星期五, 13 08月 2021 22:04

蓝牙怎么这么多毛病?还依然长盛不衰?

蓝牙的本质,是一种基于电磁波的无线通讯技术标准。

  不管是音乐还是四六级资料,只要通过蓝牙传输,都要被编码成 0 和 1 的二进制数字信号。蓝牙发射端会像这样改变电磁波信号的频率,来代表 0 和 1,再由接收端将信号解析出来。

  一些蓝牙耳机会有延迟高、看视频时音画不同步等现象,正是因为音频重新编码和解码需要耗费一定时间而造成的。

  在电磁波的传输过程中,干扰是最大的挑战。如果多个频率相近的电磁波同时通讯,那就像是几辆车同时挤进了一条高速,难免翻车。

  所以一个专门的组织,ITU「国际电信联盟」,会负责安排不同的无线信号,可以在什么频段传输数据。其中蓝牙,就会在 2.4~2.4835GHz 的频段上工作。

  为了提高抗干扰性,蓝牙其实已经很努力了。从 2003 年底的蓝牙 1.2 版本开始,就使用了一种叫做 FHSS,跳频扩频技术,来传输信号。

  简单来说,蓝牙把这一频段分为 79 个信道。蓝牙信号的发射端可以根据一定规律,在这 79 条信道之间不断「变道」传输信号,每秒最高可变换 1600 次。

  这样信号可以在不同「车道」上闪现穿梭,就不会因为某一条信道「堵车」而无法传输数据,所以抗干扰能力更强,还可以让多个设备同时和主设备通讯,交换数据。

  听起来很不错,但蓝牙信号还是会被干扰。原因也很简单:现在使用这一频段的设备实在是太!多!了!

  根据 ITU 的规定,蓝牙所在的无线频段,属于公开使用的频段之一,任何人都能用。所以你家的这些设备,以及柴司的这大几十台挤在几十平米空间内的数码设备,全都在这一频段运行,它们或多或少都会干扰蓝牙的运作。

  甚至还有一些干扰源,是你完全想象不到的。

  比如微波炉虽然不传输信息,但同样要使用电磁波加热食物,而好巧不巧,它使用的是 2.45GHz 的频段,恰好跟蓝牙的工作频段接近。微波炉的门当然能够挡住绝大部分电磁波,但仍会有少数漏网之鱼偷溜出去。如果离得近,它们足以影响蓝牙信号的传输。

  甚至一些有线连接的设备,也会影响蓝牙信号。比如 USB 3.0 设备在工作时,接头处就会泄漏大量频率接近 2.4GHz 左右的电磁波信号,干扰蓝牙的运作。

  所以有时候一插上移动硬盘,我们的蓝牙耳机或者鼠标,就卡了。这也没什么好的解决办法,只能把尽量让 Wi-Fi 和蓝牙天线远离 USB 3.0 接口,或者像网上的一些教程那样,拿锡纸裹住 USB 接头处,尽量屏蔽泄露的信号。

  除了容易受到干扰外,蓝牙还有一些其他问题,比如「延迟」。

  常见的蓝牙键盘和鼠标的「轮询率」一般是 125Hz,也就是每秒钟向电脑报告 125 次自己的状态。

  这个速度看起来很快,但目前高刷新率的显示器配上你买不到的显卡,画面更新的平均时间已经比普通蓝牙和鼠标更快。

  而且它们在与电脑通讯时,还要重新编码,这也会产生延迟,让你觉得鼠标和键盘「不跟手」。这对于你我这样的菜鸡来说,无非是换个姿势挂掉,但专业的电竞选手,一般就不会使用蓝牙设备了。

  另外,专业的 HiFi 爱好者,也不会使用蓝牙耳机或音箱,因为它们并不支持无损音乐。

  「码率」,是衡量音质好坏的重要标准,码率越高,音质越好,文件体积越大。一张 CD 中音频的码率通常在 1400kbps 以上,一些无损音乐的码率还要更高。

  但无论音乐的码率多高,在通过蓝牙耳机进入你的耳朵前,都需要按照特定的规则重新编码,压缩码率,再通过蓝牙耳机或音响播放。而目前主流蓝牙协议所支持的码率,远远达不到无损格式的要求。

  所以即便一些手机服务已经支持无损音乐,也需要配上有线耳机甚至解码器才能听,连自家的蓝牙耳机都无福消受。

  除了使用体验问题外,如果你要想在自己的产品上用蓝牙技术,还得给蓝牙特别利益联盟交一笔不菲的「保护费」,每年从几千到数万美元不等。所以许多廉价无线键盘鼠标不用蓝牙,而是会用一个 USB 无线接收器的原因。

  但即使这样,二十多年来蓝牙还是长盛不衰。

  从商业上来看,这是因为蓝牙特别利益联盟已经有超过 35000 家会员公司,遍布世界各地。即使有新的无线传输协议,也很难撼动蓝牙的地位。

  从技术上来看,目前现有的其他无线传输协议也有各自的问题。比如你熟悉的 Wi-Fi,虽然传输速度和稳定性都更高,但功耗较高。相比而言,蓝牙的功耗仅有 Wi-Fi 的十分之一左右,待机状态下几乎不耗电。

  低功耗、省电、兼容性好的蓝牙,很适合各种近距离通信设备使用。所以虽然它有各种各样的小问题,但从生态和技术的角度来看,蓝牙目前仍然是无可替代的选择。毕竟,又不是不能用~ 柴司面对的这些问题,还是得继续忍下去。

  当然有时候,我们也很感谢蓝牙。至少它能让楼下的大爷大妈们,安安静静地跳一曲广场舞,不妨碍我们专心地加班。

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