Що таке Bluetooth LE Audio і як він змінить наше життя?

Bluetooth LE Audio є останнім доповненням до багатьох стандарти Bluetooth, і ця нова функція має на меті забезпечити більш високу якість, безперебійне прослуховування на пристроях, а також зменшити використання батареї. Він створений для гіперз’єднаного майбутнього, де ми більше не покладаємося лише на наші смартфони, ноутбуки чи інші подібні пристрої, а на багато різних пристроїв одночасно.

Bluetooth існує вже більше двох десятиліть, але раннє застосування Bluetooth для аудіо обмежувалося відповіддю на дзвінки за допомогою аудіогарнітур і автомобільних комплектів. Категорія побачила різкий і спонтанний підйом після рішення Apple виключити роз'єм для навушників з iPhone 7, за якими швидко послідувало впровадження Apple AirPods щоб вибити більше проводів подалі від наших вух.

Глобальний аудіоринок Bluetooth був оцінений у 18,8 мільярдів доларів у 2020 році і, за прогнозами, досягне 41,1 мільярда доларів до 2027 року. У міру розвитку галузі ми можемо очікувати подальшого вдосконалення аудіотехнології Bluetooth, що дозволить створювати більш доступні продукти, кращу якість звуку та довговічність. Bluetooth LE Audio – це крок назустріч більш ефективні аудіопродукти, тож очікуйте, що найближчими роками він буде розширюватися. Ось що таке Bluetooth LE Audio і як він може змінити наше життя.

Bluetooth LE Audio проти Bluetooth LE

Bluetooth LE Audio базується на раніше популярному стандарті Bluetooth — Bluetooth LE (Низька енергія). Як випливає з назви, Bluetooth LE дозволяє пристроям Bluetooth спілкуватися при мінімальному споживанні енергії. Bluetooth LE зазвичай використовується для таких пристроїв, як розумні годинники, медичне обладнання, пристрої Інтернету речей, наприклад розумні ваги або очищувачі повітря, розумні трекери, такі як Apple AirTag, та інші оздоровчі обладнання. Проте 12-річний стандарт не передає аудіо, тому його не можна використовувати з аудіообладнанням, навушниками та іншими гарнітурами Bluetooth.

Bluetooth LE Audio, з іншого боку, є набагато новішим стандартом анонсований у 2020 році Bluetooth Special Interest Group (SIG) разом із специфікаціями для Bluetooth 5.2. Як підтверджує суфікс «Аудіо», стандарт призначений для передачі аудіо через з’єднання Bluetooth із низьким споживанням енергії, що було неможливо раніше.

Як Bluetooth LE Audio допомагає користувачам?

Окрім основних переваг енергоефективного потокового передавання аудіо через Bluetooth, стандарт також передбачає кілька підключень з одним пристроєм, значно покращуючи якість звуку порівняно зі стандартним Bluetooth підключення. Найвидатніші переваги Bluetooth LE Audio обговорюються нижче:

Кілька підключень

Перш за все, Bluetooth LE Audio дозволяє багаторазове підключення на всіх підтримуваних пристроях. Уявіть собі це як мережу IoT аудіопристроїв на основі Bluetooth, де кожен пристрій може спілкуватися безпосередньо з іншими — з відповідними дозволами — і постійно обмінюйтеся завданнями за вимога. Наприклад, коли ви використовуєте гарнітуру зі смартфоном або ноутбуком, прийом аудіо обмежує вас областю, у якій все ще можна приймати сигнали Bluetooth. Для більшості аудіопристроїв ця зона становить приблизно 10 метрів (приблизно 33 фути).

Уявіть, що ваша гарнітура підключається одночасно до двох джерел — смартфона та планшета — для потокової передачі подкастів із онлайн-сервісу. Обидва пристрої знаходяться в різних кімнатах вашого будинку. Аудіо передається зі смартфона на гарнітуру, коли ви перебуваєте поблизу смартфона. Але, коли ви вирішуєте переїхати в іншу кімнату, смартфон зв’язується з планшетом, щоб взяти на себе роботу, і ваші навушники автоматично перемикаються на аудіопотік, який передається планшетом. Усе це відбувається настільки плавно, що ви майже не помічаєте жодної затримки чи відключення між ними. У майбутньому смартфон і планшет можна буде просто замінити декількома передавачами, розкиданими по дому, на робочому місці чи громадському місці.

Bluetooth LE Audio розгортає філософію «багатопрофільного дизайну». Це ідентифікує різні з’єднання, які має користувач, і автоматично перемикається між цими з’єднаннями на основі ad-hoc вимоги. У майбутньому також можуть з’явитися «асистенти трансляції», пристрій, який може діяти як міст і покращувати дальність з’єднання з оригінальним пристроєм, подібно до Подовжувачі Wi-Fi сьогодні.

Окрім використання навушників або пристрою Bluetooth із кількома джерелами вхідного сигналу, аудіо Bluetooth LE також дає змогу підключити одне джерело до кількох вихідних пристроїв.

Низька затримка

Визначною перевагою Bluetooth LE Audio є можливість передачі аудіо з надзвичайно низькою затримкою. Під час звичайної передачі аудіо через Bluetooth джерело надсилає аудіосигнали на пристрій, який вирішує, як відтворити аудіосигнал. Bluetooth LE Audio вирішує це, вивчаючи час, необхідний для передачі сигналів у самому джерелі. Коли пристрій-одержувач не використовується, пристрій-відправник може повністю вимкнути цей аудіопотік, зменшуючи споживання енергії.

Bluetooth LE Audio може досягти цього, сформувавши просторову карту всіх інших пристроїв Bluetooth, присутніх поблизу, і надсилаючи сигнали лише за потреби. Наприклад, під час відтворення звуку на стереодинаміках джерело може миттєво вимкнути сигнали до лівого гучномовця, коли виведення звуку потрібне лише на правий динамік (навіть протягом кількох секунд) замість того, щоб надсилати тихий сигнал на лівий спікер. Bluetooth LE Audio також може надсилати окремі сигнали ліворуч і праворуч замість того, щоб надсилати змішаний сигнал до приймача, який потім розділить його на лівий і правий канали.

Для чого використовується Bluetooth LE Audio?

На додаток до швидшої та енергоефективної передачі аудіосигналу з кількох джерел до приймачів, Bluetooth LE Audio також може мати значні застосування в інших сферах. Нижче наведено деякі програми, у яких Bluetooth LE Audio має суттєве значення:

Застосування в слухових апаратах

Новий стандарт Bluetooth здатний революціонізувати роботу слухових апаратів. Подібно до кількох джерел потокового передавання для стандартної гарнітури Bluetooth, у майбутньому ми також можемо мати спеціалізовані передавальні пристрої для допомоги людям із проблемами слуху. Ці спеціальні передавачі можуть автоматично посилювати всі публічні оголошення та навколишні звуки для людей, які їх використовують слухові апарати, тим самим допомагаючи їм чути та відчувати слуховий світ так само, як люди без слуху ускладнення.

Можна уявити, що це також супроводжується проблемами. У майбутньому людина зі слуховим апаратом може зіткнутися з декількома джерелами, що вимагають трансляції звуку користувачі вручну налаштовуються на певні оголошення, а також контролюють гучність відповідно до свого природного слуху здатність. Bluetooth SIG пропонує виправити це за допомогою іншого пристрою, відомого як командний пристрій. Командир може бути будь-яким: від конкретної програми на смартфоні до одного з параметрів у налаштуваннях Bluetooth телефону.

Google робить важливий крок у цьому напрямку, додавши підтримку Bluetooth LE Audio в Android. У грудні 2021 року Esper’s Мішал Рахман знайшли зміни у вихідному коді Android, які натякають на підтримку Bluetooth LE Audio, яка буде додана до остаточного випуску Android 13.

Через кілька місяців Google офіційно додав підтримку низькоенергетичних аудіотрансляцій у другій бета-версії Android 13. Згідно Еспер, ця зміна майже підтверджує, що Android 13 дозволить смартфонам «транслювати медіа на пристрої поблизу [їх] або слухати чиюсь трансляцію».

Трансляції та доповнена реальність

Навіть людям без порушень слуху Bluetooth LE Audio може бути корисним, особливо для підтримки зв’язку з громадськими трансляціями. Уявіть собі, що ви чуєте повідомлення про потяги, не знімаючи гарнітуру, або слухаєте будь-які розважальні програми в громадському парку. Фактично це схоже на службу FM-радіо, але вона сильно залежить від 5G і майбутніх технологій мобільного Інтернету.

У якийсь момент ми могли побачити, що аудіо Bluetooth LE покращує роботу ресторанів і кав’ярень, дозволяючи клієнти можуть вибирати з різних аудіодоріжок залежно від свого настрою, замість фрагмента стандартного фону музика.

Крім того, аудіо Bluetooth LE може суттєво вплинути на впровадження загальнодоступної доповненої реальності (AR), де група може ділитися досвідом через спільне джерело трансляції.

