電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)藍牙是智能家居中常用的通信技術(shù)之一,可以讓許多設(shè)備擺脫電線的束縛。但使用藍牙時,卻經(jīng)常會碰到一個問題,比如用藍牙耳機或藍牙音箱觀看電影或者聆聽音樂時,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)聲音效果與屏幕中所發(fā)生的事情不一致,體驗就會非常糟糕。
比如在觀看電影時,發(fā)現(xiàn)藍牙音箱中的聲音比看到的畫面慢了許多時,對用戶的觀影體驗將帶來極大的負面感。有數(shù)據(jù)顯示,藍牙的延遲可以達到0.1-0.5秒,這主要取決于藍牙版本、編碼格式以及系統(tǒng)優(yōu)化等因素。
盡管聲音在25℃的空氣中,傳播速度可以達到346m/s,但遠不及光的速度,這就導(dǎo)致即便揚聲器與耳朵的距離并不遠,但這一點點的延遲仍然會被我們輕易察覺。
通常將數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換為人耳可以聽到的模擬波形僅需要幾毫秒的時間,但將音頻從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方則需要更多時間。想要減少時間就需要使用aptX LL等低延遲編解碼器,延遲在40-50mm左右,或使用藍牙5.0及以上的版本,能夠自動調(diào)節(jié)延遲,但需要在發(fā)送/傳輸端設(shè)備都具備這些技術(shù)才行。
除了音頻數(shù)據(jù)文件在轉(zhuǎn)換成兼容藍牙傳輸?shù)母袷剑俦唤邮茉O(shè)備解碼需要一定時間外。還有許多因素也在阻礙著藍牙的傳輸,比如當(dāng)前的電磁環(huán)境干擾,原設(shè)備與藍牙接收器之間的距離過大,或者在兩個設(shè)備中間有物理實體的遮擋,都會導(dǎo)致信號的衰減,從而加大延遲。
為了解決藍牙的延遲問題,不少廠商在智能家居設(shè)備中都配備了一定的藍牙補償方案,比如智能電視、藍牙音箱等,甚至許多手機中的視頻軟件也采用了藍牙延遲補償方案,來彌補用戶在使用藍牙耳機時所聽到的音畫不同步的問題。
技術(shù)上其實并沒有太復(fù)雜,不少廠商在智能電視加入了連接藍牙耳機或藍牙音箱后,引入視頻延遲功能,以配對音頻延遲。也就是使用藍牙設(shè)備所觀看的畫面,要比設(shè)備直接外放的畫面更慢一些?;蛘邔⒁纛l提前,讓聲音比畫面來的更早,再通過藍牙延遲實現(xiàn)聲音與畫面的配對。這樣一來,就能夠完美解決使用藍牙設(shè)備音畫不同步的問題。
如果設(shè)備沒有這項功能,還可以通過添加外部的藍牙收發(fā)器來降低延遲。但需要注意,這個方式有個前提,需要藍牙耳機、藍牙音箱等設(shè)備支持其中一種低延遲編解碼器,如aptX LL或AptX Adaptive才能體驗到延遲的改進。
此外,還有一些其他方法能夠盡可能的降低藍牙延遲,比如將藍牙設(shè)備保持在接收范圍內(nèi),避免在發(fā)射與接收端中間放置阻礙物,使用藍牙5.0及以上的設(shè)備等。
但是由于音頻數(shù)據(jù)在傳輸過程中需要經(jīng)歷編解碼、無線傳輸、數(shù)模轉(zhuǎn)換等步驟,導(dǎo)致藍牙設(shè)備的音頻無法做到零延遲,只能盡量降低延遲,讓我們感受不到音頻與視頻的時間差異。
除了直接進行音頻數(shù)據(jù)的傳輸外,藍牙Mesh也開始廣泛應(yīng)用在智能家居的控制上,使用泛洪方法來路由網(wǎng)狀數(shù)據(jù)包,這種廣播模式也被稱為網(wǎng)絡(luò)泛洪。最大的特點在于每個設(shè)備都可以作為中繼節(jié)點,增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和信號強度,但這樣也不可避免的增加了一定的延遲。
相比ZigBee等傳統(tǒng)通訊技術(shù),過去的藍牙Mesh在連接多個設(shè)備時,其延遲表現(xiàn)都不佳,無線操控時候大約會有0.5-0.7秒的延遲,如果設(shè)備過多,甚至延遲時間還會上升。
原因主要在于Mesh網(wǎng)絡(luò)在控制設(shè)備時,需要經(jīng)歷分包、重組、中繼等步驟,每次都需要一定的時間,因此,藍牙Mesh的延遲難以徹底消失。
現(xiàn)在的廠商大多通過優(yōu)化協(xié)議和算法來降低延遲,有數(shù)據(jù)顯示,目前的方案已經(jīng)可以支持最大近300個設(shè)備連接到藍牙Mesh。
此外,選擇合適的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和拓撲結(jié)構(gòu),避免過多的中繼節(jié)點和跳數(shù);傳輸恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)包大小和傳輸速率,避免過多的分包和重組;選擇合適的掃描窗口和間隔,避免信息丟失和沖突,都能有效降低藍牙Mesh的延遲。
