Bluetooth LE Audio : qualité audio, partage musical, codec LC3… tout savoir sur la nouvelle norme Bluetooth

 

Le Bluetooth LE Audio est appelé à révolutionner la façon dont nous écoutons de la musique. Grande nouveauté de la norme Bluetooth LE Audio, le partage musical Auracast permet la diffusion d’un même flux audio vers plusieurs enceintes, casques ou écouteurs. Le Bluetooth LE Audio introduit aussi un nouveau codec de référence, le LC3, peu énergivore et compatible avec le son multicanal 5.1. Fonctionnalités, bénéfices, applications, on vous explique tout du Bluetooth LE Audio.

Les Google Pixel Buds Pro dans leur boîtier
Les Google Pixel Buds Pro pour illustration // Source : Chloé Pertuis pour Frandroid

Plus de deux décennies après sa création, la norme Bluetooth est en passe de connaître une évolution majeure et se s’affranchir de nombreuses contraintes. Le verrou de la connexion à un unique périphérique audio pour la lecture musicale est en passe de sauter, au même titre que l’impossibilité de passer des appels tout en écoutant de la musique. Et cela, grâce à la nouvelle norme Bluetooth LE Audio.

Qu’est-ce que la nouvelle norme Bluetooth Low Energy Audio ?

C’est une réécriture complète de la façon de transmettre du son que propose la norme Bluetooth LE Audio. Introduite avec les contrôleurs Bluetooth 4.0 en 2010, la technologie Bluetooth Low Energy (LE) n’a, jusqu’ici, jamais été utilisée pour la transmission du son, mais seulement pour transmettre de petits volumes de données, d’un bracelet connecté à un smartphone par exemple, ou encore pour contrôler certaines fonctionnalités de casques et écouteurs sans fil. Ainsi, la transmission du son est depuis toujours l’apanage de la liaison radio Bluetooth classique (Bluetooth Classic Audio), via les profils A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) pour la musique et HFP pour les appels téléphoniques.

Dépasser les limites du Bluetooth classique en audio sans fil

Bien qu’elle ait évolué au fil des ans et des révisions, la norme Bluetooth Classic Audio conserve une architecture pensée il y a plus de 20 ans, à une époque où le principal besoin était d’associer une oreillette sans fil à un smartphone, afin de passer des appels audio mains libres. Ainsi, le profil HFP (Hand Free Profile) du Bluetooth Classic utilise toujours une technologie de compression audio sans fil de basse qualité, inadaptée à la diffusion de la musique dans des conditions hi-fi.

Bluetooth LE Audio
Source : Bluetooth SIG

Quant au profil A2DP, développé par la suite pour l’écoute musicale — et qui utilise les fameux codecs SBC, AAC, aptX ou encore LDAC — il souffre d’un défaut important : il est unidirectionnel. Impossible donc d’utiliser le microphone d’un casque Bluetooth pour passer un appel ni d’utiliser l’assistant vocal d’un smartphone tout en écoutant de la musique. Impossible également de diffuser de la musique en Bluetooth Classic vers plusieurs casques, écouteurs ou enceintes. Avec la norme Bluetooth LE Audio, tout cela va changer et il sera enfin possible de jouer avec un casque ou des écouteurs Bluetooth.

Quelles sont les nouvelles fonctionnalités du BT LE Audio ?

La technologie Auracast est la grande nouveauté de la nouvelle norme Bluetooth LE Audio. Auracast permet la diffusion de la musique vers plusieurs périphériques simultanément (enceintes, casques, écouteurs, appareils auditifs…). Pour cela, il suffit d’activer le partage de la lecture en cours, assorti éventuellement d’un mot de passe pour en sécuriser l’accès. Auracast ouvre ainsi de nouvelles possibilités d’écoute des contenus audio sans fil dans les lieux publics, notamment les musées où les auditeurs pourront utiliser leur propre casque ou leurs écouteurs sans appairage fastidieux. L’intégration de la technologie Auracast aux téléviseurs devrait également permettre d’en distribuer plus facilement le son à plusieurs utilisateurs, notamment ceux équipés d’appareils auditifs compatibles. Pour ces derniers, la possibilité de se connecter facilement à de nombreuses sources audio pourrait apporter beaucoup de confort.

