文章目录
- 一、蓝牙耳机延迟分析
- 1、不同的蓝牙版本的延迟
- 2、蓝牙解码器的延迟
- 3、蓝牙耳机在不同场景的延迟分析
- ① 音频播放
- ② 打电话
- ③ 视频播放
- ④ 游戏电竞
- 二、蓝牙耳机 延迟 与 音质 之间的关系
- 1、延迟与音质的平衡 - 低延迟方向
- 2、延迟与音质的平衡 - 高音质方向
- 3、延迟与音质的平衡
- 三、低延迟 蓝牙耳机 示例 分析
一、蓝牙耳机延迟分析
蓝牙耳机 与 手机 之间的 音频延迟 通常在 几十毫秒到几百毫秒之间 ;
1、不同的蓝牙版本的延迟
不同的蓝牙版本的延迟 :
- 蓝牙 4.x : 延迟一般在 100-300 毫秒左右 ;
- 蓝牙 5.x : 由于数据传输效率提高 , 延迟可以降低到 40-100 毫秒 ;
- 蓝牙 LE Audio : Low Energy Audio , 低功耗音频 , 支持 LC3 编解码器 , 延迟可低至 20-30 毫秒 ;
LE Audio 基于蓝牙 5.2 标准 , 采用新的 LC3 编解码器 , 使得 蓝牙音频设备 能够 以 更低功耗 提供更好的音频体验 , 并支持多流音频、广播音频等创新功能 ;
2、蓝牙解码器的延迟
蓝牙音频编解码器延迟对比 :
编解码器 | 最大比特率 | 延迟（毫秒） | 音频分辨率 | 适用场景 | 开发厂商 | 蓝牙版本 |
SBC | 320 kbps | 100-200 | 最大 16-bit/44.1kHz | 一般用途，音质一般 | 蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG） | 蓝牙 1.0 及以上 |
AAC | 320 kbps | 150-200 | 最大 16-bit/44.1kHz | 苹果设备，音质较好 | Fraunhofer IIS | 蓝牙 2.0 及以上 |
aptX | 352 kbps | 100 | 最大 16-bit/48kHz | 一般安卓设备，音质较好 | Qualcomm | 蓝牙 4.0 及以上 |
aptX LL | 352 kbps | 30-40 | 最大 16-bit/48kHz | 游戏、视频，低延迟需求 | Qualcomm | 蓝牙 4.0 及以上 |
aptX Adaptive | 420 kbps | 40-70 | 最大 24-bit/48kHz | 高质量音频动态调整，低延迟 | Qualcomm | 蓝牙 5.0 及以上 |
LDAC | 990 kbps | 100 | 最大 24-bit/96kHz | 高保真音质需求，适合高质量音频 | Sony | 蓝牙 4.0 及以上 |
LHDC | 900 kbps | 60-80 | 最大 24-bit/96kHz | 高音质传输，低延迟需求 | Savitech | 蓝牙 4.0 及以上 |
LC3 | 345 kbps | 40-50 | 最大 24-bit/48kHz | 蓝牙 LE Audio，低功耗、低延迟 | 蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG） | 蓝牙 5.2 及以上 |
3、蓝牙耳机在不同场景的延迟分析
蓝牙耳机在不同场景的延迟分析 :
应用场景 | 延迟要求 | 延迟容忍度 | 推荐编解码器 | 延迟范围（毫秒） |
音乐播放 | 低 | 可接受一定延迟 | SBC、AAC、aptX、LDAC | 100-200 毫秒 |
打电话 | 低 | 较低延迟 | SBC、AAC、aptX LL | 30-100 毫秒 |
视频播放 | 中 | 延迟需低 | aptX LL、aptX Adaptive | 40-100 毫秒 |
游戏 | 高 | 极低延迟 | aptX Low Latency、aptX Adaptive | 30-70 毫秒 |
① 音频播放
音乐播放 对于延迟的要求相对较低 , 因为音乐的音频内容不像 视频 或 游戏 那样需要严格的同步 ;
延迟通常对用户的体验影响较小 , 即便存在一定的延迟 , 音频的流畅性不会受到明显干扰 ;
如果 使用 SBC、AAC 或 aptX 等编解码器 , 延迟大约在 100-200 毫秒 之间 , 这对于音乐播放是可接受的 ;
LDAC 和 LHDC 等 高质量编解码器 的延迟略高 , 但音质优越 , 仍能提供良好的音乐体验 ;
音频播放 完全可以 放弃延迟 , 追求高质量音乐体验 ;
② 打电话
在通话过程中 , 由于需要互动通话 , 延迟通常应尽量保持在 50 毫秒 以下 , 以确保清晰、实时的语音交流 ;
蓝牙耳机的 语音通话 延迟要求较低 , 因为 音频 通常通过压缩技术处理 , 延迟通常会在 30-100 毫秒 之间 ;
通话中的音频通常是单声道 , 不需要很高的带宽 , 因此延迟不会特别高 ;
推荐编解码器：
- SBC、AAC 足够应付语音通话 ;
- aptX LL 适用于低延迟需求 ;
③ 视频播放
视频播放中的延迟是最容易察觉的 , 因为声音和画面之间的同步性对于观影体验至关重要 , 即使是 100 毫秒 的延迟 , 也可能导致观众感到声音和画面不匹配 ;
对于视频播放 , 延迟可保持在 40-70 毫秒 之间 ;
SBC 和 AAC 编解码器的延迟较高 , 可能超过 100 毫秒 , 会导致轻微的 音视频不同步 问题 ;
④ 游戏电竞
