無線音訊延遲模型及經典藍芽音訊（HFPA2DP）延遲分析（上）

無線音訊延遲模型

首先需要明確的是

無線音訊延遲並不是指透過無線電波傳播音訊訊號所花的時間

，事實上無線電波傳播時間在無線音訊延遲中可以忽略不計。無線電波以光速傳輸，傳輸

10米距離所花的時間=10/（3*10^8）=0。033s=33ns， 完全可以忽略不計。

無線音訊延遲主要由數字音訊編碼器的特性以及為了確保在干擾環境條件下傳輸的服務質量

（QoS）而引入的傳輸冗餘決定的。

無線音訊傳輸及延遲模型如下圖所示，整體的無線音訊延遲是指模擬音訊訊號輸入無線發射器至模擬音訊訊號輸出無線接收器之間的時間差。

上圖顯示了無線音訊延遲由編碼延遲、傳輸延遲和解碼延遲三部份構成。分別說明如下:

編碼延遲

首先，模擬音訊訊號會被取樣。基於心理聲學模型的感知編碼需要編碼器分析連續的多個取樣樣本以識別可壓縮的機會，基本原理為基於心理聲學中確定的人耳聽覺特性

（例如幅度掩蔽效應及頻率掩蔽效應）對於PCM樣本中實際存在但人耳無法感知的音訊訊號不分配資訊位元以得到壓縮單位時間內位元數的目的。

感知編碼的以上特性意味著編碼器需要收集足夠的連續聲音樣本以應用心理聲學模型。每一個連續聲音樣本被稱為幀，聲音樣本持續時間被稱為幀時長

。不同的編碼技術採用不同的幀時長。幀時長需要適合編碼器本身的技術特性以及數字音訊應用場景的要求。如果幀時長過短則有限的樣本數量會降低編碼器的壓縮效率，過長則延遲增加從而影響使用者體驗。另外幀時長太長也會增加編碼器的複雜程度從而增加功耗。

實際編碼器中的幀時長是在編碼器效率、延遲和功耗之間權衡的結果。為了同時滿足語音及音樂應用的需要，行業內找到了一個最佳的幀時長

– 10毫秒（1毫秒=1ms=0。001秒）。

編碼用時通常為數毫秒，取決於編碼演算法及編碼處理器的計算效率。

幀時長和編碼用時共同構成編碼延遲。

傳輸延遲

經過編碼後的數字音訊流透過一定的無線通訊技術進行傳輸，按特定的封包格式形成資料包，再透過一定的調製方式將資料包搬移到射頻載波上進行無線傳輸。如前所述無線傳輸本身用時極短，但由於現實無線傳輸環境中存在干擾，為了提高傳輸的服務質量

（QoS）通常需要對相同的資料封包在一定時間內重複傳輸，從而造成傳輸延遲。

傳輸延遲通常為數毫秒到幾十毫秒之間，取決於對服務質量

（QoS）及資料可靠性的要求。

解碼延遲

最後是由解碼器解碼數字音訊流所花的時間產生的延遲，解碼延遲通常較編碼延遲短，且沒有編碼器中的幀時長產生的延遲，因為解碼器會將輸出的幀自動進行擴充套件以形成連續的位元流以用於音訊數字

/模擬訊號轉換。

解碼延遲通常為數毫秒。