Bluetooth LE Audio
Source : Bluetooth SIG

La diffusion simultanée vers plusieurs récepteurs audio Bluetooth, appelée Multistream Audio, pourrait également impacter le fonctionnement des écouteurs True Wireless. En Bluetooth classique, le signal audio stéréo est envoyé à l’un des écouteurs, qui transmet à l’autre le canal qu’il doit diffuser. Ceci a pour conséquence d’induire une latence supplémentaire dans la diffusion du son, tout en étant énergivore. Plus souple dans son fonctionnement, le Bluetooth LE Audio prévoit qu’un smartphone puisse adresser à chaque écouteur le canal qu’il doit diffuser, ce qui réduit la latence et réduit nécessairement la consommation énergétique des écouteurs.

L’audio Bluetooth passe au multicanal

La nouvelle norme Bluetooth LE Audio apporte également la compatibilité avec le son multicanal 5.1. Jusqu’à présent, le Bluetooth classique autorisait seulement la transmission du son en mono ou en stéréo. Désormais, un ampli home-cinéma ou une barre de son compatible Bluetooth LE Audio pourra recevoir une piste multicanale et diffuser un son surround 5.1. Cette nouvelle fonctionnalité ouvre la possibilité d’utiliser plusieurs enceintes Bluetooth LE Audio pour composer un petit système home cinéma, en indiquant à la source Bluetooth quelle enceinte est située à gauche, au centre, à droite, derrière soi et même laquelle doit faire office de caisson de basses. Si Netflix et consorts jouent le jeu, tout comme Apple Music avec son catalogue de titres en Dolby Atmos 5.1, cela pourrait changer considérablement notre façon d’écouter musiques, films et séries TV.

Le LC3, un meilleur codec au cœur du Bluetooth LE Audio

La norme Bluetooth LE Audio introduit un nouveau codec audio Bluetooth nommé LC3 (Low Complexity Communication Codec), obligatoirement intégré aux smartphones et périphériques audio certifiés BT LE Audio. D’après le Bluetooth SIG (Special Interest Group), le codec LC3 offre une excellente qualité sonore, supérieure à débit égal au codec SBC (Sub Band Codec) du Bluetooth Classic. Développé par l’institut Fraunhofer IIS (l’inventeur du MP3) et Ericsson, le codec LC3 permettrait d’obtenir un son premium avec un débit de données compris, selon les profils d’encodage, entre 160 kbps et 250 kbps pour les flux audio échantillonnés à 48 kHz (films, séries, vidéos) et environ 200 kbps pour les flux audio échantillonnés à 44,1 kHz (musique). Ces débits, plutôt faibles permettent de limiter la consommation d’énergie lors de la transmission radio.

Selon le Bluetooth SIG, le codec LC3 offrirait une qualité supérieure au SBC
Selon le Bluetooth SIG, le codec LC3 offrirait une qualité supérieure au SBC // Source : Bluetooth SIG

Soyons clairs, il n’y aura pas de révolution qualitative, la plupart des codecs concurrents (aptX, AAC…) proposant des débits similaires et déjà une très bonne qualité sonore. De plus, le codec LC3 utilise également une compression détériorante, qui supprime certains sons jugés peu audibles, atténue les hautes fréquences et réduit globalement la marge dynamique.

Bluetooth LE Audio, compatible aptX HD ou LDAC

Si le Bluetooth SIG a rendu le codec LC3 obligatoire pour le Bluetooth LE Audio, l’organisme n’exclut pas que d’autres codecs soient utilisés par les fabricants. On peut donc imaginer que les codecs AAC d’Apple, aptX de Qualcomm ou LDAC de Sony soient à terme implémentés dans les smartphones, les casques et les enceintes Bluetooth LE Audio. Avec une bande passante utile d’environ 1 Mbps — la même que le Bluetooth classique — le Bluetooth LE Audio pourrait permettre une transmission stéréo de qualité CD, avec le codec aptX Lossless par exemple.

Rappelons toutefois que la qualité du son diffusé par les casques, écouteurs et enceintes acoustiques, dépend principalement de la qualité des haut-parleurs utilisés et de l’ampli associé. Un casque équipé de transducteurs de qualité médiocre, quand bien même alimentée par un signal audio lossless, sonnera toujours (beaucoup) moins bien qu’un casque performant diffusant de l’audio sans fil fortement compressé.

