In July 2022, Bluetooth fully adopted the new Bluetooth Low Energy Audio (LE Audio) standard including LC3 and takes the next step towards excellent user experience.
LE 오디오 표준의 기여자 중 한명인 프라운호퍼 IIS 통신오디오부서 소속 알렉산더 체칼린스키(Alexander Tschekalinskij) 선임 엔지니어를 만나보았습니다.
저전력 블루투스 프로파일, 그 중에서도 특히 오디오와 관련된 부분을 설명해주세요.
몇 년 전 블루투스는 무선연결 시 전력소모를 절감할 수 있는 기술 연구에 착수했습니다. 그 결과 개발된 기술이 바로 저전력 블루투스와 저전력 블루투스 오디오입니다.
당시 블루투스 보청기 부문 워킹그룹은 새로운 오디오 코덱 관련 제안요청서를 공개했고, 프라운호퍼 IIS는 에릭슨(Ericsson)과 함께 LC3 코덱 개발을 제안했습니다. 개발이 진행되는 몇 년 동안 양사는 LC3 코덱의 초기 버전을 보청기 업계에 제공했고, 결국 블루투스용 LC3 규격을 개발하게 되었습니다.
LC3는 낮은 비트율에서도 고음질을 보장하는 장점 때문에 여러 블루투스 오디오 워킹그룹의 관심을 받았고, 결과적으로 블루투스 LE 오디오의 필수 오디오 코덱으로 채택되었습니다. LC3 코덱을 사용한 신규 LE 오디오 프로파일은 기존 블루투스 클래식 프로파일에 비해 현저하게 적은 전력을 소비하면서도 개선된 음질과 최소한의 지연시간을 자랑합니다. 블루투스 워킹그룹은 저전력 무선 오디오 전송에 있어 완전히 새로운 차원의 아키텍처를 만들었습니다. 이는 블루투스 역사상 최대 규모의 기술규격 릴리스(release)이기도 합니다.
전력 소모량은 낮으면서 사운드 경험은 개선되는 거네요. 실제 이런 기능을 가진 제품들이 시장에 언제쯤 출시되고 LC3 코덱은 어떤 역할을 하게 되나요?
현재 시장에 출시된 거의 모든 전자기기에서 블루투스를 사용한 무선 전송 기능을 지원하고 있습니다. 초인종, 무선 헤드폰, 자동차, 냉장고 등 예를 들자면 끝이 없죠. 머지 않아 이러한 기기는 필수 블루투스 LE오디오 코덱으로 LC3를 사용하게 됩니다. 적용 시기는 제조사마다 다르겠지만 이제 표준화 작업이 완료되었으니 제조사의 장기적인 제품 로드맵에 반영될 겁니다. 표준 공개 이후 제조사들의 문의가 늘어난 것으로 보아 사용자 경험 개선에 대한 업계의 기대가 큰 것으로 파악됩니다. 조만간 제품 업데이트나 신제품을 통해 LC3 기술을 만나볼 수 있을 것으로 예상합니다.
As to the involvement of LC3: It is the mandatory audio codec for Bluetooth LE Audio, so everyone will benefit from it. There will be a noticeable change in the audio quality of phone calls and music streaming via Bluetooth LE Audio. Wireless phone calls will provide up to 32 kHz sampling rate – that is twice as much bandwidth as before. This huge improvement will deliver a brighter, better-to-understand, and more lifelike sound. It is also a very important fact for the unbridled enjoyment of content with a lot of high-frequency information, like music, since LC3 delivers great quality even at lower data rates. In fact, the quality of LC3 exceeds the quality of the legacy Bluetooth Classic codec SBC while requiring only half its bitrate.
LC3 코덱에 대해서 말씀드리자면, 블루투스 LE 오디오의 필수 오디오 코덱으로 모두에게 이득을 가져다 주는 기술입니다. 우선 블루투스 LE 오디오 기반의 음성통화나 음악 스트리밍 시 음질이 크게 개선됩니다. 무선 통화는 기존보다 두 배 높은 최대 32 kHz의 샘플링 레이트를 지원합니다. 샘플링 주파수가 늘어나면 보다 명료하고 이해하기 쉬우며 자연스러운 소리가 전달됩니다. 이 외에도 LC3는 낮은 데이터율에서도 고음질을 구현할 수 있어 고주파 정보가 많은 음원 같은 콘텐츠를 즐기기에 적합합니다. 실제로 레거시 블루투스 클래식 코덱인 SBC 대비 절반의 비트율로 더 나은 음질을 제공합니다.
