Bluetooth ist mittlerweile in unzähligen Geräten verbaut. Egal ob Laptops, Lautsprecher oder Kopfhörer – kaum ein Bereich der Audio-Übertragung kommt heutzutage ohne das geschwungene B des Bluetooth-Logos daher. Doch was steckt eigentlich hinter dem Industriestandard für Funkverbindungen?
Bevor wir auf die verschiedenen Bluetooth-Verbindungen und -Profile erörtern, zunächst einige Worte zum geschichtlichen Background: Die sogenannte „Bluetooth Special Interest Group“, kurz: SIG, ist ein Zusammenschluss aus über 34.000 Unternehmen, die sich zur Entwicklung und Verbreitung der Bluetooth-Technologie zusammengeschlossen haben. Zu den Gründungsmitgliedern zählen Branchenriesen wie IBM, Intel und Toshiba.
Bereits Ende der 1990er-Jahre wurde Bluetooth für die Datenübertragung zwischen Geräten über eine kurze Distanz via Funktechnik (WPAN) entwickelt. Fun Fact am Rande: Der Name Bluetooth leitet sich vom dänischen König Harald Blauzahn ab, der verfeindete Teile von Dänemark und Norwegen vereint hatte – analoges Pairing also. Das Bluetooth-Logo setzt sich konsequenterweise aus dessen Initialen, den Runen ᚼ (h) und ᛒ (b), zusammen.
Bluetooth – Was ist das eigentlich?
Kurz gesagt, ist Bluetooth eine Drahtlos-Schnittstelle, über welche diverse Gerätschaften wie Kopfhörer, Smartphones und Computer kabellos miteinander kommunizieren können. Geräte, die über eine Bluetooth-Verbindung senden, sind in einem lizenzfreien ISM-Band zu Hause, das sich zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz bewegt. Eine Zulassungspflicht besteht hier weltweit nicht.
Geräte, die im selben Frequenzband arbeiten, wie beispielsweise manche kabellose Telefone, können jedoch Störungen verursachen. Um diesen Umstand einzudämmen, wird ein sogenanntes Frequenzsprungverfahren angewendet. Hierbei wird das Frequenzband in 79 Kanäle im 1-MHz-Abstand eingeteilt, die bis zu 1.600-mal pro Sekunde wechseln.
Eine Verschlüsselung der Daten ist ebenfalls möglich. Und es können heute inzwischen Reichweiten von einem bis 100 Meter realisiert werden, wobei die tatsächliche Übertragungsleistung letztlich auch von der Umwelt beeinflusst wird. So können Gebäude oder Mauern die Übertragung – mitunter erheblich – stören.
Folgende Klassen geben Auskunft über die mögliche Bluetooth-Reichweite
Klasse 1
- Maximale Leistung: 100 mW
- Reichweite allgemein: ca. 100 Meter
- Reichweite im Freien: ca. 100 Meter
Klasse 2
- Maximale Leistung: 2,5 mW
- Reichweite allgemein: ca. 10 Meter
- Reichweite im Freien: ca. 50 Meter
Klasse 3
- Maximale Leistung: 1 mW
- Reichweite allgemein: ca. 1 Meter
- Reichweite im Freien: ca. 10 Meter
Wie Bluetooth aktiviert und eine Verbindung hergestellt wird
Um eine Verbindung zwischen zwei oder mehreren Bluetooth-fähigen Geräten – beispielsweise einem Digital Audio Player und einem Drahtlos-Kopfhörer – herstellen zu können, muss Bluetooth zunächst im jeweiligen Einstellungsmenü aktiviert werden. Achtung: Vergessen Sie nicht gegebenenfalls die Sichtbarkeits-Einstellungen Ihres Geräts zu überprüfen und anzupassen!
Nun folgt das sogenannte Pairing, also die Kopplung. Nehmen wir als Beispiel wieder einen Drahtlos-Kopfhörer und diesmal dazu ein Smartphone: Drücken sie die Bluetooth-Taste des Kopfhörers so lange, bis er in den Verbindungsmodus geht. Prüfen Sie nun die Liste der verfügbaren Bluetooth-Geräte auf Ihrem Smartphone. Klicken Sie auf das gewünschte Gerät – und schon steht die Verbindung.
Übrigens können in einer sogenannten Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindung („Piconet“) bis zu acht Geräte miteinander verbunden werden. Ein Gerät tritt hier als Master auf, während die anderen als Slave hinzugeschaltet werden. Ein Bluetooth-Gerät kann übrigens in mehreren Piconetzen aktiv sein, allerdings nur in einem als Master fungieren. Bis zu zehn Piconetze bilden im Übrigen ein sogenanntes „Scatternet“.
Wichtige Bluetooth-Versionen
Die Bluetooth-Versionen 1 und 2 finden inzwischen sowohl im professionellen als auch im Consumer-Bereich kaum mehr Verwendung. Auch hochwertige Geräte setzen heute meist auf höhere Versionsnummern. Somit starten wir unsere Übersicht mit Version 3.0:
Bluetooth 3.0
Mit der dritten Bluetooth-Version wurde ein zusätzlicher High-Speed-Kanal auf Basis von WLAN und UWB eingeführt. Somit konnte die Übertragungsgeschwindigkeit – zumindest theoretisch – auf bis zu 24 Mbit/s angehoben werden. Größere Mengen werden hierbei über ein WIFI-Netz übertragen.
