高通TWS+真无线耳机双传模式判断与研究 与高通低延迟蓝牙TWS+下测试
Soomal 于 2020.05.23 18:19:40 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.84/187

2018年1月CES,高通Qualcomm正式发布QCC5100系列真无线蓝牙SoC芯片,同年晚些时候推出QCC30xx系列真无线蓝牙SoC芯片,这也成为了目前真无线蓝牙耳机市场最主要的方案。我们测试过的QCC30xx和5100系列的真无线耳机可能也要有20款左右。但是你有没有想过,你手里的高通真无线耳机,真的是“真”无线吗?

  • 为何今天又再次讨论高通的TWS真无线技术?因为我们在过去测试过的数十款高通TWS时,心中的一个疑问基本有了答案——你如何确定TWS耳机与手机间是“双传”而不是“转发”。当然,这也与我们近日正在研究的各种蓝牙方案的使用延时有一定的关系。好了,下面我们先来回顾一下高通QCC芯片组的一些技术特点,之后来看看如何判断是否双传真无线,以及它们的延时和部分体验上的特点。

    真无线的两种连接方式TWS与TWS+
    • TWS:Qualcomm TrueWireless™ Stereo technology
      TWS+:Qualcomm TrueWireless™ Stereo Plus technology

    如上所示,我们常说的TWS与TWS+,在高通技术中被严格定义,TrueWireless似乎还有注册商标。如图所示,高通发布真无线方案时,除了传统方式之外。还率先提出了当时明显不同于已经火了一年多的苹果AirPods正在使用的方案。传统方案中,手机的信号先连接真无线耳机中的其中一只,然后耳机之间再通过某种方式连接同步。

  • 另外一种,是TWS+中的这个“加号”为代表的左右双传。即可以实现从手机到耳机左右两个独立声道分别推送左右声道数据的“双传”技术。这套技术在当年的PPT中表示高通骁龙845以后[包括骁龙7xx/855/865等等]芯片组以及ADK6.x的耳机中均可支持。ADK6.x具体如何解释?不太明白。但支持的耳机蓝牙SoC可以从官方网站查到。

    虽然这套技术文档在2018年初就发布,但是高通QCC30xx和5100方案的蓝牙真无线产品的爆发要来到了2019年。市面上销售的大多数QCC3020、QCC3026等芯片的真无线耳机,也有一大半号称可以支持与手机的双传连接。从高通的官方文档也可以看到,QCC302x系列中确实也都明确了支持“Qualcomm TrueWireless™ Stereo Plus technology”。但我们在过往的测试中一直无法验证到底TWS或是TWS+。直到2020年,Android10最新版本的更新。

    aptX TWS+选项出现

    我们从最近使用的手机上,偶尔发现了在一些手机的Android 开发者选项模式中的蓝牙音频编码项目中,开始出现了“Qualcomm aptX TWS+”的选项,这有别于我们常见的“Qualcomm aptX/HD”。经过手里的几部手机,基本可以确定,它确实是最近刚出现在Android10的更新中,比如小米CC9 Pro、vivo Nex双屏、iQOO Pro 5G[vivo不在开发者选项里]等。另外用于测试的一加7T手机,也出现了这个项目。

    aptX TWS+的说法其实和高通当初的SoC技术文档稍有出入,不过我们推测这里的TWS+应该就是当初所说的那个TWS+了。另外,在小米CC9 Pro的选项里还看到了aptX Adaptive以及aptX Adaptive 低延迟与高音质的选项。TWS+的技术可能是随着手机系统的这次更新才刚刚开始实现。

    实测:QCC30xx与QCC5100的区别

    QCC3020与QCC3026的耳机目前占据了高通TWS市场的绝对主力,其中不少也宣称支持双传,我们此次选择漫步者TWS1和小鸟Track Air来对比,为什么这么选与配对方式有一定关系,下文谈到。比较幸运的是,我们手里还有一只QCC5126芯片的vivo TWS1耳机。这只耳机在去年底测评中,感觉并没发挥出什么优势。不过这次TWS+的验证,却立了大功,看了下文就明白了。

    搭配手机:vivo TWS1耳机选择去年同期配对的iQOO Pro 5G手机,另外搭配了同样支持aptX TWS+选项的一加7T和小米CC9 Pro。另外两款QCC30xx的耳机,其实搭配什么手机重要性不大。由于我们判断和最终验证TWS+连接的突破口来自于连接延迟大小的测试结果,所以还要对比一下OPPO Ace2和Enco W31耳机的成绩,以及iOS下AirPods Pro的成绩。

