Bluetooth とは？イヤホンなど

Bluetooth

最近話題の Bluetooth について調べてみました！

このロゴは北欧の長枝ルーン文字のハーラル・ブロタンの頭文字の H と B を組み合わせたものらしい

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Bluetooth
おすすめイヤホン

Blunetoothのバージョンと互換性

Blunetoothは無線LANより近距離の無線通信規格の１つ。2.4GHz帯を79の周波数チャネルに分け、使用する機器同士が合いている適切なチャンネルを使って、10〜100mぐらいの最大3Mbps（HSは24Mbps）で通信します
　現在、Bluetoothには 1.0b, 1.0b+CE, 1.1, 1.2, 2.0, 2.1, 3.0, 4.0, 4.1, 4.2, 5.0 のバージョンが存在し、データ転送速度や通信距離などが改善されています。実質 1.1以降が一般に普及されました

　各バージョンは、1.1以降～3.0、3.0+HS、4.0～の3グループで通信方式が違うので、各グループ内でのみ互換性があります
複数の通信方式を同時に実装できるので、利用者側が非互換性を意識する必要が無いようしている場合が多い

バージョンによって何が違う？

　以下にバージョンによる違いを大まかにまとめました。
◆ 1.1
　Bluetoothの最初の普及バージョン
◆ 1.2
　同じ周波数帯(2.4GHz)の無線LAN などとの干渉対策
◆ 2.0
　最大通信速度を3Mbpsの通信に切り替える Enhanced Data Rate (EDR) がオプションで追加
◆ 2.1
　ペアリングが簡略化と近距離無線通信の Near Field Communication (NFC) に対応。
Sniff Subrating 機能により、マウスやキーボードなどのスリープ時間が多い機器のバッテリーを延長可能
◆ 3.0
　High Speed (HS) により最大通信速度が24Mbpsとなるオプションを追加。
電力管理機能を強化して省電力性を向上
◆ 4.0
　Bluetooth Low Energy (LE) により大幅に省電力化。家電製品などに搭載されたセンサとのデータ通信に向けデータパケットサイズを小さくなった
これにより、旧バージョンとの互換性が無くなったため、接続ホスト側が両対応の「デュアルモード」を実装可能に
◆ 4.1
　通信サービスの電波との干渉を軽減。データ転送の効率化。自動の再接続機能。
直接インターネット接続できる機能、ホストとクライアント同時になれる機能、が追加
◆ 4.2
　Bluetooth Low Energy (LE)に Data Packet Length Extension を追加。
通信速度（スループット）が高速化。IPv6/6LoWPAN でインターネット接続
◆ 5.0
　データレートが2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbpsになりました。
1, 2 Mbpsでは従来通りに到達距離が100m だが、125kbpsは到達距離が400mとなりました

違うバージョン同士

　上位互換とはいえ、それは規格で定められているものではないですので、内蔵しているBluetoothがそのバージョンの専用チップだと、機器同士が接続できないこともある
また、機器やチップの製造ロットによっても変わることが多いので、最新の互換情報を調べたほうが良い
同じ製品でも、古い製造ロットでは使えなくても、新しいせいぞロットでは使えたという話はよくあります

通信がよく切れる原因

　Bluetoothイヤホン、通信が切れるなといったことはありませんか？

　Bluetooth機器にはBluetoothチップが内蔵されていて、そのチップによって受信感度が異なります。当然受信感度が低いチップを使っている機器は、同じバージョンのBluetoothでもより近い距離でないと使えないですし。周辺ノイズが多くなっても当然同じことが起こります

音楽プレーヤーのBluetooth

　MP3やスマフォなどの音楽プレーヤーをBluetoothで再生する場合、A2DPのコーデックにSBC (Sub Band CODEC）が使われることが多いです。しかし、SBC以外の音質等を改善した独自コーデックも採用する機種が増えているため、これが合っていないBluetoothイヤフォンは使うことができません

　現在、A2DPのコーディックには下記の種類が
◆ SBC
　標準コーデック
　音質の劣化あり48kHz
◆ AAC
　Apple製品対応などで使用し、製品により音質様々
　音質の劣化あり最大96kHz/最大48チャネル
◆ aptX
　CD音源並48kHz/16bit
◆ aptX Low Latency
　CD音源並48kHz/16bit
◆ aptX HD
　aptX ハイレゾ対応48kHz/24bit
◆ LDAC
　ソニーが発表した新方式
　96kHz/24bit ハイレゾ対応

　音質としては大まかに
SBC < AAC < aptX (aptX Low Latency) < aptHD < LDAC < 有線イヤフォン

例えば、BluetoothイヤフォンにCSR8645というチップを採用している場合、Bluetooth 4.0仕様に準拠で、SBC, AAC, aptX のコーディックに対応しているので、iphoneなどに対応し、プレイヤー側がaptXに対応していればCD音源なみの音質を再生できるということになります