaty publiczne i dźwięki otoczenia dla osób korzystających z nich aparaty słuchowe, pomagając im w ten sposób słyszeć i doświadczać świata słuchowego w taki sam sposób, jak osoby niesłyszące trudności.

Można sobie wyobrazić, że wiąże się to również z problemami. W przyszłości osoba posiadająca aparaty słuchowe może natknąć się na wiele źródeł emitujących dźwięk, który będzie wymagający użytkownicy ręcznie dostrajają się do określonych komunikatów, jednocześnie kontrolując głośność tak, aby odpowiadała ich naturalnemu słyszeniu umiejętność. Bluetooth SIG proponuje, aby to naprawić za pomocą innego urządzenia zwanego dowódcą. Dowódcą może być dowolna aplikacja na smartfonie lub jedna z opcji w ustawieniach Bluetooth telefonu.

Google robi istotny krok w tym kierunku, dodając obsługę Bluetooth LE Audio do Androida. W grudniu 2021 r. Esper’s Miszaala Rahmana wykopano zmiany w kodzie źródłowym Androida, wskazujące obsługę Bluetooth LE Audio, która ma zostać dodana do ostatecznej wersji Androida 13.

Kilka miesięcy później Google oficjalnie dodał obsługę transmisji audio o niskim zużyciu energii wraz z drugą wersją beta Androida 13. Według Esperazmiana niemal potwierdza, że ​​Android 13 umożliwi smartfonom „przesyłanie multimediów do urządzeń znajdujących się w ich pobliżu lub słuchanie transmisji innej osoby”.

Transmisje i rzeczywistość rozszerzona

Nawet dla osób pełnosprawnych, Bluetooth LE Audio może być przydatny, zwłaszcza do słuchania programów publicznych. Wyobraź sobie, że możesz słuchać zapowiedzi pociągów bez konieczności zdejmowania zestawu słuchawkowego lub słuchania rozrywki w publicznym parku. W rzeczywistości przypomina usługę radia FM, ale w dużym stopniu opiera się na sieci 5G i przyszłych technologiach mobilnego Internetu.

W pewnym momencie mogliśmy zobaczyć, że dźwięk Bluetooth LE zwiększa możliwości restauracji i kawiarni, umożliwiając klienci mogą wybierać spośród różnych ścieżek audio w zależności od nastroju, zamiast fragmentu standardowego tła muzyka.

Ponadto dźwięk Bluetooth LE może znacząco wpłynąć na przyjęcie publicznych rozwiązań rzeczywistości rozszerzonej (AR), w ramach których grupa może dzielić się wrażeniami za pośrednictwem wspólnego źródła transmisji.

W czerwcu 2022 r. Bluetooth SIG ogłosił nowy standard o nazwie Auracast do wspólnych doświadczeń dźwiękowych. Auracast, wcześniej znany jako Audio Sharing, umożliwi pojedyncze źródło transmisji, takie jak laptop lub telewizor (lub publiczne ogłoszenie system dla znacznie większej publiczności), aby przesyłać dźwięk do wielu odbiorców bezpośrednio do ich słuchawek, słuchawek lub aparatów słuchowych. Auracast może ostatecznie zastąpić tradycyjne systemy zapowiedzi lub rozległe systemy stereo – takie jak w kinach – osobistymi zestawami słuchawkowymi z włączoną funkcją Bluetooth LE Audio. Taka zmiana poprawi rozpoznawanie mowy nie tylko dla osób z wadami słuchu, ale także dla każdego, kto pragnie większej przejrzystości dźwięku w danym otoczeniu publicznym.

Dla użytkowników standaryzacja Auracast oznacza, że ​​będą mogli poznać różne transmisje audio — w przybliżeniu sposób, w jaki widoczne są pobliskie sieci Wi-Fi — i wybierz dowolny ze strumieni według własnego uznania.

