O que é o Bluetooth LE Audio e o codec LC3?

Durante a CES 2020, que ocorreu no início deste mês em Las Vegas, um dos pontos principais, dentre as inúmeras revelações, foi a novidade exibida pela Bluetooth SIG (Bluetooth Special Interest Group), organização responsável por supervisionar o desenvolvimento dos padrões Bluetooth, além de realizar o licenciamento das tecnologias e marcas que comercializam produtos com tal suporte. Foram anunciados novos recursos que serão integrados ao padrão Bluetooth Low Energy (LE), onde se aglutinou as tecnologias relacionadas chamando-as de LE Áudio.

Dentre os principais recursos que fazer parte do LE Áudio está o novo codec Bluetooth chamado LC3, que ao que parece, soa superior ao codec SBC (codec Bluetooth mais simples, porém comum a todos os aparelhos que possuem a tecnologia de transmissão de dados sem fio). Com esta nova tecnologia, teremos o suporte nativo para fones de ouvido True Wirelss e outras funcionalidades para aparelhos auditivos.

Bluetooth LE e LE Áudio

Antes de falarmos sobre o áudio em si, será necessária uma pequena explanação sobre a tecnologia Bluetooth. Atualmente, há duas grandes divisões de transmissão de sinais no Bluetooth, o Classic (Classico) e o LE (Low Energy). O LE é utilizado para transferências de dados que não exigem tanta potência e velocidade, onde normalmente ocorre em dispositivos do tipo IoT e wearables.

O Bluetooth Low Energy foi lançado no Bluetooth 4.0 e continuou nas versões 5.0 e 5.1. Já o Bluetooth Classic está presente desde a primeira versão da tecnologia e é utilizado para transferências de dados em alta velocidade, que consomem mais energia. Todos os atuais codecs de áudio como, por exemplo, o SBC (padrão e universal), o aptX (Qualcomm) ou o LDAC (Sony), utilizam-se da transmissão de dados do Bluetooth Classic.

Com a chegada do LE Áudio, a forma como é processado e enviado os sinais de áudio via Bluetooth mudará. Com esta tecnologia, será possível transmitir dados de áudio através das ondas de baixa potência e largura de banda do Bluetooth LE. Consequentemente, utilizando esta implementação, teremos uma melhora significativa na duração de bateria dos fones de ouvido Bluetooth.

A tecnologia é bem promissora, porém, ela só será suportada na versão 5.2 do Bluetooth. Ou seja, teremos que esperar mais alguns anos para utilizá-la.

Como funciona o codec Bluetooth LC3

Baseado na linha da tecnologia LE Áudio, foi apresentado um novo codec de áudio Bluetooth chamado LC3 (Low Complexity Communication Codec). Este novo codec realiza uma compressão do áudio ao transmiti-lo, assim como o SBC, codec básico e universal do Bluetooth Classic. Entretanto, de acordo com os seus desenvolvedores, a nova tecnologia reduz os bitrate a níveis mais baixos que o SBC, porem mantendo uma qualidade razoavelmente boa, garantindo que o áudio seja enviado sem falhas através do Bluetooth LE mesmo em condições de muita interferência de ondas de rádio.

O codec LC3 possui uma variação no bitrate que vai de 160kbps até 345kbps, enquanto o SBC abrange a faixa de 240kbps até 345kbps. Se analisarmos os números, teoricamente o SBC seria melhor para transmitir um áudio de qualidade superior, sendo o LC3 o codec mais compacto já criado para transmissão de áudio. Entretanto o novo codec apresenta uma qualidade de som muito superior ao SBC, segundo o Bluetooth SIG mesmo quando está transmitindo um bitrate inferior, obtendo uma alta pontuação nos testes de percepção padronizados da indústria, que vai de 0 a 5 (confira a metodologia de avaliação aqui).

Avaliação do áudio dos codecs de audio Bluetooth SBC e LC3 em diferentes bitrates. Fonte: Bluetooth SIG

As ideias utilizadas na escalabilidade do codec LC3 são parecidas com o que temos nos codecs aptX Adaptive e LDAC. A qualidade regride quando a qualidade de conexão é limitada como, por exemplo, quando se está ouvindo a uma longa distância da fonte ou em ambientes com muita interferência de ondas de rádio. A mudança da largura de banda do Bluetooth LE para uma faixa mais limitada ocorreu por conta destas barreiras que surgem durante a transmissão de áudio via Bluetooth.

O codec LC3 mudará o áudio Bluetooth para sempre

Esta afirmação pode parecer exagerada visto que estamos no início do surgimento da tecnologia. Mas os dispositivos de áudio que utilizarão esta tecnologia terão um incremento considerável na qualidade de áudio. Pessoas que utilizam aparelhos auditivos e fones de ouvido mais acessíveis, terão uma melhoria sensível na qualidade de transmissão de áudio, pois agora teremos por padrão a capacidade de conexões simultâneas.

Os fones de ouvido true wireless (TWS) ficarão dramaticamente melhores

Atualmente a grande maioria dos fones de ouvido não suportam True Wireless estéreo (transmissão de dados ocorre de maneira independente para o lado esquerdo e direito dos fones). O que ocorre na maior parte dos fones TWS é a transmissão do sinal de áudio estéreo para um dos lados do fone para em seguida retransmitir para o outro lado um sinal de áudio mono. Quando os fones de ouvido suportarem o Bluetooth 5.2, eles serão capazes de receber sinais de forma independente nativamente, além de diminuir o delay consideravelmente e aumentar a vida útil de suas baterias, devido a mudança para o Áudio LE.

Compartilhe sua música com seus amigos a partir de uma única fonte

Este método já existe, porem nem todos os dispositivos são capazes de reproduzi-lo, gasta-se muita energia e a latência é alta. Com a tecnologia de transmissão de dados de áudio independentes aprimorada pelo Áudio LE, presente no Bluetooth 5.2, o compartilhamento de um mesmo áudio para vários fones de ouvidos ou caixas de som não será mais um problema. É possível assistir a um filme com, por exemplo, duas pessoas ou mais utilizando fones de ouvido True Wireless ou headphones Bluetooth ou caixas de som Bluetooth.

A tecnologia também é capaz de fazer com que haja uma transmissão em massa de um mesmo áudio em locais públicos, permitindo que várias pessoas sejam informadas sobre algo no aeroporto ou ouçam à uma palestra que está sendo feita em uma língua que não se domina muito bem ou assistam a esportes em bares utilizando fones de ouvido.

Quando poderei utilizar o Bluetooth LE Áudio?

A tecnologia LE Áudio será introduzida na próxima geração do Bluetooth, a 5.2. A chegada do novo padrão Bluetooth, infelizmente, irá demorar, pois teremos de aguardar a chegada de dispositivos que suporte a transmissão do áudio com esta nova tecnologia e a chegada de fones de ouvido e aparelhos auditivos que suportem o Bluetooth 5.2. Entretanto, como a tecnologia não é proprietária, a adoção dos novos recursos será razoavelmente rápida.

Os componentes necessários para a criação do hardware que suportará o LE Áudio estarão disponíveis para os desenvolvedores no final deste ano. Ou seja, os primeiros produtos não surgiram nem em 2020 e nem no início de 2021. É mais provável que tenhamos acesso ao LE Áudio somente em 2022.

Fonte: Soundguys