TWS True Wireless Stereo 真無線藍牙耳機Sony WF-SP700N 使用心得與延遲問題(Latency issue)

        自從iPhone拿掉3.5mm耳機並且推出Apple AirPods後，TWS True Wireless Stereo真無線藍芽耳機就出現在購物網站的一個分類，原本自己也想要買一個AirPods，但說實在的辦公室太多人用了，加上只有一款顏色，身為文青的我當然沒辦法接受，雖然評價不錯。

       自己已經有一款Sony 1000XM2 Bluetooth Headset藍牙耳機，這一款是降燥耳機，平常無論是上班或出差主要都是帶著這款耳機，只能說舒服。

        降燥效果無論是在辦公室冷氣出風口風切聲或出差搭飛機引擎的噪音都可以壓抑的非常乾淨，加上頭戴的設計，可以舒服的戴上一整天，帶著聽親音樂睡覺或看電影都很棒，電量也夠你飛到世界的任何地方。

Sony 1000XM2使用一年後

        平常跑步的時候有另外一附耳機在使用，但後來被小朋友當玩具弄壞了，本來有在看其他款運動藍芽耳機，但都是看看沒有買，因為想說AirPods 2是不是快要推出了，但這動作被我老婆發現了，在生日的時候送了我一SONY WF-SP700N，網路上有很多使用心得與規格介紹，這裡我就講講我自己的使用心得:

 降噪功能: 
        不錯但對我不實用，我個人很不喜歡耳塞式的耳機，會有很強烈的壓迫感，這也是我會考慮AirPods的原因，所以在使用上我會選擇較小的耳塞，讓耳機有點擺在耳朵旁邊，這樣在跑步過程比較不會有壓迫感，但變成半開放式的耳塞，降躁功能等於零。

配戴舒適度:
        不錯，重量與固定方式，在跑步過程不會覺得會掉出來或晃動造成的不舒適感(耳塞選相對小的)

影音延遲:
      嚴重到完全不適合拿來觀看影片，平常沒有想到影音延遲會差這麼多，真的如包裝所提到的，Only for Sports.

        藍牙或任何數位傳輸的過程，都需要把訊號轉換成0101的訊號，比方說1V的電壓，如果用2bits 來表示為11，這代表解析度(resolution)只有四格，如果1V是最高的電壓，那下一個電壓就會是0.75V, 也就是說0.8V與0.7V會無法辨別出來，所以要高品質的聲音編碼就需要更多的bits來表達。

        但是音質需求越高所需要更多的封包來傳送，可以想像傳輸過程就像固定捷運一樣，班次與容量是固定的，每節車廂只能固定做100個人的話，每次傳送100人大家都可以在固定時間上班，但如我人數增加到200人，班次不變的情況下，就需要兩班列車來傳送，時間就會拉長。

        上網查了一下不同的編碼所造成的延遲時間大概在150ms，一個人的正常語速大概一個音節為200-300ms不等，以實際體驗上在100ms以上可能比較敏感的人就會感覺影片的嘴型與聽到的聲音對不起來。

資料來源Silicon Labs

        雖然這是藍牙的宿命，當初在設定的時候並沒想後面的發展會對聲音的需求這麼大，往下兼容的基礎下，聲音的品質與延遲似乎也是遇到瓶頸，但我使用原本藍芽耳機看影片也沒這種困擾，怎麼一個變兩個(TWS 真無線)延遲就變得那麼嚴重? 但Apple Airpods也沒聽說有這種問題啊?

        原因大概就是出在一個變兩個吧，下圖是網路上找的一個影片講目前真無線藍芽耳機TWS的實現方式，以的Relay的方式說明一下，也就是手機與其中一個耳機配對比方說左耳(L)，左耳(L)當主機在傳送訊號給右耳(R)，傳送過程一樣走2.4GHz 藍牙的封包，但這過程左右耳為了達到同步，左耳(L)還需要延遲一段時間再放送聲音，所以人耳聽到的延遲時間就會變長。另外一個是是廣播給NFMI是走超低頻，這種好處是廣播給右耳(R)是走超低頻率，可以降低干擾與延遲，但是硬體上就要多塞一個天線與晶片，耳機的體積與成本會隨之增加。

資料來源: AIROHA? 網路上找的

      另外一個Snoop的方式是手機還是與左耳(L)配對，但左耳(L)會私底下與右耳(R)溝通目前的狀態，讓左耳也能"偷"手機給左耳的封包並且解碼，控制好的話延遲理論上不會多到兩倍的時間，但因為還是有個要負責與手機溝通，這也是為什麼常聽到其中一邊會先沒電的原因。

        這兩種方式都有一個好處，就是兼容之前的藍芽設備，不需要新的協定(Protocol)，但現在Qualcomm也就是CSR提出另外一個TWS+就不太一樣(如下圖解釋)，左右耳都與手機配對，都可以是主機，分別只傳送L and R的訊號，以捷運的例子就是多開了一條線，每一邊接受到訊息量不變比方說都是十分鐘一台車，但分別只送左聲道或右聲道的訊息，這樣在設計上可以降低乘客數左聲道50右聲道 50分別搭車，這樣省電也穩定，或直接把音質提升，但因為這不是原本有的協定，也就是手機，耳機之間都要彼此協定好，那也是為什麼TWS+會限定除了耳機支援外，硬體本身也要Snapdragon 845以上的平台。

    至於Apple Airpods是採用哪一種協定，說實在也很難說，畢竟軟體是Apple的，硬體也是Apple的，Apple要怎麼弄可以完全不考慮跟Android兼容的問題，有可能現在已經是TWS+類似的架構也說不定，另外AIROHA NeW..後面不知道是什麼的技術，聽說很厲害，有機會在來研究看看。

Qualcomm TWS+ 資料來往: 網路

        另外RTINGS.com這網頁可以查到大部分藍芽耳機的測試數據，包含延遲Latency部分，我節錄幾個測試數據，一般使用藍芽耳機的延遲大概在150ms左右，Sony WH-1000XM2算是成績不好的，但我個人使用起來還可以接受，Sony WF-SP700N還就真的是400ms兩倍的延遲，這樣不知道能不能退算是Relay形式，但實際使用起來還真的是無法接受。

        另外Truly Wirelss目前這網站有紀錄的延遲成績最好的確是Apple AirPods，幾乎沒有因為真無線而多增加聲音延遲，厲害厲害，但另外第二名的B&O Play E8也表現不錯，查了一下也採用NFMI Relay的方式。
        這裡不得不說Apple AirPods有掀起改變藍芽耳機革命，期待AirPods 2會帶來些什麼? 也很好奇AIROHA New會是Android陣營的W1晶片嗎?

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