Cómo el Bluetooth LE Audio y el códec LC3 cambiarán el mundo del audio por Bluetooth para siempre

Jesús Sánchez, 10 mayo 2020

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En el pasado CES 2020 de Las Vegas, el Bluetooth SIG anunció nuevas tecnologías, broadcasting múltiple y un nuevo códec mucho más eficiente, que van a transformar la forma en que escuchamos música de manera inalámbrica.

Estas nuevas tecnologías, recogidas bajo la marca comercial Bluetooth LE Audio, permiten una mayor eficiencia en la compresión, una mejor calidad de sonido, un consumo de energía más reducido y el modo dual host nativo (sin que cada fabricante tenga que inventarse una solución propia).

Bluetooth LE y LE Audio

Bluetooth Vs. Bluetooth LE

Antes de nada, debo hacer una puntualización… por si hay algún despistado en la sala. El Bluetooth y el Bluetooth LE (Low Energy) son dos modos de funcionamiento diferentes que se encuentran recogidos bajo es estándar único de Bluetooth. Pero hay que tener en cuenta que funcionan de manera diferente y, en parte, son incompatibles.

El Bluetooth LE funciona a ciclos muy rápidos: del modo en reposo pasa al emparejamiento, luego al envío de información; y finalmente se desconecta y vuelve al modo reposo.

Su principal ventaja es que todo el ciclo puede hacerse en milisegundos y la mayor parte del tiempo se encuentra en reposo, ahorrando batería.

El Bluetooth LE, también conocido como BLE o Bluetooth Smart, se ha usado tradicionalmente para conectar dispositivos que emiten datos cada cierto tiempo, pero no de manera continua. Su uso ideal siempre han sido los smartwatches, los pulsómetros, los dispositivos IoT, etc.

El BLE tiene la ventaja de que consume mucha menos energía que el Bluetooth, sin embargo, hay algunos usos que no han sido adecuados para el BLE hasta el momento, como puede ser la reproducción de música que requiere el envío de datos de manera frecuente y a alta velocidad para la reproducción del sonido.

Bluetooth LE = BLE = Bluetooth Smart

Hasta ahora, esos usos recaían sobre el modo Bluetooth, también conocido como Bluetooth Classic, que es un modo de funcionamiento que lleva usándose con mejoras desde las primeras versiones de Bluetooth (1.0, 2.0, 3.0…). Por supuesto, sigue usándose en las versiones 4.0 y 5.0 (y subversiones).

El Bluetooth Classic se utiliza para las aplicaciones donde es necesario transferencias de datos de alta velocidad como el envío de datos de audio entre el teléfono y los auriculares.

Hasta ahora, todos los códecs de audio Bluetooth, ya sea el SBC predeterminado, el aptX de Qualcomm o el LDAC de Sony, transmiten datos a través de Bluetooth Classic.

Afortunadamente, el Bluetooth LE ha mejorado mucho en las últimas versiones de la especificación de Bluetooth.

Las versiones 5.0, 5.1 y 5.2 no traen apenas mejoras en lo que respecta al modo Bluetooth Classic, sin embargo, sí traen muchas novedades (aumento de velocidad de transferencia, aumento de velocidad de emparejamiento, aumento de seguridad, etc.) para el Bluetooth LE. Gracias a todas esas mejoras, ahora el Bluetooth LE es capaz de enviar información de manera lo suficientemente rápida como para enviar audio.

Poco a poco el BLE le está quitando terreno al Bluetooth

LE Audio: características y ventajas

Entre las características más destacadas del LE Audio se encuentra el nuevo códec Bluetooth LC3, que consigue una calidad de sonido mejor al SBC utilizando menos información; y el broadcasting múltiple que permite enviar audio a varios dispositivos de manera simultánea. Esto va a permitir que el teléfono se conecte a nuestros dos auriculares Bluetooth TWS de manera independiente, pero también a otros muchos… Vamos a verlo.

LC3: el códec por defecto del LE Audio

LE Audio presenta un nuevo códec de audio Bluetooth llamado LC3 (Low Complexity Communication Codec).

El audio digital sin comprimir requiere muchísimos datos. Por ejemplo, un CD de 650 MB solo puede contener 74 minutos de música sin comprimir, sin embargo, puede almacenar decenas de horas de música comprimida en MP3.

El protocolo Bluetooth utiliza desde hace muchos años un códec por defecto, llamado SBC (Sub-band Coding), que se caracteriza por necesitar poca potencia de computación para comprimir y descomprimir los datos. Sin embargo, el códec no es muy eficiente y la calidad de sonido es baja.

Otros fabricantes han implementado otros códecs más eficientes como el AAC (Advanced Audio Coding), aptX (Qualcomm), LDAC (Sony), etc. que mejoran la calidad de sonido y la latencia.

Sin embargo, el único obligatorio hasta ahora es el SBC. Eso va a cambiar a partir de ahora con la llegada del LC3, ya que se convertirá en el códec necesario para tener la certificación de Bluetooth Audio LE.

