Warum Auracast besser klingt: LC3 vs. SBC Audioqualität erklärt

Bluetooth LE Audio und Auracast™ werden oft als „Bluetooth-Audio der nächsten Generation“ bezeichnet.
Die Verbesserung der Audioqualität ist jedoch keine Frage der Marketingpositionierung oder des theoretischen Codec-Designs – sie wird durch standardisierte Hörtests der Bluetooth SIG belegt.

Dieser Artikel konzentriert sich auf die tatsächliche subjektive Audioqualitätsergebnisse vergleichen LC3-Codec wird in Bluetooth LE Audio mit dem SBC-Codec wird im klassischen Bluetooth A2DP verwendet und erklärt, warum diese Ergebnisse auf System- und Anwendungsebene von Bedeutung sind.

Klassisches Bluetooth-Audio vs. LE-Audio

Klassisches Bluetooth-Audio basiert auf der A2DP (Advanced Audio Distribution Profile), mit SBC als obligatorischer Basiscodec. SBC wurde primär für Interoperabilität und weniger für Komprimierungseffizienz entwickelt und erfordert relativ hohe Bitraten, um eine akzeptable wahrgenommene Audioqualität zu erzielen.

Bluetooth LE Audio führt eine neue Audioarchitektur ein, die auf Folgendem basiert:

• Transport mit geringem Energieaufwand

• Ein flexibles Verbindungs- und Übertragungsmodell

• Ein obligatorischer Codec der nächsten Generation: LC3 (Low Complexity Communication Codec)

Im Gegensatz zu A2DP ist LE Audio so konzipiert, dass es bei niedrigen Bitraten effizient arbeitet und gleichzeitig geringe Latenz und skalierbares Broadcast-Audio unterstützt, was für Anwendungsfälle wie Auracast unerlässlich ist.

SBC und LC3: Codec-Designperspektive

SBC ist ein Subband-basierter Codec, der vom klassischen Bluetooth A2DP vorgeschrieben ist. Obwohl er weit verbreitet unterstützt wird, verschlechtert sich seine Codierungseffizienz rapide mit sinkender Bitrate, weshalb höhere Datenraten erforderlich sind, um die wahrgenommene Audioqualität zu erhalten.

LC3, Der für Bluetooth LE Audio obligatorische Codec ist für eine hohe subjektive Audioqualität bei deutlich niedrigeren Bitraten optimiert. Er ist zudem so konzipiert, dass er auch unter eingeschränkten Verbindungsbedingungen und Paketverlusten, wie sie in Low-Energy- und Broadcast-Szenarien häufig auftreten, robust bleibt.

Die praktische Frage ist nicht, ob LC3 neuer ist, sondern wie viel effizienter es im Hinblick auf das Verhältnis von Bitrate zu Qualität ist.

Wie die Audioqualität bewertet wurde

Der Vergleich der Audioqualität zwischen LC3 und SBC basiert auf Subjektive Hörtests, veröffentlicht von der Bluetooth SIG, im Anschluss an die international anerkannte ITU-R BS.1116-3 Methodik zur Beurteilung kleiner Beeinträchtigungen in Audio-Codecs mittlerer Qualität.

Die Testbedingungen umfassen:

• 48 kHz Breitband-Audio

• Mono- und Stereokonfigurationen

• Framedauern von 7,5 ms und 10 ms

• Vergleich mit SBC, die unter typischen A2DP-Konfigurationen betrieben werden

Die Hörer bewerteten die wahrgenommene Audioqualität im Vergleich zu einem unkomprimierten Referenzsignal.

LC3 vs SBC: Wichtigste technische Ergebnisse

Mono, Vollband (48 kHz)

• LC3 @ 124 kbps liefert eine Audioqualität, die mit der unkomprimierten Referenz vergleichbar ist.

• LC3 @ 96 kbps und 80 kbps liefert höhere subjektive Audioqualität als SBC bei 198 kbps, entsprechend dem A2DP hohe Qualität Konfiguration.

• LC3 @ 96 kbps und 80 kbps liefert deutlich bessere Audioqualität als SBC bei 132 kbps, entsprechend dem A2DP mittlerer Qualität Konfiguration.