比如在觀看電影時,發(fā)現(xiàn)藍牙音箱中的聲音比看到的畫面慢了許多時,對用戶的觀影體驗將帶來極大的負面感。有數(shù)據(jù)顯示,藍牙的延遲可以達到0.1-0.5秒,這主要取決于藍牙版本、編碼格式以及系統(tǒng)優(yōu)化等因素。
盡管聲音在25℃的空氣中,傳播速度可以達到346m/s,但遠不及光的速度,這就導(dǎo)致即便揚聲器與耳朵的距離并不遠,但這一點點的延遲仍然會被我們輕易察覺。
通常將數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換為人耳可以聽到的模擬波形僅需要幾毫秒的時間,但將音頻從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方則需要更多時間。想要減少時間就需要使用aptX LL等低延遲編解碼器,延遲在40-50mm左右,或使用藍牙5.0及以上的版本,能夠自動調(diào)節(jié)延遲,但需要在發(fā)送/傳輸端設(shè)備都具備這些技術(shù)才行。
除了音頻數(shù)據(jù)文件在轉(zhuǎn)換成兼容藍牙傳輸?shù)母袷剑俦唤邮茉O(shè)備解碼需要一定時間外。還有許多因素也在阻礙著藍牙的傳輸,比如當(dāng)前的電磁環(huán)境干擾,原設(shè)備與藍牙接收器之間的距離過大,或者在兩個設(shè)備中間有物理實體的遮擋,都會導(dǎo)致信號的衰減,從而加大延遲。
為了解決藍牙的延遲問題,不少廠商在智能家居設(shè)備中都配備了一定的藍牙補償方案,比如智能電視、藍牙音箱等,甚至許多手機中的視頻軟件也采用了藍牙延遲補償方案,來彌補用戶在使用藍牙耳機時所聽到的音畫不同步的問題。
技術(shù)上其實并沒有太復(fù)雜,不少廠商在智能電視加入了連接藍牙耳機或藍牙音箱后,引入視頻延遲功能,以配對音頻延遲。也就是使用藍牙設(shè)備所觀看的畫面,要比設(shè)備直接外放的畫面更慢一些?;蛘邔⒁纛l提前,讓聲音比畫面來的更早,再通過藍牙延遲實現(xiàn)聲音與畫面的配對。這樣一來,就能夠完美解決使用藍牙設(shè)備音畫不同步的問題。
如果設(shè)備沒有這項功能,還可以通過添加外部的藍牙收發(fā)器來降低延遲。但需要注意,這個方式有個前提,需要藍牙耳機、藍牙音箱等設(shè)備支持其中一種低延遲編解碼器,如aptX LL或AptX Adaptive才能體驗到延遲的改進。
此外,還有一些其他方法能夠盡可能的降低藍牙延遲,比如將藍牙設(shè)備保持在接收范圍內(nèi),避免在發(fā)射與接收端中間放置阻礙物,使用藍牙5.0及以上的設(shè)備等。
但是由于音頻數(shù)據(jù)在傳輸過程中需要經(jīng)歷編解碼、無線傳輸、數(shù)模轉(zhuǎn)換等步驟,導(dǎo)致藍牙設(shè)備的音頻無法做到零延遲,只能盡量降低延遲,讓我們感受不到音頻與視頻的時間差異。
除了直接進行音頻數(shù)據(jù)的傳輸外,藍牙Mesh也開始廣泛應(yīng)用在智能家居的控制上,使用泛洪方法來路由網(wǎng)狀數(shù)據(jù)包,這種廣播模式也被稱為網(wǎng)絡(luò)泛洪。最大的特點在于每個設(shè)備都可以作為中繼節(jié)點,增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和信號強度,但這樣也不可避免的增加了一定的延遲。
相比ZigBee等傳統(tǒng)通訊技術(shù),過去的藍牙Mesh在連接多個設(shè)備時,其延遲表現(xiàn)都不佳,無線操控時候大約會有0.5-0.7秒的延遲,如果設(shè)備過多,甚至延遲時間還會上升。
原因主要在于Mesh網(wǎng)絡(luò)在控制設(shè)備時,需要經(jīng)歷分包、重組、中繼等步驟,每次都需要一定的時間,因此,藍牙Mesh的延遲難以徹底消失。
現(xiàn)在的廠商大多通過優(yōu)化協(xié)議和算法來降低延遲,有數(shù)據(jù)顯示,目前的方案已經(jīng)可以支持最大近300個設(shè)備連接到藍牙Mesh。
此外,選擇合適的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和拓撲結(jié)構(gòu),避免過多的中繼節(jié)點和跳數(shù);傳輸恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)包大小和傳輸速率,避免過多的分包和重組;選擇合適的掃描窗口和間隔,避免信息丟失和沖突,都能有效降低藍牙Mesh的延遲。
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