저전력 블루투스 오디오 프로파일 최종 채택으로 칩·기기 제조사가 얻을 수 있는 이점은 무엇인가요?
블루투스 LE 오디오가 최종 채택되면서 제조사는 공식적으로 블루투스 LE 오디오 프로파일 자격인증을 신청할 수 있게 되었습니다. 프로파일에서 요구하는 바와 같이 표준에 따라 LC3 코덱을 사용할 수 있게 된 것이지요.
프라운호퍼 IIS는 블루투스 구성요소로 LC3 탑재에 대한 사전 자격인증을 획득했습니다. 프라운호퍼와 LC3 소스코드에 대한 라이선싱 계약을 맺었거나 수정 없이 소스코드를 사용 중인 제조사는 사전 자격인증(Declaration ID D056040, QDID 167204)을 참고하면 됩니다. 고정소수점, 부동소수점, DSP 최적화 등 LC3 소스코드의 모든 flavor가 인증시험에 통과했으며(예: ARM, Cadence HiFi 등), 인증시험 결과는 개별 요청 시 제공해 드리고 있습니다.
하이엔드 기기 제조사들은 최상의 기술을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 무선 오디오 스트리밍과 관련해서 이들 제조사가 경쟁사와의 차별화를 위해 어떤 점을 부각시킬 수 있을까요?
프라운호퍼 IIS에서는 기술 혁신을 주도하려는 제조사들을 위해 고해상도 LC3plus(LC3plus High-Resolution)를 제공하고 있습니다. 이 코덱을 적용하면 최대 96 kHz에서 최대 32 비트 비트뎁스(bit depth)로 오디오 콘텐츠 스트리밍이 가능합니다. 채널당 125~250 kbps의 비교적 낮은 비트율을 지원하는데, 타 코덱의 경우 비슷한 결과를 얻으려면 두 세 배가 넘는 비트율이 요구됩니다. 이처럼 매우 낮은 비트율 덕분에 고해상도 LC3plus는 패킷 손실을 최소화시킵니다. 때문에 혼잡한 지하철처럼 열악한 환경에서도 끊김 없이 안정적인 연결을 지원합니다.
이같은 많은 장점 덕분에 여러 하이엔드 브랜드가 LC3plus를 선택했습니다. 뱅앤올룹슨(Bang & Olufsen)의 경우, 고해상도 스피커에 LC3plus 코덱을 탑재하여 최상의 고객 경험을 선사하고 있습니다. 이 코덱은 하이파이 콘텐츠를 별다른 지연 없이 한 기기에서 다른 기기로 전송할 수 있게 해줍니다. 개방형 표준이기 때문에 무선 엔터테인먼트 시스템의 미래라고 해도 손색이 없지요.
고해상도 LC3plus는 블루투스 클래식 A2DP 프로파일과 함께 사용될 준비가 되어있으며, 자세한 내용은 고해상도 LC3plus이 블루투스 A2DP용 벤더 특정 코덱(vendor-specific codec)으로 사용되는 것을 다룬 프라운호퍼 IIS의 기술보고서에서 확인할 수 있습니다. 현재 LE 오디오용 규격도 개발 중입니다.
이 외에도 LC3plus 코덱은 최근 전 세계적으로 인정받는 일본오디오협회의 무선 고해상도 오디오(Hi-Res Audio Wireless) 인증을 획득한 바 있습니다.
LE 오디오 개발과 관련된 보다 자세한 내용은 아래 영상에서 확인하실 수 있습니다. 블루투스 LE 오디오 표준에 기여한 다국적팀이 공개하는 프로젝트 착수과정과 진행단계에서 겪었던 애로사항, 무선 오디오의 미래에 대한 이야기를 만나보세요.