游戏中的音频延迟对体验的影响最大 , 因为 音频 和 画面 的实时互动至关重要 , 特别是在 射击类、节奏类 等需要精确时机的游戏中 , 延迟过高可能影响玩家的反应速度 ;
蓝牙耳机的延迟 可能会在 30-100 毫秒 之间 , 最理想的延迟是 30 毫秒以下 , 才能保证游戏体验流畅 ;
推荐使用 aptX Low Latency 或 aptX Adaptive 编解码器 , 这些编解码器可以确保更低的延迟 ;
二、蓝牙耳机 延迟 与 音质 之间的关系
1、延迟与音质的平衡 - 低延迟方向
低延迟编解码器 , 如 : aptX Low Latency 和 aptX Adaptive , 主要关注 减少延迟 , 但为了实现这一目标 , 在 比特率较低 的情况下 可能会降低音频的质量 ; 对于 视频播放、游戏 和 实时语音通话 等 低延迟 的应用场景 , 必须使用 低延迟编解码器 ;
低延迟方向 :
- 低比特率 : 为了获得 低延迟 , 蓝牙耳机通常会使用 较低比特率 的编解码器 , 或者对 音频数据 进行压缩 , 减少传输时间 ;
- 音频质量会受到一定的影响 , 因为 更高的比特率传输 通常意味着更高的音质 ;
- 低比特率与低延迟 : 低比特率 通常意味着 数据压缩程度较高 , 传输的数据量较少 , 因而解码和处理的时间较短 , 延迟较低 ;
- 举例说明 : aptX Low Latency 编解码器 的目标是提供 大约 30-40 毫秒 的 低延迟 , 但是它的音质可能相较于 LDAC 或 aptX Adaptive 编解码器稍有损失 , 因为它使用的 比特率较低 ;
2、延迟与音质的平衡 - 高音质方向
高音质编解码器 , 如 : LDAC、aptX HD 和 LHDC , 专注于提高音质 , 使用 更高的比特率 以保持更多音频细节 , 相应会牺牲一些延迟性能 ; 对于高保真音乐播放的应用场景 , 尤其是对于高分辨率音频文件 , 这些编解码器 可以 提供更好的音质 ;
高音质方向 :
- 高比特率 : 高音质 通常需要 使用 更高比特率 和 更高音频分辨率 的编解码器 , 以传输更多的音频细节 ;
- 高比特率高延迟 : 更高的 比特率 传输意味着 更多的数据 , 需要更长的时间来处理和传输 , 这可能导致延迟的增加 ;
- 举例说明 : LDAC 编解码器支持高达 990 kbps 的比特率 , 这能够提供接近 CD 质量的音频 , 但其延迟比 aptX Low Latency 高 , 可能达到 100 毫秒 ;
3、延迟与音质的平衡
蓝牙耳机 延迟 与 音质 之间的关系是一个 复杂的 平衡问题 , 通常在追求低延迟和高音质之间需要做出权衡 ;
参数 | 高延迟（音质优先） | 低延迟（延迟优先） |
音质 | 高（更高的比特率，更多细节） | 较低（比特率降低，部分细节丢失） |
延迟 | 100-200 毫秒或更高 | 30-70 毫秒 |
适用场景 | 音乐欣赏、高分辨率音频播放 | 游戏、视频播放、实时通话 |
编解码器 | LDAC、LHDC、aptX HD | aptX LL、aptX Adaptive、SBC |
传输比特率 | 高（如 660-990 kbps） | 较低（如 250-420 kbps） |
优点 | 音质接近 CD 或高分辨率标准，保留更多细节 | 声画同步性好，适合对实时性要求高的场景 |
缺点 | 声画同步可能不佳，不适合延迟敏感的应用场景 | 音频细节减少，不适合高保真音频需求 |
游戏、视频播放、实时语音通话 等场景应优先考虑 低延迟 , 而 音乐欣赏 和 高保真音频播放 更适合使用 高音质编解码器 ; 在 低延迟 和 高音质 之间必须做出选择 , 具体取决于应用场景 ;
三、低延迟 蓝牙耳机 示例 分析
这里以 " 小米（MI）REDMI Buds 6 Pro 真无线降噪耳机 入耳式 小米华为苹果手机通用 电竞版 " 蓝牙耳机为例 ,
该耳机 专门做了 低延迟 优化 ;
在介绍中可以看到 , 该耳机提供了 三种 编解码器 , 其中
- LHDC 是 高音质 高延迟 的编解码器 ;
- LC3 是 低音质 低延迟 的 编解码器 ;
这个 电竞版 的耳机 比较有意思 , 配了一个 闪连器 ,
闪连器 支持的机型 : K80、K80 Pro、Redmi K70E、Redmi K70 至尊版 Xiaomi 15 Pro、Xaiomi Civi 3 Redmi 13C 5G、Redmi Note 13 Pro+、Redmi Note 14、Redmi Note 13 , Xiaomi 13 Pro、Xiaomi 13 Ultra、Xiaomi 14、Xiaomi 14 Pro、Xiaomi 14 Ultra Redmi K60 Pro 、Redmi K70、Redmi K70 Pro Xiaomi MIX Flip、Xiaomi MIX Fold 4 Xiaomi Civi 4 Pro
都是 小米 或 红米 手机 ;
通过闪连器连接手机，进入 小米耳机App–闪连器设置–闪连器模式–选择无线麦使用 ;
猜测的开发方案 :
该闪连器 应该是 修改了 小米 或 红米 Android 手机的 内核 的 音频驱动模块 ,
手机中 设置 了 闪连器 选项后 , 通过 OTG 接口 , 将 音频的 PCM 数据 直接 通过 OTG 串口 传输给 闪连器 ,
闪连器 将 PCM 裸流 传输给 蓝牙耳机 , 期间不进行编解码操作 ,
传输 低音质 PCM 裸流采样 , 这样可以达到 20ms 的延迟 ;
这种方案 只有 手机厂商才能实现 ;
