Что такое Bluetooth LE Audio и как он изменит нашу жизнь?

Bluetooth LE Audio — последнее дополнение к множеству Стандарты Bluetooth, и эта новая функция призвана обеспечить более качественное и плавное прослушивание устройств, а также снизить расход заряда батареи. Он создан для гиперподключенного будущего, в котором мы больше не полагаемся только на наши смартфоны, ноутбуки или другие подобные устройства, а на множество разных устройств одновременно.

Bluetooth существует уже более двух десятилетий, но раннее применение Bluetooth для аудио ограничивалось ответом на вызовы с помощью аудиогарнитуры и автомобильных наушников. В этой категории произошел резкий и спонтанный подъем после решения Apple убрать разъем для наушников из iPhone 7, за которым вскоре последовало введение Apple AirPods чтобы отодвинуть еще больше проводов от наших ушей.

Мировой рынок аудио Bluetooth оценивается в 18,8 миллиардов долларов в 2020 году и, по прогнозам, к 2027 году достигнет $41,1 млрд. По мере роста отрасли мы можем ожидать дальнейшего совершенствования аудиотехнологии Bluetooth, что позволит создавать более доступные продукты, лучшее качество звука и долговечность. Bluetooth LE Audio — это шаг навстречу более эффективные аудиопродукты, поэтому ожидайте, что в ближайшие годы он будет расширяться все больше и больше. Вот что такое Bluetooth LE Audio и как оно может изменить нашу жизнь.

Bluetooth LE Audio по сравнению с Bluetooth LE

Bluetooth LE Audio основан на ранее популярном стандарте Bluetooth — Bluetooth ЛЭ (Мало энергии). Как следует из названия, Bluetooth LE позволяет устройствам Bluetooth обмениваться данными, потребляя при этом минимальное количество энергии. Bluetooth LE обычно используется для таких устройств, как умные часы, медицинское оборудование, устройства IoT, такие как умные весы или очистители воздуха, умные трекеры, такие как Apple AirTag, и другие оздоровительные устройства. оборудование. Однако стандарт 12-летней давности не передает звук и, следовательно, не может использоваться с аудиооборудованием, наушниками и другими гарнитурами Bluetooth.

Bluetooth LE Audio, с другой стороны, является гораздо более новым стандартом, который был объявлено в 2020 году Специальной группой по интересам Bluetooth (SIG) вместе со спецификациями Bluetooth 5.2. Как следует из суффикса «Аудио», стандарт предназначен для передачи звука через соединение Bluetooth с низким энергопотреблением, что раньше было невозможно.

Как Bluetooth LE Audio помогает пользователям?

Помимо основных преимуществ более энергоэффективной потоковой передачи аудио через Bluetooth, стандарт также позволяет несколько подключений к одному устройству, значительно улучшая качество звука по сравнению со стандартным Bluetooth связь. Наиболее заметные преимущества Bluetooth LE Audio обсуждаются ниже:

Несколько соединений

Прежде всего, Bluetooth LE Audio позволяет использовать несколько подключений на всех поддерживаемых устройствах. Представьте себе это как сеть Интернета вещей, состоящую из аудиоустройств на базе Bluetooth, где каждое устройство может обмениваться данными. напрямую с остальными — с правильными разрешениями — и постоянно обмениваться задачами требование. Например, когда вы используете гарнитуру со смартфоном или ноутбуком, прием звука ограничивается областью, в которой все еще можно принимать сигналы Bluetooth. Для большинства аудиоустройств эта область составляет около 10 метров (около 33 футов).

Представьте себе, что ваша гарнитура подключается одновременно к двум источникам — смартфону и планшету — для потоковой передачи подкастов из онлайн-сервиса. Оба устройства находятся в разных комнатах вашего дома. Звук передается со смартфона на гарнитуру, когда вы находитесь рядом со смартфоном. Но когда вы решаете переехать в другую комнату, смартфон связывается с планшетом, чтобы взять на себя управление, и ваши наушники автоматически переключаются на аудиопоток, передаваемый планшетом. Все это происходит настолько плавно, что вы едва замечаете какие-либо задержки или разрывы между ними. В будущем смартфон и планшет могут быть просто заменены множеством передатчиков, разбросанных по дому, на рабочем месте или в общественных местах.