Como los dispositivos son más potentes, podemos utilizar códecs más eficientes

La ventaja es que el LC3 es un códec muy eficiente que consigue mantener una muy buena calidad de audio con tasas de bits muy bajas. Esto asegura que los datos se pueden enviar correctamente a través del limitado ancho de banda del Bluetooth LE, incluso en lugares con muchas interferencias.

Bitrates mínimos y máximos de códecs Bluetooth

CódecBitrate mínimoBitrate máximo
LC3 (códec obligatorio de BLE Audio)160 kbps345 kbps
SBC (códec obligatorio de Bluetooth Classic)240 kbps345 kbps
aptX Adaptive (códec Qualcomm)279 kbps420 kbps
LDAC (códec Sony)330 kbps999 kbps

Como podemos ver, el LC3 es, con mucho, el códec Bluetooth más con un bitrate mínimo más bajo. ¿Pero cómo será la calidad de audio con un bitrate tan bajo?


Según el Bluetooth SIG, el LC3 tiene una calidad de sonido mucho mejor que el SBC incluso a su bitrate mínimo de 160 kbps. En la siguiente imagen podemos ver la puntuación de percepción de calidad de sonido a diferentes tasas de bits según el test ITU-R BS.1116-3.

Hay que tener en cuenta que una puntuación de:

  • 5.0: significaría que las diferencias entre el sonido codificado y el original es imperceptible.
  • 4.0: hay una diferencia de calidad perceptible, pero aceptable.
  • 3.0: la calidad del sonido es lo suficientemente mala para que la escucha no sea agradable.
Calidad de sonido a diferentes tasas de bits (bitrates)

Como se puede ver, el LC3 mantiene una nota cercana al 4.5 incluso con su bitrate mínimo. Una nota mucho mejor que el SBC a 240 kbps, por ejemplo.

Por supuesto, el LC3 es escalable y adaptativo a la calidad de la conexión, como aptX Adaptive y LDAC. Esto significa, que si la conexión es mala (largas distancias o en entornos de radio congestionados), el bitrate bajara. Y, si la conexión es buena, se utilizarán bitrates más altos.

Broadcasting múltiple: un nuevo mundo en auriculares TWS

Hasta ahora, todos los auriculares TWS utilizaban el modo Bluetooth (Classic) para funcionar. Esta tecnología tiene varios inconvenientes importantes en el mundo del audio Bluetooth:

  • Elevado consumo de energía.
  • Elevada latencia.
  • Conexión a múltiples dispositivos muy limitada.

Los dos primeros inconvenientes se solucionan con el Bluetooth LE y el códec LC3. Y el último se soluciona con la tecnología de Broadcasting múltiple que permite que varios dispositivos reciban audio sincronizado de una sola fuente.

Típicamente, el estándar Bluetooth ha enviado el sonido a un auricular, que es entonces retransmitido al otro auricular, lo que podía ser fuente de retrasos e inestabilidad de la conexión. Ahora, el sonido se transmite de forma simultánea a ambos auriculares.

Esto significa que los dos auriculares se conectarán directamente a tu móvil para recibir el sonido. Ya, ya lo sé, hay algunos auriculares que ya lo hacen, pero lo consiguen mediante soluciones particulares de cada fabricante. Ahora, será algo global.

Además, esta nueva tecnología permite que muchos más dispositivos reciban audio sincronizado. Desde tu móvil podrás emitir audio Bluetooth a decenas de dispositivos que reproducirán audio perfectamente sincronizado.

Esto permite que se pueda usar en lugares públicos, salas de conferencia, cine, etc. para reproducir emitir el audio en varios idiomas, por ejemplo. También va a facilitar la escucha a los discapacitados auditivos porque la tecnología puede integrarse perfectamente en los audífonos.

El LE Audio va a multiplicar la funcionalidad del audio inalámbrico por Bluetooth

Por ejemplo, en el CES se presentó un pequeño emisor del tamaño de un cenicero que permite a los usuarios con discapacidad auditiva conectar unos audífonos Bluetooth 5.2 LE Audio directamente a la película que se estaba reproduciendo.

Qué necesito para usar Bluetooth LE Audio

La tecnología LE Audio ya ha sido incluida como parte de la especificación del Bluetooth 5.2, pero tendremos que esperar a que lleguen los nuevos dispositivos con hardware preparado para LA Audio ya que necesitaremos que ambos dispositivos, tanto fuente como receptor, estén preparado para poder usarlo.

Afortunadamente, como la tecnología no es propietaria, la llegada al mercado será razonablemente rápida.

Planificación llegada Bluetooth LE Audio

Se espera que los primeros componentes de hardware que soporten LE Audio lleguen al mercado a finales de 2020. Los primeros dispositivos llegarán a las manos de los consumidores a finales de 2020 o principios de 2021. La llegada del Bluetooth LE Audio a los espacios públicos no se producirá hasta 2022 como pronto.


El LE Audio es la mayor revolución que ha visto el protocolo Bluetooth desde la versión 4.0. Desde mi punto de vista, si vas a comprarte unos auriculares caros, quizás merezca la pena esperar un poco. Si vas a comprar unos auriculares TWS baratos, no creo que merezca la pena esperar tanto.

Fuentes

  1. bluetooth.com
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