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지식

블루투스 5.0 뭐가 달라지나? (블루투스 발전 역사)

2디비 2디비
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블루투스의 발전 과정

 

 

톤플러스.jpg

최근 톤플러스 모델 HBS-910

톤플러스 700.jpg

2.1 버전을 탑재한 HBS-700

2.1

1.X 블루투스 버전 때의 경우 스마트폰이 보편화 되지 않았고 아직 블루투스가 불안정하여 블루투스 제품이 본격적으로 나오진 않았습니다. 보편적으로 블루투스 2.X 버전이 초창기 스마트폰, 노트북에 탑재되기 시작했고 이와 더불어 본격적인 블루투스 이어폰, 헤드폰 제품들이 보급되기 시작되었습니다. 초창기 우리나라 블루투스 이어폰 붐을 일으켰던 톤플러스 첫 모델(HBS-700)이 2.1 버전을 채용한 블루투스 이어폰 중 하나입니다.

 

2.1 -> 3.0+HS(High Speed)

무선 속도가 이론상으로는 +HS 버전의 경우 24 Mbps로 매우 빨라졌습니다. 또한 배터리 관리를 위한 파워 컨트롤이 개선되어 블루투스 제품들도 배터리 타임이 비약적으로 상승하기 시작했습니다. 물론 스마트폰의 발전과 함께 배터리 기술의 발전도 같이 한몫했었죠.

 

3.0+HS -> 4.X + LE(Low Energy)

가장 두드러지는 발전은 Low Energy (LE) 프로토콜이 처음으로 들어가게 되었다는 점입니다. 전력을 적게 소모하도록 이어폰을 개발할 수 있게 가능해졌으며 완전무선이어폰(TWS)들이 나오기 시작한 시기입니다. 하지만 LE을 사용하게 되면 HS에서 가능하던 빠른 전송은 불가능해지고 1Mbps의 속도로 전송속도가 이전보다 더 느려졌습니다. 이론상 가장 멀리 통신할 수 있는 거리가 100m였던 기존 프로토콜과 다르게 LE의 경우 10M까지 지원되었습니다. 

 

어떻게 보면 아무래도 배터리 사용시간이 중요한 완전무선 이어폰의 경우 LE가 강제 시 되는데 이러한 요소 때문에도 완전무선이어폰들이 블루투스 지연이 일반 블루투스 제품들보다 더 심하게 나타나는 것 같습니다. 

 

완전무선 이어폰.PNG

완전무선이어폰 지연시간측정 

 

블루투스 5.0

 

자 이제 본격적으로 가장 최신 버전인 블루투스 5.0 에 대해서 알아볼까요?

블루투스 5.0 버젼업은 2016년 6월에 발표되었는데, 4.0이 발표된 이후 6년만으로 오랜만의 버전업이라고 볼 수 있습니다.

이번 블루투스 5.0은 주로 LE 프로토콜의 강화 및 IOT 사물인터넷에 초점이 맞춰져 있습니다. 

 

1. 전송속도 증가와 전송 가능 거리 증가

 

LE 프로토콜의 기존의 느린 전송속도를 2배가량 올려 1Mbps에서 2Mbps로 상향되었습니다. 전송가능거리도 4배나 올려 10m 에서 40m로 확장되었습니다. 기존의 블루투스와는 다르게 한번에 보내는 양이 31-octet이었던 반면에 255-octet으로 확장되어 짧은 시간 내에 빠르게 전송할 수 있도록 발전되었습니다.

 

2.  Slot Availablity Mask(SAM) 기능 추가 

  

블루투스의 경우 2400MHz를 사용해 2.4 GHz를 사용하는 기기들이 매우 많기 때문에 서로 간섭이 빈번하게 일어났습니다. 그걸 개선하기 위하여 5.0에서 새로운 기능인 Slot Availablity MasK(SAM) 기능이 추가 되었습니다. 주변 같은 밴드의 간섭을 탐지해 간섭을 미리 차단하는 기능입니다.블루투스 제품과 스마트기기들이 점점 많아지고, IOT(사물인터넷) 제품들이 많아지면서 간섭을 줄이기 위한 기능으로 볼 수 있습니다.

 

 

5.0 이 발표되고 나서 세계 최초로(출시일 기준) 갤럭시 S8이 블루투스 5.0을 탑재하고 출시되었습니다.

갤8.jpg

 

블루투스 5.0 덕분인지 갤럭시 S8 은 듀얼 블루투스 오디오 기능을 탑재하고 있습니다.

갤럭시 s8은 두 개의 블루투스 연결이 가능한데 블루투스 기기가 이어폰에 추가로 AI 스피커, 타 기기와 데이터 전송 시에 유용하게 사용할 수 있습니다. 삼성 측에서 넣어 놓은 기능인지 아닌지 아직 확실치 않기 때문에 앞으로 나올 블루투스 5.0 탑재 기기에도 듀얼 오디오 기능이 탑재될지는 아직 더 지켜봐야 할 것 같습니다.

