Bluetooth? Bluetooth!

Bluetooth ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die 1994 von der schwedischen Firma Ericsson entwickelt wurde. Ihr Name leitet sich von dem dänischen König Harald “Blauzahn” Gormsson ab, der im 10. Jahrhundert Dänemark und Norwegen vereinte, da Bluetooth darauf abzielt, verschiedene Geräte miteinander zu verbinden. Im Jahr 1998 wurde das Bluetooth Special Interest Group (SIG) gegründet, um den Standard weiterzuentwickeln und zu verwalten. Die Technologie hat sich seit ihrer Einführung kontinuierlich weiterentwickelt, wobei regelmässig neue Versionen und Funktionen hinzugefügt wurden.

Bevor wir starten braucht es zu drei technischen Angaben etwas mehr Hintergrundinformationen.

Technische Grundlagen

• Was ist die Bluetooth-Version?

Die Bluetooth-Version bezeichnet die Iterationen der Technologie, die im Laufe der Zeit veröffentlicht wurden. Jede neue Version bringt Verbesserungen in Bezug auf Geschwindigkeit, Reichweite, Energieeffizienz und Sicherheit. Die erste Version, Bluetooth 1.0, bot eine Übertragungsrate von 723,1 Kbps und eine Reichweite von bis zu 10 Metern. Die neueste Version, Bluetooth 5.3 (Stand 2024), verbessert diese Werte erheblich und bietet höhere Datenraten, eine grössere Reichweite und bessere Stabilität.

• Was ist das Bluetooth-Profil?

Ein Bluetooth-Profil definiert eine spezifische Anwendung oder Funktion, die Bluetooth bereitstellen kann. Im Kontext von Musikstreaming ist das “Advanced Audio Distribution Profile” (A2DP) das am häufigsten verwendete Profil. Es ermöglicht die Übertragung von hochqualitativer Audiodaten von einem Quellgerät zu einem Empfangsgerät, wie zum Beispiel von einem Smartphone zu einem Bluetooth-Lautsprecher.

• Was ist ein Bluetooth-Codec?

Ein Bluetooth-Codec ist ein Algorithmus, der verwendet wird, um Audiodaten zu komprimieren und zu dekomprimieren, sodass sie drahtlos über Bluetooth übertragen werden können. Gängige Codecs im Musikstreaming sind SBC (Subband Codec), AAC (Advanced Audio Codec), aptX, und LDAC. Jeder Codec hat seine eigenen Vor- und Nachteile in Bezug auf Kompressionseffizienz und Audioqualität.

Quellgeräte, die Bluetooth senden können

Bluetooth ist vielerorts als Standardfeature verbaut. Unter anderem in…

• Smartphones (Android und iOS)
• Tablets
• Laptops und Desktop-Computer
• MP3-Player
• Smartwatches
• Spielekonsolen
• Fernseher und Set-Top-Boxen
• Audiogeräte wie Stereoanlagen und Autoradios

Vergiss dabei nicht, dass beispielsweise ganz viele Peripheriegeräte deines Computers / Notebooks per Bluetooth verbunden sind. Tastatur, Maus, Headset, uvm.

Endgeräte, die Bluetooth empfangen können

Ebenso vielfältig wie die Quellgeräte sind auch die Empfangsgeräte für Bluetooth:

• Bluetooth-Kopfhörer (OverEar, OnEar, InEar, Headsets, usw.)
• Bluetooth-Lautsprecher
• Autoradios
• Smart-TVs und Soundbars
• Hörgeräte
• AV-Receiver und Heimkinosysteme
• Smarte Heimgeräte wie Sprachassistenten

Eigenschaften von Bluetooth im Bezug auf die Musikqualität

Die Musikqualität, die über Bluetooth gestreamt wird, hängt von mehreren Faktoren ab: der Bluetooth-Version, dem verwendeten Codec und den technischen Spezifikationen der verbundenen Geräte.

Die Bandbreite variiert je nach Codec. SBC, der Standard-Codec, bietet typischerweise 320 kbps, während aptX HD bis zu 576 kbps und LDAC sogar bis zu 990 kbps bei einer Abtastrate von 96 kHz erreichen kann. Die höchste Auflösung, die über Bluetooth gestreamt werden kann, beträgt derzeit 24 Bit/96 kHz (mit LDAC oder aptX HD).