    延迟测试:下面直接进入连接延迟测试。这与技术推进的逻辑似乎不符,但却是我们本次测试的突破口,具体什么原因,看了结果就知道了。
    SuperPowered Latency
    CC9Pro+TWS1 234ms
    1加7T+TWS1 233ms
    iQOO Pro 5G+TWS1标准 372ms
    iQOO Pro 5G+TWS1低延迟 192ms
    1加7T+Track Air aptX 418ms
    1加7T+Track Air AAC 460ms

    如表格所示,我们发现,QCC3020芯片的漫步者TWS1与QCC3026芯片的Track Air耳机,它们的连接在Android 开发者选项中均为Qualcomm aptX编码,而不能强制选择为TWS+。而测试结果也说明,它的连接延迟通过SuperPowered Latency测试的整个完整流程时间在400ms左右[以QCC 30xx以Track Air数据为例]。

    vivo TWS1则不同,在CC9 Pro和一加7T、iQOO 5G Pro下,都得到了200ms左右的明显更低延迟。需要说明的是,由于是vivo自家的耳机,所以它们设置TWS+的地方不在开发者选项里,而在蓝牙连接设备之后的相关选项里。而在这里,如图所示,还可以看到vivo TWS1其实是可以支持普通模式与低延迟模式切换的。

    实测小结:实际测试发现,QCC30xx芯片的多款耳机[我们不止测了这两款]连接方式会在手机端默认选择aptX,切除SBC外不可切换,工作延迟大概在400ms左右。vivo TWS1 使用QCC5126芯片,在自家手机上可以切换高速和非高速连接,非高速下的工作延迟正好也在370ms左右。一加7T手机、小米CC9Pro手机,连接vivo TWS1显然直接默认选择了高速模式,vivo TWS1耳机在非vivo手机上无法进行详细模式设置。另外实测Nex双屏版配合vivo TWS1也可实现详细设置,延迟比iQOO对应项目高出40ms左右。

    • 我们到此原本认为QCC30xx不能像高通承诺的那样是TWS+连接了,但据网友留言反应还是可以支持的,特此当晚修改此段文字,特别说明。
    如何识别TWS+?低延迟双传TWS分析与展望

    TWS+是单声道蓝牙?

    请求的图片不存在

    在测试的环节中,我们还发现了一些细节可以来确定耳机是否真的工作在TWS+双传连接的模式下。对于高通TWS+设备来说,我们在开发者选项中可以看到,它的连接显示的是“单声道”。这里单声道是指连接的其中一只耳机的信息,即左右声道各一个单声道。而QCC302x系列的TWS耳机连接时,会显示为“立体声”。不过,OPPO Enco W31/Free以及Hegate GM4这样的非高通方案,理论上也是双传连接,但显示为“立体声”。所以,此处还是要大大的打上一个问号。

    配对方式

    在TWS耳机首次与手机配对中,有些耳机从耳机从电池仓中拿出,然后在手机上进行连接,随后完成左右声道同步可以使用。部分耳机还会在手机中显示是连接的左声道或右声道,例如我们今天选用的漫步者TWS1/TWS5等。这种连接方式逻辑上基本确定了它就不是双传连接的真无线耳机。

    还有一部分TWS耳机,打开电池仓的盖子,或配合手机有动画弹窗,或按配对键进入配对模式进行连接,如我们今天使用的小鸟Track Air耳机。Track Air使用的是高通QCC3026芯片。而使用QCC5126芯片的vivo TWS1,也是这样的配对方式。但从使用延迟和使用配对状态来看,Track Air+也不像是双传连接的蓝牙。

    Track Air的特殊情况又促使我们接着去验证它的不确定性。就要用下一种方法,断开一个声道后手机连接的反应如何?

    单只耳机连接和断开的状态

    TWS+与TWS连接到手机时,我们把一只耳机装回电池仓,如果恰好碰到了TWS连接的耳机的主连接声道,播放会被打断,虽然我们什么都不用做,过几秒之后手机会连接另外一只耳机恢复播放,但连接配对过程时间较长,手机端[部分手机]可以看到高通aptX连接成功的弹出logo提示。

    TWS+耳机做同样操作,把一只耳机放回电池仓,播放不会打断,vivo TWS1做了一个很短小的淡入淡出的声音效果。当然,以上两种情况下都可能遇到耳机具有佩戴识别的停止播放,但还是可以轻易识别是否因为配对导致重新连接。

    通过这套方法也可以轻易判断上文谈到的QCC30xx系列的真无线耳机确实没有工作在TWS+状态。包括Track Air耳机。同时也可以验证OPPO的Enco W31和Enco Free似乎确实工作在双传连接的模式下。

    为何TWS+遮遮掩掩没普及?

    一个从技术文档看被高通寄予厚望的TWS+“双传”真无线,为何迟迟不能登场?