Une meilleure qualité audio pour les appels

Le Bluetooth LE Audio apporte une meilleure prise en charge des appels en VoLTE (Voice over LTE), c’est-à-dire en qualité hi-fi sur les réseaux 4G et 5G. Jusqu’ici, le profil HFP du Bluetooth classique et son codec préhistorique dégradaient considérablement la qualité des appels avec un casque ou des écouteurs. Avec le Bluetooth LE Audio, c’est désormais le codec LC3 qui sera utilisé. De ce fait, l’auditeur profitera d’un son bien meilleur pour les appels téléphoniques en général, et ceux en VoLTE en particulier. De la même manière, l’interlocuteur entendra mieux, puisque le son du micro intégré au casque sera désormais compressé en LC3.

Une latence plus faible… ou pas

Le Bluetooth SIG avance que le codec LC3 permet d’abaisser significativement la latence de diffusion audio. Autrement dit, le décalage entre l’image et le son diffusé en Bluetooth serait réduit grâce au nouveau codec. Selon l’organisme, le temps d’encodage, de transmission radio et de décodage serait de seulement 20 millisecondes, une valeur suffisamment faible pour ne pas être perceptible. Toutefois, cette performance est corrélée à un faible débit de données et à une QoS (Quality of Service) médiocre, autrement dit à un son très compressé et à une stabilité de connexion minimale. Il y a fort à parier que la plupart des fabricants de périphériques audio sans fil opteront pour une QoS élevée, soit une connexion Bluetooth stable avec mise en tampon des données reçues, afin d’éviter les artefacts et les interruptions de lecture, notamment dans les environnements radiofréquences perturbés (lieux publics, transports en commun…).

Bluetooth LE Audio

Ainsi, les 20 ms annoncées pourraient doubler ou tripler. En outre, les post-traitements audio opérés après réception des données audio (égalisation, ANC…) augmenteront un peu plus encore la latence. Bref, la latence audio en Bluetooth semble être une fatalité à laquelle il faut se résoudre, d’autant qu’elle n’impacte véritablement que les jeux vidéo. La lecture des films ou séries fait déjà l’objet d’une correction de synchronisation audio-vidéo en amont.

Bluetooth LE Audio : consommation d’énergie et couverture

Depuis le lancement du Bluetooth LE, l’argument d’une basse consommation électrique est systématiquement évoqué. Cependant, il faut rapprocher cette sobriété énergétique des applications concrètes du Bluetooth LE. En effet, l’activation ponctuelle du contrôleur Bluetooth et la transmission de quelques octets depuis un bracelet connecté, nécessitent infiniment moins d’énergie que l’envoi continu de flux de données audio, lequel peut représenter des dizaines ou des centaines de mégaoctets, lors de longues sessions d’écoute en streaming. Autrement dit, il n’est pas du tout acquis que le Bluetooth LE Audio soit moins énergivore, à débit de données comparable, que le Bluetooth Audio Classic.

Quant à la couverture radio du Bluetooth LE, elle est identique à celle offerte par le Bluetooth classique. Ainsi, selon la classe du périphérique, la portée peut varier de 10 à 100 mètres au maximum. Ces chiffres sont évidemment à prendre avec précaution, tant la présence d’obstacles (cloisons, planchers, objets…) et de perturbations radiofréquences (ordinateurs, smartphones, routeurs WiFi…) peut réduire la couverture.

Quels sont les smartphones, casques et écouteurs compatibles Bluetooth LE Audio ?

S’il semble acquis que de nouveaux smartphones, ordinateurs, écouteurs et casques seront commercialisés à l’avenir avec un support Bluetooth LE Audio, il faudra certainement s’armer de patience. À l’heure actuelle, aucun système d’exploitation, Android et iOS en tête, ne gère le Bluetooth LE Audio.

Pour Android, cela pourrait intervenir avec la version 13 de l’OS, tandis qu’Apple n’a rien annoncé pour iOS ou macOS à l’heure actuelle. Côté casques, écouteurs ou enceintes, c’est le néant, malgré la disponibilité de puces certifiées, au catalogue de Qualcomm par exemple. Quant aux casques et écouteurs disposant déjà d’une puce Bluetooth LE, pour gérer depuis le smartphone les réglages avancés (puissance de l’ANC, égalisation, programmation des touches…), le déploiement de firmwares pour prendre en charge le codec LC3 et l’Auracast semble techniquement envisageable. L’utilisateur aurait d’ailleurs tout à y gagner.

Reste à savoir si les fabricants joueront le jeu ou s’il faudra s’équiper de nouveaux smartphones, casques, écouteurs ou enceintes pour profiter du Bluetooth LE Audio et du partage de diffusion Auracast. À suivre…


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