➙ Übertragungsgeschwindigkeit: bis zu 24 Mbit/s
Bluetooth 4.0 bis 4.2
In Bluetooth-Version 4 lag der Fokus vor allem auf dem Energiesparen. Dank der Möglichkeit Geräte optional mit einer „Bluetooth-Low-Energy“-Verbindung zu betreiben, die zwar nur eine Übertragungsgeschwindigkeit von 220 Kbit/s bereitstellt, jedoch eine geringere Akku-Auslastung zur Folge hat, ist dieser Standard besonders für Geräte wie Smartwatches und Fitness-Tracker interessant. Ansonsten ist mit dieser Bluetooth-Generation eine verglichen mit Bluetooth 3.0 leicht erhöhte Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 25 Mbit/s möglich.
➙ Übertragungsgeschwindigkeit: bis zu 25 Mbit/s
Bluetooth 5.0 bis 5.2
Geschwindigkeit und Stromverbrauch wurden in Bluetooth-Version 5 nochmals optimiert. So können im „Low-Energy-Modus“ nun bis zu 2 Mbit/s übertragen werden. Auch die mögliche Reichweite wurde vergrößert. Außerdem können Bluetooth-5-fähige Geräte sich nun selbstständig miteinander verbinden.
Version 5.2 wurde am 31. Dezember 2019 vorgestellt. Besonders interessant ist die neue Bluetooth-Norm „LE Audio“. Im Zentrum steht dabei ein neuer Audio-Codec namens LC3. Dieser soll bei 160 kBit/s besser klingen als der vorherige Standard-Codec bei 345 kBit/s. Durch die verbesserte Leistung bei einer geringeren Datenrate wird gleichzeitig weniger Strom verbraucht. Außerdem kann LE Audio einzelne Audiokanäle getrennt voneinander übertragen, die sich wiederum zusammenfassen lassen. So werden Audiodaten etwa bei den immer weiter verbreiteten True-Wireless-Kopfhörern wie dem zuletzt von uns getesteten Top-Modell Technics EAH-AZ70W nun getrennt auf den rechten respektive linken Hörer übertragen und dann zusammengeführt.
➙ Übertragungsgeschwindigkeit: bis zu 50 Mbit/s
Wichtige Bluetooth-Profile für die Audio-Übertragung
Zunächst stellt sich die Frage: Was sind eigentlich Bluetooth-Profile? Hier die Antwort: Bluetooth-Profile legen fest, welche Daten zwischen zwei Geräten ausgetauscht werden können – so weit, so gut. In den kommenden Absätzen stellen wir Ihnen vier elementare Bluetooth-Profile für die Audio-Übertragung vor.
A2DP
Das „Advanced Audio Distribution Profile“, kurz: A2DP, ist ein Bluetooth-Profil, das es ermöglicht Stereo-Audio-Signale drahtlos per Bluetooth zu übertragen, zu finden zum Beispiel im Wireless Noise Cancelling-Kopfhörer Jabra ELITE 85h (zum Test) oder dem Bluetooth-In-Ear-Kopfhörer 1MORE Dual Driver ANC Pro (zum Test). Es gibt hierbei eine Unterscheidung zwischen Sender (A2DP-SRC) und Empfänger (A2DP-SNK). Der Audio-Codec SBC muss übrigens zwingend unterstützt werden. Optionale Codecs sind unter anderem AAC und aptX.
AVRCP
Das sogenannte „Audio Video Remote Control Profile“ dient zur Fernsteuerung von Video- oder Audiogeräten. Auch hierbei gibt es einen Sender (AVRCP-CT, sendet Befehl) und einen Empfänger (AVRCP-TG, führt Befehl aus). Hier ein Beispiel: Ein Bluetooth-Kopfhörer mit Bedienelementen (Vor/Zurück, Play/Pause, etc.), etwa der Wireless ANC-Over-Ear-Kopfhörer DALI IO-6 (zum Test), fungiert als CT und steuert einen Digital Audio Player wie den Astell & Kern A&norma SR25 (zum Test), der als TG Steuerdaten empfängt. Oft wird hier zusätzlich das A2DP-Protokoll verwendet, um gleichzeitig Audiodaten an den Kopfhörer zu übertragen.
HSP
Das sogenannte „Headset Profile“ stellt eine Funktionalität bereit, die eine Kommunikation beispielsweise zwischen einem Mobiltelefon und einem Headset beziehungsweise einem auch als Bluetooth-Headset nutzbaren Kopfhörer wie dem Over-Ear Technics EAH-F70N (zum Test) oder dem TWS-Modell Sennheiser MOMENTUM True Wireless (zum Test) gewährleistet.
HFP
Das „Hands Free Profile“ wurde vor allem für Freisprecheinrichtungen in Autos entwickelt. Es verfügt über weiter reichende Funktionen als HSP, so zum Beispiel über die Möglichkeit nach einem Telefonat die Wahlwiederholung zu betätigen. Inzwischen haben aber auch einige Kopfhörer wie der drahtlose In-Ear 1MORE Triple Driver E1001 BT (zum Test) HFP an Bord.
Fazit
Bluetooth ist aus der heutigen Welt der kabellosen Übertragungen nicht mehr wegzudenken. Egal ob Kopfhörer, Lautsprecher oder Smartphones – in nahezu jedem Segment der Consumer-Elektronik findet man heutzutage das weiße B auf blauem Hintergrund. Die blitzschnelle, kabellose Bluetooth-Konnektivität ist aus unserem Alltag mittlerweile jedenfalls kaum mehr wegzudenken. Denn ohne diesen Standard wäre zum Beispiel die Funktionalität kabelloser Kopfhörer undenkbar. Und so darf man schon heute gespannt sein, welche Neuheiten künftig in weiteren Bluetooth-Versionen auf uns zukommen werden.
