Bluetooth ist ein Funkstandard zum Übertragen von Daten, soweit so gut. Es gibt da mittlerweile einige Versionen und die zwei aktuell gängigsten sind die Version 4.2 und 5.0. Mehr Details zu den einzelnen Versionen findet ihr hier. Wichtig für den Durchbruch von Bluetooth war die Version 4, da hier der Low Energy Standard (abgekürzt LE) eingeführt wurde, was zu einer enormen Laufzeitverbesserung aller mobilen Geräte geführt hat.
Ich schreibe hier diesen Artikel, da ich mich heuer etwas über diesen Bluetooth Standard geärgert habe und ich einen halben Tag recherchieren musste, bis ich dem Problem auf den Grund gegangen bin.
Wie viele andere wurde ich 2020 ins HomeOffice geschickt. HomeOffice heißt aber nicht unbedingt weniger Besprechungen, die meisten sind halt von zuhause aus, digital und eben mit Mikrofon und Lautsprecher – oder noch komfortabler mit Headset. Das ganze funktionierte super mit meinen Bose Quiet Comfort 25, da die per Kabel an die Soundkarte des Firmen-Notebooks angeschlossen waren. Das heißt, Spotifyhören in hoher Qualität und fliegend in die nächste Besprechung gehen und dort mit hoher Qualität diese abhalten, alles kein Problem. Die Aufnahme wurde also mit Mikrofon und die Ausgabe über Lautsprecher simultan erledigt. Einziger Nachteil an dem Ganzen: Das Kabel ist manchmal schon sehr nervig.
Weihnachten nahte und ich bekam heuer das Top Modell von (Achtung Amazon Affiliate Link, mehr dazu hier) Sony den WH-1000XM4 geschenkt. Endlich ein toller Bluetooth Lautsprecher mit Bluetooth 5.0 und Noise Cancelling. Die Sound-Ausgabe bei den Dingern ist super und auch das Telefonieren mit dem Handy funktioniert einwandfrei.
Nun zu meinem Problem mit Bluetooth in der aktuell verbreiteten Version: Ich zocke ab und zu mit ein paar Kollegen online. Wir treffen uns dazu im Teamspeak mit Headset und spielen diverse Titel auf und ab. Auch zu Weihnachten das sogenannte „Weihnachtszocken“ hat schon Tradition. Also dachte ich mir, super mit den neuen Kopfhörern muss das ja der Wahnsinn sein. Doch leider wurde ich ordentlich enttäuscht. Ich bekam die Kopfhörer im Teamspeak einfach nicht ordentlich zum Laufen. Die Sound Qualität war ähnlich wie bei den alten Analogtelefonen von früher und auch meine Freunde haben mich nicht ordentlich verstanden. Etliche Hilfen in HiFi und anderen Foren brachten nicht die nötige Abhilfe. Was ist hier das Problem? Mal ein kurzer Ausflug in die Welt von Bluetooth.
Zuerst nochmal zur Übertragungsart: Bluetooth ist ein Funkstandard und überträgt Daten im 2.4Ghz Band wie das bekannte WLAN im 802.11b und g Standard. Ich möchte hier eigentlich nur noch die Bluetooth Technik ab V4.2 behandeln, da alles vorher sowieso schon länger nicht mehr Strandard ist und verwendet wird.
Damit ein Gerät mit einem anderen kommunizieren kann, müssen sich die beiden auf eine Art Austauschformat oder auch Protokoll einigen. Um einen Wildwuchs an Protokollen diverser Hersteller zu verhindern, hat die Bluetooth Special Interest Group (BSIG) dies mit diversen Profilen standardisiert.
Also um das nochmal festzuhalten: Damit ein Gerät mit einem anderen reden kann, müssen beide sich auf ein gewisses Bluetooth Profil einigen und natürlich auch beide Seiten das Profil implementiert haben. Dem Physical Layer, also der Übertragungsschicht, ist es prinzipiell egal, welche Daten übertragen werden. Die Profile werden in Software abgehandelt und folgende, für uns wichtige Profile seien hier als Beispiel genannt:
- A2DP – Advanced Audio Distribution Profile: Profil zum Übertragen von Stereo Audio Daten an ein entsprechendes Empfangsgerät. Darüber liegt meist noch ein Codec, dazu kommen wir noch.
- AVRCP – Audio/Video Remote Control Profile: Dient zum Fernsteuern von Audio- und Videogeräten. Hier werden Dinge wie nächster Titel, vorheriger Titel, lauter, leiser usw… abgehandelt. Ohne dieses Profil kann auch keine Fernsteuerung des Sendegeräts erfolgen.
- HFP – Hands Free Profile: Erlaubt es Autoherstellern einen standardisierten Zugang zu den Empfangsgräten (Smartphones oder einfach nur Handys) für Telefonie herzustellen. Wichtig hierbei ist, dass die Verbindung zwischen Auto und Gerät geregelt wird. Dabei sind neben normaler Telefonie auch weitere Telefon-übliche Dinge wie zuletzt angerufenen Teilnehmer anrufen, Telefonat halten usw… standardisiert. Dieses Profil wird meist in Kombination mit dem HSP Profil implementiert, um den Funktionsumfang zu erweitern. Für HFP gibt es mehrere Versionen. Die Version 1.6 hat den mSBC Codec eingeführt, dies bedeutet Sprache in 16kHz mono mit SBC Codec. Die Version 1.7 hat kleinere Metaabfragen hinzugefügt für zB. Battery-Level.
- HSP – Headset Profile: Standardprofil für Bluetooth Headset und ursprünglich für Telefonie gedacht. Daten werden mit maximal 64kBit/s ausgetauscht und es gibt auch Funktionen zum Lauter und Leisterstellen bzw. Anrufannehmen und Auflegen.
