吃鸡零延迟存在吗？TWS蓝牙耳机工作原理全解

随着手机的3.5mm耳机接口的取消，我们购买耳机的时候会更多的偏向于蓝牙耳机，毕竟手机充电时无法同时和有线耳机同时使用，而蓝牙耳机的好处就是可以玩游戏更好，没有线的束缚，但是缺点也是比较明显，那就是存在延迟。

在我们去选购蓝牙耳机的时候常常会去关注蓝牙玩游戏的延迟问题，现在真的有零延迟的蓝牙耳机吗?为什么有那么多的商家都写明玩游戏零延迟？真的可信吗？

今天我们就来聊聊蓝牙耳机延迟的问题，以下我们分为多个点去分析蓝牙耳机为什么会存在延迟。

蓝牙耳机工作原理

首先我们需要了解蓝牙耳机是怎么去工作：

1、手机中的解码芯片对音源文件进行解码，之后进行编码压缩成数据包，通过无线信号形式发送给蓝牙耳机；

2、蓝牙耳机端接收数字信号并通过蓝牙耳机内部的数模转换芯片，解压缩并且解码接收到的数据包，把它转换成人耳能听懂的模拟信号；

3、将接收来的模拟信号进行放大，需要用到耳机内部的信号放大芯片；

4、耳机单元接收放大后的信号并发出声音，这个时候我们才听。而在有线耳机中就并不需要这么复杂，直接手机芯片解码音频文件在转化为电信号传输到耳机再发声，所以蓝牙耳机在传输原理上面比有线耳机更为复杂，效率相对而言是不及有线耳机。

蓝牙传输编码限制

不同的蓝牙协议以及编码技术一样在传输的效率上面也有影响，目前蓝牙耳机当中使用最多的就是蓝牙协议是A2DP、AVRCP，A2DP 规定了使用蓝牙非同步传输信道方式，传输高质量音乐文件数据的协议堆栈软件和使用方法，利用这个就是可以给立体声蓝牙耳机或蓝牙音响设备来收听音乐了。AVRCP则是用来控制的，例如暂停、停止、启动重放、音量控制及其它类型的远程控制操作，两者通常都是结合使用。另一点就是蓝牙编码问题，主流的蓝牙编码有AAC，SBC，APT-X。

APT-X编码： 高通公司（原CSR公司，后面被高通收购）专有的一种编码格式，压缩率 4：1 （约 352 kbit/s），号称可以达到 CD 音质。由于是专有格式，必须播放设备与接受设备用高通的蓝牙模块才行。aptX分为三种：aptX，aptX HD和aptX Low Latency，其中aptx是使用最多的，其他的两种目前普及还不大。

AAC编码：杜比实验室为音乐社区提供的技术，是一种高压缩比的编码算法。实际体验上都认为同样的码率下面，AAC的听感要优于MP3。

SBC编码：可以说是最早的蓝牙编码了SBC是A2DP（Advanced Audio Distribution Profile，蓝牙音频传输协议）协议强制规定的编码格式。所有的蓝牙都会支持这个协议，所有的蓝牙音频芯片也会支持这个协议。SBC编码在传输时的码率具体参数未找到，根据sony官网宣传给出的资料，是：328Kbps，44.1KHZ。

三种编码中可以根据压缩比例和采样率不同以及编码技术的高效性可以大概的得出延时性：APT-X > AAC > SBC，APT-X可以说是高通芯片所支持蓝牙编码的最大优势，凭借处理音频的高效性以及低时延大受欢迎。

不同手机厂家对蓝牙音频的优化不同

一个音频文件从解码到传输播放都会需要处理的时间，这个时间的长短与处理音频的环境有关。

例如不同的手机，不同的蓝牙耳机都有不同的处理效率。智能手机品牌众多，虽然主流机型采用的处理器，内存之类的硬件都是差不多，但在于系统层面上，他们各自都有各自的系统设计以及优化，即便都是基于安卓底层的源码进行开发，但是只要是去改动音源处理的这一块，那么音频传输就可能受到影响。

另一点就是在硬件区别上，例如采用高端处理器，会带来更高效率的音频处理速度，采用更好的射频天线，会影响蓝牙传输的稳定性以及音源传输的完整性。现在大部分手机的蓝牙芯片基本都是集成于处理器中，所以选用更好的处理器芯片可以为音频解码带来更高的效率。