Zdalne sterowanie

Oprócz aparatów słuchowych piloty są doskonałymi kandydatami na urządzenia, które mogą znacząco skorzystać na technologii Bluetooth LE Audio. Obecnie piloty do telewizorów z wbudowanymi mikrofonami do obsługi poleceń głosowych muszą opierać się na klasycznych transmisjach Bluetooth. W rezultacie polecenia głosowe są niestabilne na większości telewizorów z systemem Android innych niż premium, ale jest to problem, który Bluetooth LE Audio może rozwiązać, zapewniając szybszą i wydajniejszą transmisję danych.

Więcej o kodeku LC3 i jego zastosowaniach

Oprócz wydajności energetycznej Bluetooth LE Audio, jedną z jego podstawowych cech jest nowy kodek komunikacyjny o niskiej złożoności (znany również jako LC3). Kodek LC3 został opracowany dzięki współpracy firmy Ericsson i Instytutu Układów Scalonych Fraunhofera. Został zaprojektowany tak, aby zapewnić lepszą jakość dźwięku niż istniejący podstawowy kodek, Sub-band Codec (SBC), który jest częścią specyfikacji Bluetooth dla dowolnego urządzenia audio. Chociaż urządzenia Bluetooth LE Audio mogą obsługiwać bardziej zaawansowane kodeki audio, takie jak AAC, aptX i LDAC, LC3 jest istotną częścią standardu.

LC3 oferuje poprawę jakościową w stosunku do SBC, nawet jeśli szybkość transmisji zostaje obniżony do połowy. LC3 może obsługiwać szeroką gamę dźwięków, począwszy od podstawowych połączeń audio po wysokiej jakości transmisję muzyki. Producenci mogą nadać priorytet żywotności baterii lub jakości dźwięku w zależności od produktu i jego przeznaczenia. Tymczasem dłuższa żywotność baterii oznacza, że ​​akcesoria audio mogą być również wyposażone w dodatkowe czujniki monitorujące kondycję, samopoczucie lub wyrafinowaną jakość dźwięku.

Warto zauważyć, że Bluetooth wykorzystuje to samo pasmo 2,4 GHz co Wi-Fi, telefony bezprzewodowe i urządzenia takie jak elektroniczne nianie, a przeciążenie fal radiowych może prowadzić do utraty sygnału. Aby ograniczyć straty, kodek LC3 zawiera również algorytm ukrywania utraty pakietów (PLC), który automatycznie próbuje wypełnić luki w dźwięku, gdy część sygnału audio zostanie utracona na skutek efektów takich jak ingerencja.

Kiedy możemy się spodziewać, że dźwięk Bluetooth LE pojawi się na urządzeniach konsumenckich?

Chociaż firma Bluetooth SIG określiła specyfikacje dla dźwięku LE, nie natknęliśmy się jeszcze na głównych producentów sprzętu audio wytwarzających urządzenia obsługujące ten standard. Jednak wprowadzenie natywnej obsługi w systemie Android 13 prawdopodobnie przyspieszy przyjęcie go przez producentów budujących sprzęt dźwiękowy, taki jak słuchawki douszne i głośniki, a także elektronikę użytkową, taką jak smartfony, laptopy, zestawy słuchawkowe AR, inteligentne urządzenia do noszenia itp.

W swoim Raport dotyczący aktualizacji rynku Bluetooth na rok 2022Według przewidywań Bluetooth SIG LE audio spowoduje przyjęcie osobistych urządzeń peryferyjnych audio, takich jak słuchawki douszne i słuchawki, i przyniesie to rezultaty w łącznej dostawie ponad 600 milionów słuchawek dousznych, co będzie stanowić dwie trzecie całkowitej sprzedaży urządzeń peryferyjnych Bluetooth przez firmę 2026. Ponadto oczekuje się, że rynek aparatów słuchowych wzrośnie o 260% w ciągu najbliższych czterech lat. Wreszcie grupa rozpoznaje ponad 60 milionów miejsc publicznych na całym świecie, które można wykorzystać jako centra transmisji Bluetooth z szerszym zastosowaniem dźwięku LE.

Zalecenia redaktorów

• IP co? Wyjaśnienie odporności sprzętu audio na wodę i kurz
• Jak korzystać z AirPods