Es gibt noch eine Reihe anderer Profile und die Liste ist lang, die oben genannten sind die wichtigsten für Telefonie und Audio-Übertragung. Eine komplette Liste gibts hier.
Also wie erwähnt, obige Profile sind für uns am wichtigsten, um:
- Musik zu hören (A2DP), one way
- unsere Playlist am Sendegerät fernzusteuern (AVRCP), bsp Spotify nächster Titel
- zu telefonieren und währenddessen lauter & leiser stellen bzw. abheben und auflegen (HSP)
- im Auto zu telefonieren, lauter & leiser stellen bzw. auch letzten Anrufer nochmals anzurufen (HFP)
Wie ihr bereits erkennen könnt, ist das A2DP Profil nur One-Way, das heißt die Daten fließen in (meist, je nach Codec) hoher Qualität nur vom Sendegerät, also euerem Smartphone, zum Kopfhörer. Es gibt hier keine Möglichkeit gleichzeitig die Mikrofon-Signale vom Kopfhörer ans Sendegerät zurückzusenden. Dafür ist dieses Profil nicht gedacht.
Wenn man nun in beide Richtungen Daten übertragen möchte, muss man entweder das HSP oder das HFP Profil verwenden, doch leider wird hier die Bandbreite sehr begrenzt und das ist auch das Problem.
Windows erkennt beim Verbindungsaufbau über den Bluetooth Dongle mit euren Kopfhörern meist zwei Geräte:
- Kopfhörer Type (Stereo): Hier wird das A2DP Profil angeboten und übertragen, also reiner Sound in die Kopfhörer Richtung und je nachdem was der Bluetooth Kopfhörer kann auch ein entsprechender Codec mit der jeweiligen Qualität.
- Kopfhörer Type (Hands free): Hier wird das HFP oder HSP Protokoll angeboten, also in beiden Richtungen allerdings mit geringer Qualität.
Windows hält sich bei letzterem meist bedeckt, welches Profil verwendet wird. Zumindest konnte ich das auf die Schnelle nicht rausfinden.
Das ganze wurde auch mit Bluetooth 5.0 nicht besser, was heißt für Gamer sieht es bis hierhin zumindest sehr mau aus. Es bleibt nur noch ein separates Mikro zu verwenden und die Soundsignale allein über Bluetooth zu übertragen.
Mit Bluetooth 5.2 sollen die Audioprofile überarbeitet werden und dann kommen vermutlich neue Profile dazu, wo diese Übertragung mit hoher Soundqualität in beide Richtungen klappen sollte. An der Bandbreite würde es nach aktuellem Standard (bei 5.0 ca. 3Mbps) nicht happern. Mal schauen, was hier 2021 noch bringt: wahrscheinlich neue Dongles und neue Kopfhörer mit den neuen Profilen, vermutlich wird das ganze nicht mit einem Update der Kopfhörer Firmware zu machen sein.
Ein Wort noch zu den Codecs: Oft hört man ja die Begriffe SBC, aptX usw. Das sind die Sound Codecs, die auf dem Profil A2DP verwendet werden, um den Sound komprimiert zu übertragen, damit Bandbreite gespart und somit auch weniger Energie verbraten wird. Hier gibt es eigentlich folgende bekannte Codecs:
- AAC (Apple): Ist der Standard Audio Codec der Apple Geräte und soll als Nachfolger für MP3 gehandelt werden. Dieser Codec ist bei den Bluetooth Geräten weit verbreitet und wird auch breit unterstützt.
- aptX (Qualcomm), HD, Low Latency (LL), Adaptive: sind Audio Codecs von der Firma Qualcomm (also eigentlich hat Qualcomm die Technik auch nur zugekauft) und ist somit in allen Android Geräten mit Snapdragon Prozessor standardmäßig mitgeliefert. Dieser Codec ist lizenzpflichtig und somit nicht sehr verbreitet. Gerade fürs Gaming ist jedoch die Erweiterung mit Low Latency geeignet, um hier möglichst ereignisnahe den Sound zu hören, der auch zum Bild passt.
- LDAC (Sony): Audiocodec von Sony, wo auch der Encoder als OpenSource unter der Apache Lizenz 2.0 veröffentlicht wurde. Dieser Codec gilt als Hauptkonkurrent zu aptX von Qualcomm. Anders als bei aptX kann dieser Codec frei verwendet werden.
- SBC (BSIG): Low Complexity Subband Codec ist ein Standard Audio Codec, der speziell für das Bluetooth Profil A2DP entwickelt wurde und muss von allen Herstellern, die Bluetooth einsetzen, unterstützt werden.
Wichtig hier, diese Codecs müssen von Empfangs- und Senderseite unterstützt werden, damit die Geräte miteinander kommunizieren können. Ist dies nicht der Fall, wird als Fallback der SBC Codec mit dementsprechend schlechterer Qualität verwendet. Zudem können diese Codecs (außer SBC) nicht bei HFP oder HSP verwendet werden, was uns wiederum zum ursprünglichen Problem führt.
Teamspeak und Gaming über Bluetooth Headset wird es nicht so schnell spielen. Vielleicht kommen hier ja 2021 mit dem neuen, überarbeiteten Bluetooth 5.2 Standard noch spannende Produkte auf den Markt.
Ich hoffe, mit diesem Artikel ein paar Leuten die Suche nach der Headset Problemlösung verkürzt zu haben. Ich habe mir auf Amazon (Achtung Amazon Affiliate Link, mehr dazu hier) ein Ständer Mikro gekauft und verwende das nun als Aufnahmegerät und das Sony Headset ist mein Kopfhörer.
Einige Quellen:
