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[閒聊] 無線耳機:藍牙 VS 自定義(2.4G/5.8G)

看板Headphone標題[閒聊] 無線耳機:藍牙 VS 自定義(2.4G/5.8G)作者
djboy
(雞尾酒)
時間推噓 3 推:3 噓:0 →:5

最近因為電競與直播的興起,加上藍牙耳機漸趨成熟,所以開始出現一些

採用「自定義無線通訊介面」的設備,有時業界會稱其為『Proprietary

standard/interface』。網路上泛稱「2.4G 或 5.8G」其實是非常不精準的

用法,所以下文我還是「自定義」來代稱。

免責條款:以下涉及太多專業,所以若是有任何錯誤,請業界先進見諒,

並告知應修正之處,感謝!(EX:我對最近無線頻譜在5Ghz那邊的清理狀況,

像是5180~5330部份的歐洲/日本,就不確定維基中文/英文版是那個比較對;

理論上是英文啦)

(1) 為什麼需要WIFI(802.11)與藍牙?

無線通訊在上述標準成立前,都是用「自定義」來使用,缺點就是只能

自己和自己聯。簡單來說,你無法像現在買一個藍牙耳機,就可以用在所

有支援藍牙耳機的手機。 為了把餅拱大,WIFI(802.11)與藍牙就開始定義

無線領域的溝通語言,就像要溝通就需要找一個共通語言來講話,然後

這2種語言就成為現今無線通訊的共主,其他像是zigbee,wimax就死在沙灘上。

但是,「自定義」其實一直都存在著,最有名的就是羅技的無線鍵盤

滑鼠的unify系列,這個在消費者之間一直有黑科技三個字的讚譽。


(1-1) 自定義 VS 藍牙 的優缺點

為了擁有相容性,所以藍牙或是WIFI,都有很多前言後語與各種設定資料

要溝通。就好像2個在寫信時,規定一開始一定要來個「xxx先生/小姐,一

定要頂格寫,而且一定要寫全名」,這樣子雙方才看的懂。同時,有許多傳

輸項目也是必需要遵守的,像是傳輸資料的速度、跳頻方式等等。因為沒有

辦法客製化,加上有很多包衭,所以都會降底整個藍牙傳輸速度。

自定義的優點就是自定義,就像2個很有默契的人在溝通一樣,不用像寫EMAIL

一開始要來個 DEAR SIR 這種八股開頭,直接講結果就好了,解析資料的速度自

然就快。缺點當然就是雙方只聽的懂自己的語言,毫無相容性。加上無線傳輸協

議可以自定訂,所以可以針對特殊環境(ex:電競/家中)來調一個特別的傳輸

方式。

這也是藍牙傳輸速度輸給自定義的主要原因。

(2) 為什麼都是2.4G?

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_WLAN_channels

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A0%E7%BA%BF%E5%
B1%80%E5%9F%9F%E7%BD%91%E4%BF%A1%E9%81%93%E5%88%97%E8%A1%A8

看看上表就知道, 2.4Ghz 的頻率,是全世界各國都開放公用的,其他

頻率都或多或少有國家不允許使用。 這個代價就是造成 2.4Ghz 有太多

的設備都使用,包括微波爐。所以干擾非常非常非常的嚴重,這也是理論

上與實務上無線傳輸速度的差異。

看著英文表上在5.180G ~ 5.332G被清出來,希望未來有所改善。

至於為何網路上常稱 5.8G,我還沒有研究,請高手幫忙補充。

PS:1Ghz以下也有類似國別的問題,太細節就不寫了。

(2-1)廠商作法

有許多藍牙晶片公司開始做自定義,其實就是拿著原本給藍牙

傳輸用的2.4GHz的底層(PHY)來使用。只是把原本復雜的藍牙的溝通協議

換成簡單的自己定義版本,還可以再調整傳輸方式的而己。

當然,也有原本就在做自定義協議的公司。不過這些公司在面對藍牙晶片

廠的大舉入侵後,最近情況比較慘。

(3) 傳輸速度

以下數值僅包括無線傳輸從傳輸到解碼完成送給後端系統的時間。

實際上,後端系統收到資料後,還需要幾十ms來處理資料,那就和

無線傳輸無關了。

在直播上,要讓口型與聲音”完全”對上,傳輸時間僅能10ms,頂多15ms。

甲、 有線:1-2 ms

乙、 自定義
i. 完美情況:10ms
ii.實際情況:1x~20ms

丙、 藍牙

i. 完美情況:20~30ms
ii.實際情況:30ms (電競產品)
iii. 5年前大約是70~100ms,前二年的IC可以號稱到40ms。

(4) 天下沒有白吃的午餐

有人自定義號稱可以做到10ms以下,藍牙也有做到20ms。這種產品速度,

通常是指在完美情況下才可能發生,或是犧牷各種通訊穩定性(資料回傳確認、

封包碰撞等等);即使上述那種電競等級的速度,也是有所犧牷,只是各家

trade-off的方式不同。

實際情況下,無線網路,尤其是2.4Ghz,是髒的不得了,所以很多事情就

別要求太多了。

(5) 結論: 無線有限,有線無限

若有資料錯誤,請各位高手見諒,並不吝指教!

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※ PTT 留言評論
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wind18311/30 12:16懶人包:目前要低延遲質又要音質請愛用有線???

對。 如果只是聽個音樂,就沒啥延遲問題,藍牙可以用啦。 音質就是另外一回事。藍牙音質可以視為MP3,就看能否接受。

kujkoch11/30 13:02

gameguy11/30 16:55不走回頭路,GG

markf01m11/30 22:43很有趣

wuwaiter12/01 09:22知識文給推一個…

wuwaiter12/01 09:23但有關ZIGBEE的部份,我是沒印象有藍芽耳機用ZIGBEE的,

wuwaiter12/01 09:23主要是頻寬不夠用來當耳機 主要是用在智慧家電

我比較不會這樣子去看 ZIGBEE。 ZIGBEE 和 藍牙,當初都是瞄準低功耗與小型設備的連接。不過因為藍牙先出, 那時物聯網還不夠紅,甚至連無線網路都不穩,所以2者都是要死不活。 好在藍牙先出,還是有先進者優勢,尤其搶到了手機與耳機的連接;這個關鍵, 在15年後救了藍牙。 怎麼證明藍牙當時要死不活呢?因為實在沒有人用BT,BT組織的leader應該對 藍牙是真愛,就開始找新的應用,最後找到了物聯網,訂出了 BT3.0 / BLE 的 規格。低功耗藍牙 BLE (BT 3.0 /4.0) 和 經典藍牙 BT (BT 1.0 / 2.0) 是不 相容性。極少見到有傳輸規格是完全2套架構…… 順便說一下,傳音樂都是用 BT 2.0,所以你看到啥藍牙耳機是 BT4.0 5.0 5.2等等,對音質基本上毫無進步。當然,隨著IC進步,對傳輸穩定度之前都 會提升,所以新的晶片才會比舊的晶片好。這個進步是IC設計製程的進步, 而不是規格的進步。藍牙音質的規格,之前一直都是SBC/AAC,因為藍牙聯盟也 認為,藍牙那個傳輸效益,SBC/AAC 也夠了 (通常都 128~256Kbps)。當然, 新的LC3 就是另外一回事,等普及後再評論吧。 真正救了藍牙的,是 APPLE。APPLE取消耳機孔後,讓藍牙耳機大爆增, 也讓PTT耳機版討論大爆增,這個看文章數就知道。賺錢的生意就會吸引無 數廠商投入,所以2015年後的藍牙晶片的品質就開始大幅提高,到了四年前 的CSR 8670系列,算是真正穩定成熟的產品了,也才開啟了藍牙世代。

freeunixer12/01 17:35是 SBC

改了,謝謝!

※ 編輯: djboy (180.176.52.147 臺灣), 12/02/2022 00:33:46