Apa itu Codec Bluetooth LC3? Apakah Ini Lebih Baik Daripada SBC?

Pada acara CES 2020, wakil presiden pemasaran Bluetooth Special Interest Group, Ken Kolderup, mengumumkan lahirnya Bluetooth Low Energy—jenis baru teknologi transmisi audio Bluetooth yang menggunakan daya lebih rendah sekaligus menawarkan lebih baik kualitas.

Inti dari teknologi ini adalah codec audio baru yang disebut Low Complexity Communication Codec (LC3). Ini menimbulkan pertanyaan: apakah codec ini lebih baik daripada SBC, bahan pokok untuk transmisi audio melalui Bluetooth? Baiklah, mari kita cari tahu.

Memahami Jenis-Jenis Bluetooth

Sebelum membandingkan codec, penting untuk memahami perbedaan antara kedua teknologi Bluetooth saat ini. Secara umum, ada dua kategori Bluetooth utama. Berikut ulasan singkat keduanya.

Bluetooth Klasik

Juga dikenal sebagai Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR), Bluetooth Classic menggunakan serangkaian radio yang dirancang untuk mengirimkan data pada kecepatan bit yang lebih tinggi. Kecepatan bit ini, dalam banyak kasus, berkisar antara 1 hingga 3 Mb/dtk. Karena bitrate tinggi ini, Bluetooth Classic digunakan untuk transmisi audio di headphone nirkabel, speaker, dan sistem hiburan mobil.

Bluetooth Hemat Energi (BLE)

Dibandingkan dengan Bluetooth klasik, Bluetooth hemat energi menggunakan radio khusus hemat energi. Karena ini, Bluetooth Rendah Energi mentransfer data sambil mengkonsumsi daya yang lebih rendah. Konon, efisiensi daya ini mengurangi bitrate hingga maksimal 2 Mb/s. Selain itu, BLE menawarkan dua transmisi bitrate lebih rendah pada 125 dan 500 kbps.

Karena bandwidth dan konsumsi daya yang lebih rendah, Bluetooth berenergi rendah digunakan untuk mentransmisikan data ke jam tangan pintar dan perangkat pintar lainnya yang tidak terlalu bergantung pada data.

Mengingat keterbatasan bandwidth BLE, Bluetooth Classic adalah sarana utama untuk mentransmisikan audio secara nirkabel. Namun, semuanya berubah pada tahun 2020 ketika Bluetooth Special Interest Group merilis LC3. Tapi bagaimana bisa satu codec mengubah segalanya? Sebelum menjawabnya, kita harus menentukan bagaimana audio dikirim melalui Bluetooth.

Bagaimana Audio Dikirim Melalui Bluetooth?

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, Bluetooth Classic sering digunakan untuk mentransmisikan audio secara nirkabel. Untuk melakukannya, musik yang tersimpan di perangkat Anda dikirim ke earphone nirkabel Anda menggunakan gelombang radio.

Gelombang ini dihasilkan menggunakan radio Bluetooth berenergi tinggi, dan satu dan nol ditransmisikan ke perangkat nirkabel dengan mengubah frekuensi gelombang yang ditransmisikan. Namun, Bluetooth Classic memiliki bandwidth terbatas, dan audio berkualitas tinggi tidak dapat dikirim melaluinya. Di sinilah codec muncul.

Sebagian besar file audio yang Anda streaming melalui Bluetooth menggunakan codec seperti SBC, AAC, Aptx, LDAC, dan LHDC. Tujuan utama dari codec ini adalah untuk mengompres file audio, memungkinkannya untuk dikirim melalui Bluetooth. File terkompresi ini kemudian dikirim ke penerima, didekompresi, dan diputar.

Cara Kerja Codec Audio

Saat audio tidak dikompresi, dibutuhkan banyak penyimpanan. Singkatnya, file audio yang tidak terkompresi memiliki kecepatan bit 1,4 Mb/s. Ini berarti streaming satu detik audio yang tidak terkompresi; ponsel cerdas Anda harus mengirimkan 1,4x10^6 bit informasi ke earphone Anda menggunakan Bluetooth.

Jika Anda melihat bandwidth Bluetooth Classic, Anda akan menemukan bahwa ia dapat mengirim data dengan kecepatan bit 3 Mb/s. Oleh karena itu, Anda mungkin menyimpulkan bahwa codec tidak diperlukan—tetapi ada kendala. 3Mb/s adalah maksimum teoretis.

Dalam kondisi terbaik di dunia nyata, kecepatan bit maksimum untuk saluran klasik Bluetooth adalah sekitar 900 Kbp/dtk. Tarif ini hanya tercapai bila kondisi tertentu terpenuhi, dan perangkat yang terlibat digunakan codec Bluetooth resolusi tinggi. Dalam kebanyakan kasus, transmisi Bluetooth menawarkan kecepatan bit hanya 320 Kb/s. Karena kendala bandwidth ini, codec diperlukan untuk memampatkan ukuran file audio yang dikirim ke earphone Anda.

Pemancar dan penerima harus menggunakan codec yang sama untuk transmisi audio. Jika salah satu perangkat tidak mendukung codec tertentu, transmisi akan beralih ke codec default, SBC, saat menggunakan Bluetooth Classic. Untuk perangkat yang menggunakan audio BLE, codec defaultnya adalah LC3.

Apa itu LC3?