就拿游戏来说，本身运行大型游戏就是非常考验处理器的能力，通常占用率已经是非常的高。运行大型游戏的时候，处理器会调用大部分的资源去应对游戏运行时的需求，而在玩游戏的时候去连接蓝牙耳机使用，那么就需要调动一部分的性能用于处理蓝牙音频（压缩以及编码传输），如果本身处理器的性能就不是很够用的话，能分配给蓝牙音频部分的性能就不足，从而效率上来讲就要更慢些，所以这就是为什么同个蓝牙耳机在不同手机上面使用，玩游戏都会出现有不同延迟程度的问题。

软件以及游戏优化的差异

游戏以及软件优化对于蓝牙耳机也是存在一定的影响，我们都知道使用手机听歌和看视频的时候几乎都是感觉不到延迟的存在，但是在玩游戏时却可以感觉到明显的延迟，这是为什么呢？

其实这还是于音源本身有关系，播放整一首音乐以及视频之类的，属于是指定音源，是已经编排好，不会发生变化，所以一首歌停下来也是非常流畅。但是游戏不同，游戏除了背景音源是已经编排好的之外，还存在着大量的未定性音源，例如游戏王者荣耀，和平精英之类的即时性游戏，里面存在大量不定性音源，这个就在于玩家的控制，不同的操作会产生不同的声音，王者荣耀中的技能释放，游戏人物语音这些都是未定性的，变化性很大；和平精英手游则会更复杂，像走路的脚步声、开抢的声音，不同的方位会有不同的声音等等，这些都是未定性。在这种指定和未定性的音源处理上效率一样有所不同，这两种音源最大的差异就在于数据包传输的大小，像歌曲之类的传输在传输过程中会打包成一个大的数据包，这样就会更有效的去使用数据。

而游戏中存在大量数据小的音源存在，并且对于音频处理的效率要求更高，有效载荷数据中数据包大小与实际数据包长度会产生影响，音源通过打包成数据包传输，到蓝牙耳机端的芯片接收会有校验（校验数据包的完整性），而变化的音源数据越多，就会对手机端处理音频的效率要求更高（需要不停的去编码音频转成无线信号），并且蓝牙耳机端的芯片处理压力也会更大，因为游戏中的音源变化很快，尤其是即时性的游戏变化更大，导致需要处理的音频文件很多，传输中由于数据包体积太小还可能存在丢失。那么要如何去优化包大小以适应无线系统中数据的最佳传输吞吐量，这个就要看软件以及游戏厂商的能力了。

对于蓝牙的要求并无统一标准去优化，不同的手机厂商和耳机厂商各自有各自的一套处理方案，例如在苹果手机与自家的airpods蓝牙耳机在优化上会一般的耳机适配更好，因为AirPods就是专门为苹果手机所定制，其他方面暂不讨论，但是在与延迟这一方面是目前控制的最好的，而安卓手机不同，各式各样的处理器与不同系统版本的搭配，一个款式的蓝牙耳机根本没有办法去做好一对一的优化，即使是apt-x蓝牙编码技术的蓝牙耳机（高通官给出apt-x的延迟在130ms以内）也很少有能够在所有的手机使用中做到延迟低于130ms，所以即使是采用相同的蓝牙编码技术的设备，也很难做到延迟性一样，毕竟这个还是需要手机厂商和蓝牙耳机厂商共同去努力才能有更好的适配性。

总的来说蓝牙延时性问题也是存在了许多年，相对于几年前的蓝牙耳机而言延迟性问题上已经是改善了非常的大，至少在音视频播放以及玩非即时性游戏可以基本满足用户需求。但是目前的蓝牙延时性往往也是与蓝牙音质所挂钩，如果想要更好的音质，就需要对音源的采样率以及压缩标准进行放大，只有更好的保存音源的完整性才能让我们听到更加完整的声音，那么才能是有更好的听音体验，相对的延迟性也就会更高些。例如现在公认的高音质蓝牙编码技术LDAC与HWA，两者都是提升了传输带宽以及拥有更高的采样率，所以在音频处理的速度上比其他的编码技术就好慢一些。所以目前在蓝牙耳机这一块还是鱼和熊掌不可兼得，想要更好的音质，相对的延迟性方面就会有取舍。