 

하지만 블루투스 5.0 송신 기기 즉 스마트폰들이 나온다고 해도 블루투스 이어폰에서 지원하지 않는 다면 위에서 언급한 장점들이 무색하겠죠? 그래서 최근에 5.0 블루투스를 채용한 이어폰이 킥스타트를 시작하는 등 조만간 보편화될 것 같습니다. 완전 무선이어폰의 부족한 배터리 시간, 긴 지연시간 같은 문제가 블루투스 5.0에서는 해결될지 기대되는 부분입니다.

 

터치.png

완전무선이어폰 터치가 인디고고에서 킥스타터 진행 중으로 블루투스 5.0을 탑재했다고 합니다. 이런 블루투스 5.0 제품이 나오는걸 보면 준비 중인 5.0버전의 블루투스 제품이 많이 있다는 점을 알 수 있습니다.

 

 

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터럭 터럭님 포함 3명이 추천

댓글 5

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이제 아이폰에서 갤럭시로 넘어가야하나 고민이 많아집니다 ㅠㅠ
15:45
17.10.10.
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제 컴이 2.1 이더군요... 눈물이..
18:15
17.10.10.

bluetooth (이하 BT) 5.0은 오디오 전송과는 무관한 스펙입니다.
BT는 BR (basic rate)에서 1 Mbps, EDR (enhanced data rate)에서 3 Mbps,
HS (high speed) 에서 24 Mbps를 제공합니다.
HS는 wifi를 사용하기 때문에 블루투스 이어폰/헤드폰에는 적용되지 않습니다. (배터리 광탈)
BT 2.0까지를 Classic BT라고 부르며 여기에 HS, Low Energy (LE)를 포함하는 것이 BT 4.0입니다.
BT 4.0 (BT smart) = Classic BT + HS + LE
BT 5.0은 주로 LE 쪽에 대한 개선이 추가되었습니다.

대부분의 디바이스는 BT EDR 전송을 사용하며
인터넷에 http, ftp, smtp등과 같은 프로토콜이 있는 것처럼
BT에서는 오디오 전송을 위해 A2DP (advanced audio distribution profile)이 있습니다.

A2DP는 사실상 BT EDR 이후의 spec과는 무관하다고 보시면 됩니다.
즉 A2DP는 Classic BT상에서만 동작합니다.

LE가 등장한 것은 무선 오디오가 아닌 사물인터넷 (IoT) 때문입니다.

다만 BT 2.0 이상의 spec을 적용하게 되면 A2DP 이외에 디바이스 제어를 위한 프로토콜을 매우 저전력으로 구동할 수 있는 장점을 가지게 됩니다. 이는 음질과 무관합니다.

CD 오디오의 비트 전송률은 1.4112 Mbps입니다. (44.1 * 16 * 2)
이는 Classic BT의 3 Mbps보다 훨씬 낮은 숫자이기 때문에
압축을 하지 않고 PCM을 그대로 전송해도 되지 않겠냐고 생각할 수 있습니다.
그러나 3 Mbps는 header를 포함한 수치이며 payload만을 고려시 2.1 Mbps의 대역폭을 가집니다.
또한 이 역시 USB 2.0의 속도가 60 MBps (480 Mbps)라도 실제로는 30~40 MB 수준의 성능을 가지는 것처럼 이론적인 최대치일 뿐입니다.
그로 인해 Classic BT의 실효적인 최대치는 1.5 Mbps 수준일 것으로 예상되며
일상 환경에서는 그보다 훨씬 낮을 것으로 예상됩니다.
LDAC과 aptX HD 등을 제외한 대부분의 BT audio 코덱의 비트레이트가 400 kbps 이내의 수준인 것은 이러한 실효치와 연관되어 있습니다.
400 kbps이내의 비트레이트를 사용하는 코덱을 쓰는 경우에도 음끊김이 발생하는 것은
장애물로 인한 원인 외에도 BT가 wifi와 같이 2.4 GHz 대역을 공유하여 사용하고 있기 때문입니다.

완전무선 이어폰의 경우 latency 발생원인은 TWS (true wireless stereo) 구현을 위한 추가적인 처리로 인한 것으로 추정됩니다.

11:33
17.10.11.
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이어폰 블루투스 변경 모듈같은거 사려고 하다가도 3.0 막 이러니까 괜히 꺼려지고 그러던데 벌써 5.0이면...내 4.0 제품들은 어카나 ㅠㅠ
18:20
17.10.12.
profile image

블루투스 버젼에 따라서 음질과 거리가 좋아진다는 건 대표적인 audio myths 중 하나입니다.
오디오 전송에 있어서 블루투스 버젼과 음질 거리는 전혀 관계가 없습니다.   
최신 Bluetooth chipset 들이 RF H/W 성능이 개선되면서 거리가 약간 개선될 수는 있어도, 
이는 블루투스 버젼 up에 의한 개선 사항이 아닙니다. 
오디오는 항상 예전 표준인 BR/EDR Bluetooth classic link를 통해서만 전송이 됩니다.
아래 내용 참고하시길 바랍니다.
 
https://blog.naver.com/radsone/221315685307

12:59
18.07.20.
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