Bluetooth LC3 Codec'i Nedir? SBC'den Daha mı İyi?

Bluetooth Özel İlgi Grubu pazarlamadan sorumlu başkan yardımcısı Ken Kolderup, CES 2020 etkinliğinde şunları duyurdu: Bluetooth Low Energy'nin doğuşu—daha iyi sunarken daha düşük güç kullanan yeni bir Bluetooth ses iletim teknolojisi türü kalite.

Bu teknolojinin kalbinde, Düşük Karmaşıklıklı İletişim Codec'i (LC3) adı verilen yeni bir ses codec'i vardı. Bu şu soruyu getiriyor: Bu codec, Bluetooth üzerinden ses iletimi için temel olan SBC'den daha mı iyi? Hadi öğrenelim.

Bluetooth Türlerini Anlamak

Codec bileşenlerini karşılaştırmadan önce, günümüzde iki Bluetooth teknolojisi arasındaki farkı anlamak önemlidir. Genel olarak, iki ana Bluetooth kategorisi vardır. İşte her ikisine de kısa bir genel bakış.

Bluetooth Klasik

Bluetooth Temel Hızı/Gelişmiş Veri Hızı (BR/EDR) olarak da bilinen Bluetooth Classic, verileri daha yüksek bit hızlarında iletmek için tasarlanmış bir dizi radyo kullanır. Bu bit hızı çoğu durumda 1 ile 3 Mb/s arasında değişir. Bu yüksek bit hızı nedeniyle Bluetooth Classic, kablosuz kulaklıklarda, hoparlörlerde ve araç eğlence sistemlerinde ses iletimi için kullanılır.

Bluetooth Düşük Enerji (BLE)

Klasik Bluetooth ile karşılaştırıldığında, düşük enerjili Bluetooth özel düşük enerjili radyolar kullanır. Buna bağlı, Bluetooth Düşük Enerji daha az güç tüketirken verileri aktarır. Bununla birlikte, bu güç verimliliği, bit hızını maksimum 2 Mb/sn'ye düşürür. Ek olarak BLE, 125 ve 500 kbps'de iki düşük bit hızlı aktarım sunar.

Daha düşük bant genişliği ve güç tüketimi nedeniyle, akıllı saatlere ve verilere çok fazla güvenmeyen diğer akıllı cihazlara veri iletmek için düşük enerjili Bluetooth kullanılır.

BLE'nin bant genişliği sınırlaması göz önüne alındığında, Bluetooth Classic, sesi kablosuz olarak iletmek için birincil araçtır. Ancak 2020'de Bluetooth Özel İlgi Grubu LC3'ü piyasaya sürdüğünde her şey değişti. Ancak tek bir codec bileşeni nasıl her şeyi değiştirebilir? Buna cevap vermeden önce Bluetooth üzerinden sesin nasıl gönderildiğini belirlememiz gerekiyor.

Bluetooth Üzerinden Ses Nasıl Gönderilir?

Daha önce açıklandığı gibi, Bluetooth Classic genellikle sesi kablosuz olarak iletmek için kullanılır. Bunun için cihazınızda depolanan müzik, radyo dalgaları kullanılarak kablosuz kulaklığınıza gönderilir.

Bu dalgalar, yüksek enerjili Bluetooth radyolar kullanılarak üretilir ve iletilen dalgaların frekansı değiştirilerek birler ve sıfırlar kablosuz cihaza iletilir. Ancak, Bluetooth Classic sınırlı bant genişliğine sahiptir ve yüksek kaliteli ses bu cihaz üzerinden gönderilemez. Codec bileşenleri burada devreye giriyor.

Bluetooth üzerinden aktardığınız çoğu ses dosyası, SBC, AAC, Aptx, LDAC ve LHDC gibi codec bileşenlerini kullanır. Bu codec'lerin temel amacı, ses dosyalarını sıkıştırarak Bluetooth üzerinden iletilmelerini sağlamaktır. Bu sıkıştırılmış dosyalar daha sonra alıcıya gönderilir, açılır ve oynatılır.

Ses Codec'leri Nasıl Çalışır?

Ses sıkıştırılmadığında çok fazla depolama alanı kaplar. İşleri perspektife koymak için, sıkıştırılmamış bir ses dosyasının bit hızı 1,4 Mb/sn'dir. Bu, sıkıştırılmamış sesin bir saniyesini yayınlamak anlamına gelir; akıllı telefonunuzun Bluetooth kullanarak kulaklığınıza 1,4x10^6 bit bilgi göndermesi gerekir.

Bluetooth Classic'in bant genişliğine bakarsanız, 3 Mb/s bit hızında veri gönderebildiğini göreceksiniz. Bu nedenle codec'lerin gerekli olmadığı sonucuna varabilirsiniz ama bir püf noktası var. 3Mb/s teorik bir maksimumdur.

En iyi durumda gerçek dünya koşullarında, klasik bir Bluetooth kanalı için maksimum bit hızı yaklaşık 900 Kb/sn'dir. Bu oranlar, yalnızca belirli koşullar karşılandığında ve ilgili cihazlar kullanıldığında elde edilir. yüksek çözünürlüklü Bluetooth codec bileşenleri. Çoğu durumda, Bluetooth iletimi yalnızca 320 Kb/sn'lik bir bit hızı sunar. Bu bant genişliği kısıtlaması nedeniyle, kulaklığınıza gönderilen ses dosyasının boyutunu sıkıştırmak için codec bileşenleri gerekir.