Transmisi audio melalui BLE tidak mungkin dilakukan, karena codec Bluetooth Classic tidak dapat menghadirkan audio berkualitas tinggi dengan bitrate rendah. Kelompok Minat Khusus Bluetooth mengembangkan codec LC3 untuk mengatasi masalah ini. Menawarkan audio berkualitas lebih baik dengan bitrate lebih rendah memungkinkan transmisi audio berkualitas tinggi melalui BLE.

Dalam hal angka, codec LC3 dapat menghadirkan kualitas audio yang sama dengan SBC dengan setengah bitrate. Karena kompresi yang lebih tinggi ini, codec LC3 mengurangi latensi dan konsumsi daya, memungkinkan earphone nirkabel menawarkan masa pakai baterai yang lebih baik pada latensi yang lebih rendah. Latensi yang lebih rendah ini meningkatkan pengalaman pengguna untuk aplikasi real-time seperti bermain game dan memungkinkan codec digunakan untuk aplikasi panggilan bebas genggam.

Sebelum LC3, dua codec berbeda, yaitu Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) dan Hands-Free Profile (HFP), digunakan di earphone. Sementara A2DP dirancang untuk kualitas tinggi, HFP digunakan untuk mengirimkan data suara melalui Bluetooth.

Karena persyaratan latensi yang rendah dari aplikasi panggilan bebas genggam, profil bebas genggam memiliki kualitas audio yang buruk. Namun dengan kemajuan di bidang telekomunikasi, seperti VoIP, kami sekarang mendapatkan panggilan telepon nirkabel berkualitas tinggi, bahkan. Namun, keterbatasan HFP membuat kualitas audio turun jika kita menggunakan headset Bluetooth untuk panggilan bebas genggam.

Di sinilah LC3 masuk ke dalam gambar, karena dapat mengirimkan audio berkualitas tinggi dari mikrofon earphone ke telepon dan sebaliknya dengan latensi rendah.

SBC vs. LC3? Mana yang lebih baik?

Saat membandingkan codec, parameter utama yang perlu dipertimbangkan adalah kecepatan bitnya. Codec dengan bitrate lebih tinggi menawarkan kualitas yang lebih baik karena mentransmisikan lebih banyak informasi audio, memungkinkan perangkat membuat ulang audio yang direkam dengan lebih baik.

Kecepatan bit codec bergantung pada frekuensi pengambilan sampel dan kedalaman bit. Frekuensi pengambilan sampel adalah kecepatan pengambilan sampel dari sinyal audio untuk kompresi. Kedalaman bit, sebaliknya, menentukan jumlah bit yang diperlukan untuk menentukan amplitudo sinyal pada setiap sampel.

Laju bit codec dapat ditentukan dengan mengalikan laju pengambilan sampel dan kedalaman bit. Selain parameter ini, jumlah saluran sinyal audio perlu dipertimbangkan saat menentukan kecepatan bitnya. Untuk audio mono, jumlah kanalnya satu, sedangkan untuk audio stereo, jumlahnya dua.

Oleh karena itu, kita dapat menggunakan rumus ini untuk menemukan kecepatan bit codec:

bitrate = kecepatan pengambilan sampel x kedalaman bit x jumlah saluran

Dengan informasi ini, mari bandingkan kedua codec dan lihat bitrate-nya.

Jika kita melihat angkanya, terbukti bahwa codec LC3 dapat menawarkan kualitas audio yang lebih baik jika dibandingkan dengan SBC karena bitrate-nya yang lebih tinggi. Selain itu, LC3 dapat menghadirkan kualitas audio dua kali lipat pada bitrate yang sama dibandingkan dengan SBC. Ini karena ia menggunakan algoritme kompresi yang lebih baik dan Penyembunyian Kehilangan Paket, sehingga menawarkan pengalaman audio yang jauh lebih baik.

Selain kualitasnya yang tinggi, LC3 menawarkan latensi yang lebih rendah jika dibandingkan dengan SBC, menawarkan pengalaman pengguna yang lebih baik untuk aplikasi waktu nyata.

Sampling dan kedalaman bit yang digunakan oleh sepasang headphone nirkabel dikonfigurasikan oleh pabrikan. Karena mereka dapat dikonfigurasi untuk berjalan pada bitrate yang lebih rendah untuk meningkatkan masa pakai baterai dan mengurangi kesalahan transmisi, kemampuan codec mungkin berbeda dari kualitas sebenarnya yang diberikan oleh headphone.

Apakah LC3 Akan Mengubah Audio Bluetooth Selamanya?

Codec LC3 adalah jantung dari audio BLE, revisi paling signifikan untuk spesifikasi Bluetooth selama lebih dari satu dekade. Codec tidak hanya berfokus pada penyampaian audio berkualitas tinggi, tetapi juga melakukannya sambil menawarkan latensi dan konsumsi daya yang lebih rendah.

Mengingat perubahan ini, produk Bluetooth yang ditenagai oleh LC3 akan menawarkan kualitas panggilan dan audio yang lebih baik kepada pengguna sambil menggunakan daya yang lebih rendah. Karena konsumsi daya yang lebih rendah ini, earphone nirkabel akan memiliki masa pakai baterai yang lebih baik, dan pengembang dapat menggunakan energi ini untuk menawarkan fitur komputasi yang lebih baik seperti equalizer dan derau aktif pembatalan.