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為甚麼藍牙耳機有聲音延遲的問題?

2021年01月24日

真無線耳機經過多年的發展,現有藍牙技術已相當成熟,但最致命傷就是「延遲感」,聲音總是慢一拍。相信習慣使用真無線耳機的人,對會遇過這個問題,在打機時尤其明顯。原來聲音延遲跟藍牙編碼是息息相關的,那麼在挑選耳機時,該怎樣找出最好的選擇?

相信習慣使用真無線耳機的人,對於聲音延遲大概都不感陌生,在打機時最為明顯。原來聲音延遲跟藍牙編碼是息息相關的,那麼在挑選耳機時,該怎樣找出最好的選擇?

藍牙耳機「零延遲」根本不存在

近年雖有手機廠商將 Android 手機的 3.5mm 耳機輸出插口重新歸來,但真無線耳機已成手機聽歌的最大勢力。藍牙傳輸經歷了 30 多年的發展,技術已經十分成熟,例如 Qualcomm 中低階的 QCC30xx,和高階的 QCC51XX 藍牙晶片,均支援藍牙 5.0 傳輸,以及相容 TrueWireless Stereo Plus 技術,令真無線耳機可以做到左右兩邊獨立接收訊號,不需要主副耳機傳輸,能夠達至更快速、更穩定的連線效果。但說到聲音延遲方面,其實藍牙耳機根本不存在零延遲,傳媒所說的「零延遲」只要感覺而已,目前市場上的真無線耳機的延遲值一般都在 200ms 左右,算是做得不錯,一般聽歌都不會對延遲感到困擾。

為何藍牙耳機會出現聲音延遲?

首先要明白,無論是有線耳機和藍牙耳機都有聲音延遲。延遲的成因是,音訊從手機或電腦轉至耳機所花費的時間。對於有線耳機來說,裝置產生數碼音訊後,給 DAC 轉換成模擬音訊,就可直接透過線材傳送到耳機,整個過程非常簡單,一般不到 10ms 即可完成,人耳難以察覺到聲音有延遲。

但藍牙耳機的轉換過程相對長得多,由於藍牙傳輸的頻寬有限,首先需要將數碼音訊壓縮成藍牙協議音訊編碼,傳送至藍牙耳機,然後在耳機上進行解壓成數碼音訊,再給 DAC 轉換成模擬音訊,經過這漫長的過程後,聲音才傳到入你的耳朵。正正因為藍牙耳機的處理時間需比有線耳機長得多,這也解釋了在聲音延遲上高出不少的原因。

藍牙編碼直接影響傳輸速度

此外,藍牙編碼的處理速度也會直接影響到音訊的傳輸速度,據 Qualcomm 官方公佈的數據,aptX LL 能夠低至 40ms 的延遲值,一般人無法察覺得到低於 70ms 的延遲,確實比 SBC 或 AAC 的延遲更短。但是,能夠支援 aptX LL 編碼的手機並不多,而可兼容該編碼的真無線耳機,記得以往就有 Sennheiser Momentum True Wireless,但來到第二代已刪減了。目前僅有少部分耳機和發射器可支援 aptX LL。

Qualcomm 公佈的編碼延遲值數據(以下圖表可作參考),其實是基於這個編碼最「理想」的數字,當應用在耳機上,會受到藍牙晶片、DAC 解碼,甚至是發射端的影響,實際測試出來的延遲值往往與官方公佈的有很大的差異。譬如去年 XROUND 找來擁有 ISO / IEC17025 國際認證實驗室、成立超過 25 年的專業認證機構 Allion Lab. 為多款真無線耳機進行聲音延遲測試,實驗室透過第三方的藍牙發射器來測量理論值延遲(以下圖表可作參考)。

Qualcomm 官方數據參考

藍牙編碼

聲音延遲時間

SBC

170ms - 270ms

AAC

90ms - 150ms

aptX

40ms - 80ms

aptX LL

< 40ms

aptX Adaptive

50 - 80ms

 

XROUND 實測結果參考

耳機型號

藍牙編碼

聲音延遲時間

Apple AirPods Pro

SBC

241.5ms

Apple AirPods

SBC

181.8ms

JLab Audio Jbuds Air Executive

SBC

209.1ms

Razer Hammerhead True Wireless

SBC

243.7ms

Razer Hammerhead True Wireless (Gaming Mode)

SBC

101.8ms

XROUND AERO

SBC

269.5ms

XROUND AERO (Gaming Mode)

SBC

54.5ms

XROUND VERSA

aptX

309.1ms

Sennheiser Momentum True Wireless 2

aptX

300ms

Anker Soundcore Liberty 2

aptX

260ms


* 詳細瀏覽 XROUND 官方網站

不得不提的是,不要誤以為只有 SBC 或 AAC 編碼的耳機,在聲音延遲上一定輸給 aptX 甚至 aptX LL,其實已有不少廠商針對聲音延遲問題作出研究,並在真無線耳機上加入一個低延遲遊戲模式,例如 Nuarl、Razer 及 XROUND 都有這類產品推出市場,透過延遲演算技術與獨家晶片設計,將延遲感大幅降低。再舉出一個大家較熟悉的例子,Apple 的 AirPods 真無線耳機,Apple 擁有整個系統生態,由手機晶片、藍牙晶片都是自家設計,發射與接收能夠做到更好的配合。因此,你會發覺 AirPods 連接 iOS 系統使用,延遲感會比用其他耳機好出不少;又或者說,AirPods 耳機接駁 iOS 裝置使用,比起連接 Android 有更佳的低延遲表現。

相信習慣使用真無線耳機的人,對於聲音延遲大概都不感陌生,在打機時最為明顯。原來聲音延遲跟藍牙編碼是息息相關的,那麼在挑選耳機時,該怎樣找出最好的選擇?
XROUND AERO 當啟動了低延遲遊戲模式,反應速度可縮短至 50ms 的水平。

如何測試耳機的延遲感?

可能大家會問,在選購前應該如何測試耳機的延遲表現?大家可以將藍牙耳機與手機連接,觀看影片時留意人物的口型跟聲音是否一致;亦可以在 YouTube 平台搜尋「audio/video sync test」片段,可以更易察覺到聲音的延遲感。亦可嘗試安裝 FPS 射擊遊戲試玩,這類遊戲的實時性要求特別高,對聲音尤其敏感,可留意槍聲和火光是否同步。

YouTube 平台有不少這類片段,可以進行聲音畫面延遲測試。

相信習慣使用真無線耳機的人,對於聲音延遲大概都不感陌生,在打機時最為明顯。原來聲音延遲跟藍牙編碼是息息相關的,那麼在挑選耳機時,該怎樣找出最好的選擇?
安裝《Call of Duty: Mobile》遊戲試試開槍的反應,較容易察覺得到有無畫面延遲。

總結

別只在意延遲問題!

經過一輪簡單解說後,相信大家也對聲音延遲有一定的認識。現時的真無線耳機平均有 200ms 的延遲值,用來聽歌是完全沒有影響,睇片的時候問題也不算大,但實時戰略遊戲就當然有不足之處。不過,如果你選購耳機的目的,是用來聽歌或睇片,真的無必要太在意聲音延遲這方面,反而將焦點落在音質和佩戴感會比較實際一點。

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