Bluetooth LE Audio реализует философию «многопрофильной конструкции». Он определяет различные соединения, которые имеет пользователь, и автоматически переключается между этими соединениями на основе ad-hoc требования. В будущем также могут появиться «помощники по вещанию» — устройство, которое может действовать как мост и увеличивать дальность связи с исходным устройством, подобно тому, как Удлинители Wi-Fi сегодня.

Помимо использования наушников или устройства Bluetooth с несколькими источниками входного сигнала, звук Bluetooth LE также позволяет использовать один источник для подключения к нескольким устройствам вывода.

Низкая задержка

Важным преимуществом Bluetooth LE Audio является то, что он обеспечивает передачу звука с чрезвычайно низкой задержкой. При обычной передаче звука по Bluetooth источник отправляет аудиосигналы на устройство, которое решает, как визуализировать аудиосигнал. Bluetooth LE Audio решает эту проблему, изучая время, необходимое для передачи сигналов в самом источнике. Когда устройство-получатель не используется, устройство-отправитель может полностью отключить этот аудиопоток, снижая потребление энергии.

Bluetooth LE Audio может добиться этого, формируя пространственную карту всех других устройств Bluetooth, находящихся поблизости, и отправляя сигналы только при необходимости. Например, при воспроизведении звука на стереодинамике источник может на мгновение отключить сигналы, поступающие на левый динамик, когда вывод звука требуется только на правый динамик (даже на несколько секунд) вместо отправки тихого сигнала на левый оратор. Bluetooth LE Audio также может отправлять отдельные сигналы влево и вправо вместо отправки смешанного сигнала на приемник, который затем разделяет его на левый и правый каналы.

Как используется Bluetooth LE Audio?

Помимо более быстрой и энергоэффективной передачи аудиосигнала от нескольких источников к приемникам, Bluetooth LE Audio также может найти важное применение в других областях. Некоторые из приложений, в которых Bluetooth LE Audio имеет существенное значение:

Применение в слуховых аппаратах

Новый стандарт Bluetooth способен произвести революцию в работе слуховых аппаратов. Точно так же, как несколько источников потоковой передачи для стандартной Bluetooth-гарнитуры, в будущем у нас могут появиться специализированные передающие устройства, которые помогут людям с проблемами слуха. Эти специальные передатчики могут автоматически усиливать все публичные объявления и окружающие звуки для людей, использующих слуховые аппараты, тем самым помогая им слышать и воспринимать слуховой мир так же, как люди без слуха. сложности.

Можно представить, что это тоже сопряжено с проблемами. В будущем человек со слуховым аппаратом может столкнуться с несколькими источниками, транслирующими его звук, и требовать пользователи вручную настраивают определенные объявления, а также контролируют громкость в соответствии со своим естественным слухом способность. Bluetooth SIG предлагает исправить это с помощью другого устройства, известного как командир. Командиром может быть что угодно: определенное приложение на смартфоне или один из вариантов в настройках Bluetooth телефона.

Google делает важный шаг в этом направлении, добавляя поддержку Bluetooth LE Audio в Android. В декабре 2021 года Эспера Мишаал Рахман обнаружил изменения в исходном коде Android, намекающие на поддержку Bluetooth LE Audio, которая будет добавлена ​​в финальную версию Андроид 13.

Несколько месяцев спустя Google официально добавил поддержку аудиотрансляций с низким энергопотреблением во второй бета-версии Android 13. Согласно ЭсперЭто изменение почти подтверждает, что Android 13 позволит смартфонам «транслировать мультимедиа на устройства рядом с ними или слушать чужую трансляцию».

Трансляции и дополненная реальность

Даже для людей без нарушений слуха Bluetooth LE Audio может быть полезен, особенно для того, чтобы быть в курсе общественных трансляций. Представьте себе, что вы слышите объявления поездов, не снимая гарнитуру, или слушаете развлечения в общественных парках. По сути, это похоже на службу FM-радио, но в значительной степени зависит от 5G и будущих технологий мобильного интернета.

В какой-то момент мы могли увидеть аудио Bluetooth LE, дополняющее возможности ресторанов и кафе, позволяя клиенты могут выбирать различные звуковые дорожки в зависимости от их настроения, а не стандартного фона. музыка.

Кроме того, звук Bluetooth LE может существенно повлиять на внедрение публичного опыта дополненной реальности (AR), когда группа может поделиться своим опытом через общий источник вещания.