Mono, Vollband (48 kHz)

• LC3 @ 124 kbps liefert eine Audioqualität, die mit der unkomprimierten Referenz vergleichbar ist.

• LC3 @ 96 kbps und 80 kbps liefert höhere subjektive Audioqualität als SBC bei 198 kbps, entsprechend dem A2DP hohe Qualität Konfiguration.

• LC3 @ 96 kbps und 80 kbps liefert deutlich bessere Audioqualität als SBC bei 132 kbps, entsprechend dem A2DP mittlerer Qualität Konfiguration.

Stereo, Vollband (48 kHz)

• LC3 @ 2 × 124 kbps Erreicht eine Audioqualität, die mit der unkomprimierten Referenz vergleichbar ist.

• LC3 @ 2 × 96 kbps und 2 × 80 kbps übertreffen SBC @ 345 kbps, Die Hochwertiges Stereo mit A2DP Konfiguration.

• LC3 @ 2 × 96 kbps und 2 × 80 kbps bietet Deutlich bessere subjektive Audioqualität als SBC bei 237 kbps, Die A2DP-Stereo mittlerer Qualität Konfiguration.

Quelle: Bluetooth SIG LC3-Codec-Evaluierung basierend auf subjektiven Hörtests gemäß ITU-R BS.1116-3

Ingenieur (Kurzfassung)

Im Rahmen standardisierter Bluetooth SIG-Hörtests, LC3, das mit 80–96 kbps arbeitet, ist SBC, das mit 132–198 kbps arbeitet, durchweg überlegen., und übertrifft in Stereokonfigurationen SBC-Bitraten von bis zu 345 kbps.

Mit anderen Worten, LC3 liefert höhere wahrgenommene Audioqualität bei deutlich geringerem Datenverbrauch.

Systemweite Auswirkungen

Die Bedeutung dieser Ergebnisse reicht über den Vergleich von Codecs hinaus.

Niedrigere erforderliche Bitraten bedeuten direkt:

• Reduzierte HF-Sendezeit

• Verbesserte Koexistenz in überlasteten Frequenzbereichen

• Geringerer Stromverbrauch sowohl bei Sendern als auch bei Empfängern

• Verbesserte Robustheit unter realen Verbindungsbedingungen

Für sendebasierte Audiosysteme wie Auracast, Die Codec-Effizienz ist entscheidend. Eine niedrigere Bitrate pro Stream ermöglicht es einem einzelnen Sender, eine große Anzahl von Zuhörern gleichzeitig zu bedienen und dabei eine gleichbleibende wahrgenommene Audioqualität und Verbindungsstabilität zu gewährleisten.

Warum das für Auracast wichtig ist

Auracast ist im Grunde genommen ein Rundfunk-Audiosystem, Es handelt sich nicht um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Die Machbarkeit hängt von der Fähigkeit ab, eine akzeptable Audioqualität in großem Umfang zu liefern.

Die Testergebnisse der Bluetooth SIG zeigen, dass LC3 die Bluetooth-Audioübertragung in einen Betriebszustand versetzt, in dem:

• Hohe wahrgenommene Audioqualität

• Geringer Stromverbrauch

• Skalierbare Broadcast-Übertragung

kann gleichzeitig erreicht werden – etwas, das bei SBC-basierten A2DP-Systemen praktisch nicht möglich ist.

Abschluss:

Der Vorteil der Audioqualität von Auracast beruht nicht auf Einzelfallberichten oder subjektiven Vorlieben. Er gründet sich auf standardisierte Hörtests, die belegen, dass LC3 verändert grundlegend das Verhältnis von Bitrate zu Qualität bei Bluetooth-Audio..

Durch die Erzielung einer gleichwertigen oder sogar besseren wahrgenommenen Audioqualität bei deutlich niedrigeren Bitraten als SBC ermöglicht LC3 die Systemfunktionen, die Bluetooth LE Audio und Auracast auszeichnen – einschließlich Robustheit, Skalierbarkeit und Energieeffizienz.

Für Ingenieure und Systemdesigner stellt LC3 keine inkrementelle Codec-Aktualisierung dar, sondern eine strukturelle Veränderung dessen, was Bluetooth-Audiosysteme praktisch unterstützen können.