Latenz: Bluetooth-Audio hat immer eine gewisse Latenz, die jedoch je nach Codec und Version variiert. aptX Low Latency reduziert die Verzögerung auf etwa 40 ms, was ideal für Anwendungen ist, bei denen Bild und Ton synchronisiert sein müssen, wie bei Videos oder Spielen. Bluetooth 5.0 und höher bieten eine stabilere Verbindung und eine Reichweite von bis zu 240 Metern unter idealen Bedingungen, was die Qualität des Streamings bei grösseren Entfernungen verbessert.

Welche Vorteile hat Bluetooth?

• Kabellos und bequem: Keine Notwendigkeit für Kabel, was Bewegungsfreiheit und Komfort bietet.
• Breite Kompatibilität: Funktioniert mit einer Vielzahl von Geräten und Plattformen.
• Automatische Verbindung: Geräte koppeln sich oft automatisch nach der ersten Einrichtung.
• Verschlüsselung und Sicherheit: Bluetooth bietet grundlegende Sicherheitsmassnahmen, um die Kommunikation zu schützen.
• Energieeffizienz: Neuere Versionen sind stromsparend, was die Akkulaufzeit der Geräte verlängert.

Welche Nachteile hat Bluetooth?

• Begrenzte Audioqualität: Kompression durch Codecs kann zu Qualitätsverlust führen, insbesondere bei SBC.
• Latenzprobleme: Verzögerungen können störend sein, insbesondere bei der Synchronisation von Bild und Ton.
• Begrenzte Reichweite: Obwohl die Reichweite verbessert wurde, sind Hindernisse wie Wände nach wie vor problematisch.
• Interferenzen: Andere drahtlose Geräte können die Verbindung stören.
• Komplexität bei der Kompatibilität: Unterschiedliche Versionen und Codecs können Kompatibilitätsprobleme verursachen.

Welche Alternativen gibt es zu Bluetooth?

• Wi-Fi Audio: Höhere Reichweite und bessere Audioqualität, ideal für Heimnetzwerke.
• Kabelgebundene Verbindungen: Wie z.B. 3,5-mm-Klinke oder USB, bieten verlustfreie Übertragung.
• AirPlay (Apple): Verlustfreie Übertragung, allerdings nur für Apple-Geräte.
• Google Cast: Streaming in hoher Qualität über WLAN, kompatibel mit vielen Plattformen.

Mögliche Weiterentwicklungen von Bluetooth

• Verbesserte Audioqualität: Unterstützung für noch höhere Bitraten und Abtastraten.
• Niedrigere Latenzzeiten: Weitere Reduzierung der Latenz für Echtzeitanwendungen.
• Bessere Reichweite und Stabilität: Optimierung der Verbindung in komplexen Umgebungen.
• Automatische Codec-Auswahl: Intelligente Auswahl des besten Codecs basierend auf der Verbindung.
• Erweiterte Sicherheitsfunktionen: Stärkere Verschlüsselung und Datenschutzmassnahmen.
• Energieeffizienz: Verbesserte Akkulaufzeit für mobile Geräte.

Was ich dazu meine…

Man muss ehrlicherweise zugeben, dass Bluetooth den Bereich der Connectivity massiv verbessert, wenn nicht sogar revolutioniert hat. Und darum hat es absolut seine Berechtigung und es gehört es heute einfach dazu. Schau doch mal nach auf deinem Smartphone mit wie vielen Geräten es bereits verbunden gewesen ist (pairing). Das sind alleine im eigenen Haushalt schnell mal zehn (aktive) Geräte.

In puncto Audioqualität soll man Bluetooth doch bitte keinen Strick binden, die ist schlichtweg besser auf andere Wege. Daher mein Tipp: Verwendet Bluetooth dort wo es für euch passt und wenn ihr halt schlichtweg kein Kabel wollt. Erwartet aber nicht, dass ein CHF 5000.- Receiver einen besseren Bluetooth-Empfänger drin hat als sein Pendant für CHF 500.-.

Im übrigen ist die Audio-Branche ziemlich lahm bei der Übernahme neuer Bluetooth-Standards. So hört man im IT-Bereich schon lange von deutlich höheren Versionen und Codecs als in der Audio-Branche.