    第一,难道是手机操作系统的问题?至少从手机上看确实是如此,只有最近更新的Android10才有这个功能。比如Nex双屏、小米CC9 Pro的MIUI,都是刚刚更新的Android10上出现的。

    第二,编码器开发者选项为何不可选?仔细回忆测试的各种蓝牙设备会发现,其实那种在开发者选项里可以任意手动选择编码器的设备都在高通CSR867x时代。而如今的QCC30xx和QCC5100上,只有SBC或默认状态可选。否则就需要厂家的app来支持,比如Track Air耳机在高通上也支持AAC,但需要app内操作。

    第三,双传连接兼容性问题?作为小鸟、漫步者等纯耳机厂商来说,早期可能要考虑到耳机的兼容性问题?所以不提供TWS+的支持,但未来是否可以在QCC30xx系列芯片上通过更新固件来支持TWS+呢?不得而知。尤其是像Libratone已经拥有非常完善的手机app的耳机,为何不提供TWS+支持呢?是不是QCC30xx芯片组根本就不行?严重怀疑。

    第四,高通商业模式作祟?我们知道在高通CSR8675上,aptX与aptX HD授权费用不同,目前QCC30xx上要使用aptX HD也是不同档次的授权金。从Android最新的开发者选项Codec来看,除了Qualcomm aptX TWS+外,还有Qualcomm aptX Adaptive。强制切换无效,那是不是需要厂商对于不同的Codec需要购买不同的授权呢?

    第五,为什么TWS+延迟更低?如果没有iQOO 5G Pro手机上vivo对于自家耳机详细的设置项目中可以打开与关闭低延迟开关,我们甚至已经开始推测传统的转发连接的真无线是不是造成更高延迟的罪魁祸首?但目前来看并非如此。在同为TWS+的情况下,延迟可高可低[已验证在vivo手机下,普通模式也确保为TWS+连接,而非TWS连接]。

    高通TWS+对未来低延迟产品的影响

  • 此次发现TWS+的问题算是研究低延迟蓝牙连接的意外收获,不过也正巧赶上了Android10在国产手机上普及性的升级。我们知道,高通的蓝牙音频技术来源于CSR公司,CSR在蓝牙音频早期就有大量的编解码技术积累,我们今天看到的aptX其实要比高通收购CSR时期更少。而淡出大家视野的aptX Low Latency和被雪藏的aptX Lossless都是CSR早年技术。

    由于真无线耳机目前成为蓝牙发展的主方向,高音质线路至少短期内不会出现。而智能化自适应和低延迟成为了近期的主流。高通提出aptX Adaptive,从名字就可以看出它根据连接情况自动切换码率,另外也优化了编码质量,让在250kbps左右压缩码率下达到原来aptX最高350kbps以上的水平。

    另外aptX LowLatency,即aptX LL跑哪去了?我们怀疑TWS+下的高速模式就是它。随着目前的非高通硬件,主打的低延迟的产品越来越多,aptX LL不会视而不见,但很可能不以独立形式出现,会被隐藏在TWS+或者aptX Adaptive“自适应”之中。如果配合Android架构中buffer的优化,例如在小米CC9 Pro下,aptX TWS+的高速模式也可以达到190ms左右。
    SuperPowered Latency
    CC9Pro+TWS1 234ms
    1加7T+TWS1 233ms
    iQOO Pro 5G+TWS1低延迟 192ms
    Ace2+Enco Free 158ms
    Ace2+Enco W31 118ms
    Ace2+Hegate GM4 SBC 182ms
    1加7T+Track Air aptX 418ms

    与特别定向优化的OPPO Enco相比还是有差距。同样测试下,Ace2手机搭配Enco Free的时间为158ms,搭配Enco W31耳机的时间为118ms。但是要好于Pixart在AAC下的280ms[SBC下为182ms]。[注:SuperPowered Latency测试的结果包含了录音流程的时间,这个时间大概会占总时间1/3左右。]

    我们接下来要做的是在超低延迟模式下信号的稳定性,因为简短的使用已经让我们发现其中似乎有明显不如普通aptX编码,容易卡断的问题。而TWS1耳机的非高速模式也仅支持vivo自家手机。这也从侧面说明,要兼顾稳定性、多模式、低延迟等如此多的功能,要么需要高通的Adaptive极为智能,要么就至少需要耳机厂商投入去做一个app来控制,而且用户还得买帐。

    从aptX的Low Latency方案来看,表现其实还是不错的,但未来到底如何应用如何发展,能否在主流的QCC30xx系列产品中实现,还要拭目以待。毕竟,在2020年,高通例行更新了QCC3000和QCC5000芯片组,相应的新品应该也即将面世。