В июне 2022 года Bluetooth SIG объявила о новом стандарте под названием Auracast для совместного использования аудио. Auracast, ранее известный как Audio Sharing, позволит использовать один источник передачи, например ноутбук или телевизор (или публичное объявление). для гораздо более широкой аудитории), чтобы транслировать звук нескольким получателям непосредственно в их наушники, наушники или слуховые аппараты. Auracast может в конечном итоге заменить традиционные системы объявлений или огромные стереосистемы, например, в кинотеатрах, персональными гарнитурами с поддержкой Bluetooth LE Audio. Такое изменение улучшит распознавание речи не только для людей с нарушениями слуха, но и для всех, кто желает большей четкости звука в любом общественном месте.

Для пользователей стандартизация Auracast означает, что они смогут узнавать о различных аудиотрансляциях. — примерно так, как видны близлежащие сети Wi-Fi — и выбрать любой из потоков на свое усмотрение.

Пульты управления

Помимо слуховых аппаратов, пульты дистанционного управления являются отличными кандидатами на устройства, которые могут значительно выиграть от Bluetooth LE Audio. В настоящее время пульты дистанционного управления телевизорами со встроенными микрофонами для голосовых команд вынуждены использовать классическую передачу данных по Bluetooth. В результате голосовые команды на большинстве Android-телевизоров не премиум-класса работают нестабильно, но эту проблему можно решить с помощью Bluetooth LE Audio, обеспечив более быструю и эффективную передачу данных.

Подробнее о кодеке LC3 и его применении

Помимо энергоэффективности Bluetooth LE Audio, одной из его важнейших характеристик является новый коммуникационный кодек низкой сложности (также известный как LC3). Кодек LC3 был разработан в результате сотрудничества Эрикссон и Института интегральных схем Фраунгофера. Он разработан для обеспечения лучшего качества звука, чем существующий базовый кодек Sub-band Codec (SBC), который является частью спецификации Bluetooth для любого аудиоустройства. Хотя аудиоустройства Bluetooth LE могут поддерживать более совершенные аудиокодеки, такие как AAC, aptX и LDAC, LC3 является важной частью стандарта.

LC3 предлагает качественное улучшение по сравнению с SBC, даже если битрейт снижается до половины. LC3 может воспроизводить широкий спектр звуков: от простых аудиовызовов до высококачественной передачи музыки. Производители могут устанавливать приоритеты времени автономной работы или качества звука в зависимости от продукта и его предполагаемого назначения. Между тем, более длительное время автономной работы означает, что аудиоаксессуары также могут иметь дополнительные датчики для фитнеса, отслеживания состояния здоровья или улучшения качества звука.

Примечательно, что Bluetooth использует тот же спектр 2,4 ГГц, что и Wi-Fi, беспроводные телефоны и такие устройства, как радионяни, а перегруженность радиоволн может привести к потере сигнала. Для уменьшения потерь кодек LC3 также включает в себя алгоритм маскировки потери пакетов (PLC), который автоматически пытается заполнить пробелы в звуке, когда часть аудиосигнала теряется из-за таких эффектов, как вмешательство.

Когда мы можем ожидать появления звука Bluetooth LE на потребительских устройствах?

Хотя компания Bluetooth SIG изложила спецификации для звука LE, нам еще предстоит столкнуться с крупными производителями аудио, создающими устройства, поддерживающие этот стандарт. Однако введение встроенной поддержки в Android 13, вероятно, ускорит внедрение производителями звукового оборудования, такого как наушники и динамики, а также бытовую электронику, такую ​​как смартфоны, ноутбуки, AR-гарнитуры, интеллектуальные носимые устройства и т. д.

В своем Отчет об обновлении рынка Bluetooth за 2022 год, Bluetooth SIG предсказывает, что звук LE будет способствовать распространению персональных аудиопериферийных устройств, таких как наушники-вкладыши и наушники, и в результате в общей сложности будет поставлено более 600 миллионов наушников, что составит две трети от общего количества периферийных устройств Bluetooth, проданных компанией 2026. Кроме того, ожидается, что рынок слуховых аппаратов вырастет на 260% в течение следующих четырех лет. Наконец, группа признает более 60 миллионов общественных мест по всему миру, которые можно использовать в качестве центров вещания Bluetooth с более широким внедрением звука LE.

Рекомендации редакции

• ИП что? Объяснение защиты аудиоаппаратуры от воды и пыли
• Как использовать AirPods