Hem verici hem de alıcı, ses iletimi için aynı codec bileşenlerini kullanmalıdır. Cihazlardan herhangi biri belirli bir codec bileşenini desteklemiyorsa, Bluetooth Classic kullanılırken iletim varsayılan codec olan SBC'ye geçer. BLE ses kullanan cihazlar için varsayılan codec bileşeni LC3'tür.

LC3 Nedir?

Bluetooth Classic codec'leri bu kadar düşük bit hızlarında yüksek kaliteli ses sağlayamadığından, BLE üzerinden ses iletimi imkansızdı. Bluetooth Özel İlgi Grubu, bu sorunu çözmek için LC3 codec bileşenini geliştirdi. Daha düşük bit hızlarında daha kaliteli ses sunmak, BLE üzerinden yüksek kaliteli ses iletimini etkinleştirdi.

Rakamlar açısından, LC3 codec'i SBC ile aynı ses kalitesini yarı bit hızında sağlayabilir. Bu daha yüksek sıkıştırma nedeniyle, LC3 codec bileşeni gecikmeyi ve güç tüketimini azaltarak kablosuz kulaklıkların daha düşük gecikmelerde daha iyi pil ömrü sunmasını sağlar. Bu daha düşük gecikme, oyun oynama gibi gerçek zamanlı uygulamalar için kullanıcı deneyimini geliştirir ve eller serbest arama uygulamaları için codec'in kullanılmasını sağlar.

LC3'ten önce kulaklıklarda Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) ve Hands-Free Profile (HFP) olmak üzere iki farklı codec kullanılıyordu. A2DP yüksek kalite için tasarlanırken, ses verilerini Bluetooth üzerinden iletmek için HFP kullanıldı.

Ahizesiz arama uygulamalarının düşük gecikme gereksinimleri nedeniyle, ahizesiz görüşme profilinin ses kalitesi düşüktür. Ancak VoIP gibi telekomünikasyondaki gelişmelerle birlikte, artık kablosuz telefon görüşmeleri üzerinden bile yüksek kalite elde ediyoruz. Ancak, eller serbest arama için bir Bluetooth kulaklık kullanırsak, HFP'nin sınırlamaları ses kalitesinin düşmesi anlamına gelir.

İşte burada LC3 devreye giriyor çünkü kulaklığın mikrofonundan telefona yüksek kaliteli ses aktarabiliyor ve bunun tersi de düşük gecikme süreleriyle mümkün oluyor.

SBC'ye karşı LC3? Hangisi daha iyi?

Codec bileşenlerini karşılaştırırken dikkate alınması gereken ana parametre bit hızlarıdır. Daha yüksek bit hızına sahip bir codec, daha fazla ses bilgisi ilettiği için daha iyi kalite sunarak cihazların kaydedilen sesi daha iyi yeniden oluşturmasını sağlar.

Bir codec bileşeninin bit hızı, örnekleme frekansına ve bit derinliğine bağlıdır. Örnekleme frekansı, ses sinyalinden alınan örneklerin sıkıştırma için alınma hızıdır. Bit derinliği, aksine, her örnekteki sinyal genliğini belirlemek için gereken bit sayısını tanımlar.

Bir codec bileşeninin bit hızı, hem örnekleme hızı hem de bit derinliği çarpılarak tanımlanabilir. Bu parametrelere ek olarak, bit hızını tanımlarken bir ses sinyalinin kanal sayısının da dikkate alınması gerekir. Mono ses için kanal sayısı bir, stereo ses için ise ikidir.

Bu nedenle, bir codec'in bit hızını bulmak için şu formülü kullanabiliriz:

bit hızı = örnekleme hızı x bit derinliği x kanal sayısı

Bu bilgiler ışığında iki codec'i karşılaştıralım ve bit hızlarını görelim.

Rakamlara baktığımızda, LC3 codec'inin daha yüksek bit hızları nedeniyle SBC'ye kıyasla daha iyi ses kalitesi sunabileceği açıktır. Ayrıca LC3, SBC'ye kıyasla aynı bit hızında iki kat daha fazla ses kalitesi sağlayabilir. Bunun nedeni, daha iyi sıkıştırma algoritmaları ve Paket Kaybı Gizleme kullanması ve böylece çok daha iyi bir ses deneyimi sunmasıdır.

LC3, yüksek kalitesinin yanı sıra SBC'ye kıyasla daha düşük gecikme süresi sunarak gerçek zamanlı uygulamalar için daha iyi bir kullanıcı deneyimi sunar.

Bir çift kablosuz kulaklık tarafından kullanılan örnekleme ve bit derinlikleri, üreticiler tarafından yapılandırılır. Pil ömrünü iyileştirmek ve iletim hatalarını azaltmak için daha düşük bit hızlarında çalışacak şekilde yapılandırılabildikleri için, codec'in kapasitesi kulaklıkların sunduğu gerçek kaliteden farklı olabilir.

LC3, Bluetooth Sesini Sonsuza Kadar Değiştirecek mi?

LC3 codec'i, on yılı aşkın süredir Bluetooth spesifikasyonunda yapılan en önemli revizyon olan BLE audio'nun merkezinde yer alır. Codec yalnızca yüksek kaliteli ses sunmaya odaklanmakla kalmaz, aynı zamanda bunu daha düşük gecikme süresi ve güç tüketimi sunarken yapar.

Bu değişiklikler göz önüne alındığında, LC3 tarafından desteklenen Bluetooth ürünleri, kullanıcılara daha az güç kullanırken daha iyi arama ve ses kalitesi sunacak. Bu daha az güç tüketimi nedeniyle, kablosuz kulaklıkların pil ömrü daha iyi olacak ve geliştiriciler bu enerjiyi ekolayzerler ve aktif gürültü gibi daha iyi hesaplama özellikleri sunmak için kullanabilir iptal.