У червні 2022 року Bluetooth SIG анонсував новий стандарт під назвою Auracast для спільного використання аудіо. Auracast, раніше відомий як Audio Sharing, дозволить єдине джерело передачі, наприклад ноутбук або телевізор (або публічне оголошення система для набагато більшої аудиторії), щоб транслювати аудіо багатьом одержувачам безпосередньо в їхні навушники чи слухові апарати. Згодом Auracast може замінити традиційні оголошення або величезні стереосистеми — наприклад, у кінотеатрах — персональними гарнітурами з підтримкою Bluetooth LE Audio. Така зміна покращить розпізнавання мовлення не лише для людей з вадами слуху, але й для всіх, хто бажає більшої чіткості звуку в будь-якому публічному місці.

Для користувачів стандартизація Auracast означає, що вони зможуть знати про різні аудіотрансляції — скільки видно найближчі мережі Wi-Fi — і вибрати будь-який із потоків на свій розсуд.

Пульти дистанційного керування

Окрім слухових апаратів, пульти дистанційного керування є чудовими кандидатами для пристроїв, які можуть отримати значну користь від Bluetooth LE Audio. Наразі пульти дистанційного керування телевізорами з вбудованими мікрофонами для голосових команд повинні покладатися на класичну передачу Bluetooth. Як наслідок, голосові команди тремтять на більшості телевізорів Android TV не преміум-класу, але це те, що Bluetooth LE Audio може вирішити, забезпечуючи швидшу та ефективнішу передачу даних.

Докладніше про кодек LC3 та його застосування

Поряд з енергоефективністю Bluetooth LE Audio, однією з його важливих характеристик є новий комунікаційний кодек низької складності (також відомий як LC3). Кодек LC3 було розроблено завдяки співпраці між Ericsson та Інститутом інтегральних схем Фраунгофера. Він створений для забезпечення кращої якості аудіо, ніж існуючий базовий кодек Sub-band Codec (SBC), який є частиною специфікації Bluetooth для будь-якого аудіопристрою. Хоча пристрої Bluetooth LE Audio можуть підтримувати вдосконалені аудіокодеки, такі як AAC, aptX і LDAC, LC3 є важливою частиною стандарту.

LC3 пропонує якісне покращення порівняно з SBC, навіть якщо бітрейт знижується до половини. LC3 може охоплювати широкий діапазон звуків, починаючи від простих аудіодзвінків і закінчуючи високоякісною передачею музики. Виробники можуть визначати пріоритетність часу роботи батареї або якості звуку залежно від продукту та призначення. Водночас довший термін служби батареї означає, що аудіоаксесуари також можуть мати додаткові датчики для відстеження фізичної форми, самопочуття або вдосконаленої якості звуку.

Примітно, що Bluetooth використовує той самий спектр 2,4 ГГц, що й Wi-Fi, бездротові телефони та такі пристрої, як радіоняні, і перевантаження в радіохвилях може призвести до втрати сигналу. Щоб зменшити втрати, кодек LC3 також включає алгоритм приховування втрати пакетів (PLC), який автоматично намагається заповнити проміжки в аудіо, коли частина аудіосигналу втрачається через такі ефекти, як втручання.

Коли ми можемо очікувати, що звук Bluetooth LE з’явиться на споживчих пристроях?

Хоча Bluetooth SIG окреслив специфікації для аудіо LE, ми ще не зустріли великих виробників аудіопристроїв, які підтримують цей стандарт. Однак запровадження вбудованої підтримки в Android 13, ймовірно, прискорить впровадження виробниками звукового обладнання, наприклад навушники і динаміки, а також споживчу електроніку, таку як смартфони, ноутбуки, гарнітури AR, розумні переносні пристрої тощо.

У своєму Звіт про оновлення ринку Bluetooth за 2022 рік, за прогнозами Bluetooth SIG, аудіо LE сприятиме прийняттю персональних периферійних аудіопристроїв, таких як вкладиші та навушники, і результат у загальній доставці понад 600 мільйонів навушників, що становитиме дві третини від загальної кількості периферійних пристроїв Bluetooth, проданих компанією 2026. Крім того, очікується, що протягом наступних чотирьох років ринок слухових апаратів зросте на 260%. Нарешті, група визнає понад 60 мільйонів громадських місць у всьому світі, які можна використовувати як центри трансляції Bluetooth із широким впровадженням аудіо LE.

Рекомендації редакції

• IP що? Пояснення водо- та пилостійкості аудіопристроїв
• Як користуватися AirPods