Bluetooth 遅延とは何か、またそれを最小限に抑える方法

Bluetooth オーディオの遅延はイライラすることがあります。 イヤホンの音声が遅延すると、不快な思いをすることがよくあります。 このガイドでは、Bluetooth 遅延の根本原因、遅延に影響を与える要因、最小化テクニック、および遅延が解消されない理由を理解しましょう。

誰もが一度は経験があるでしょう。Bluetooth イヤホンを使用して携帯電話でビデオを楽しそうに見ています。 突然、何かがおかしいことに気づきます。 話者の唇の動きと、実際にイヤホンから言葉を聞いたときとの間にわずかな不一致があることに気づきます。ある種の遅延が存在します。 この瞬間に感じられる遅延を Bluetooth オーディオの遅延といいます。

遅延や遅延の原因となる Bluetooth の遅延は新しいものではありませんが、この技術が最初に開発されたときから存在していましたが、多くの人をかなり悩ませてきました。 特にオンライン ゲームでは、Bluetooth オーディオの遅延が非常に不快になる場合があります。 この記事では、Bluetooth 遅延の根本原因、それに影響を与える要因、Bluetooth オーディオ遅延を最小限に抑える方法、および Bluetooth 遅延が (完全に) 解消されない理由について説明します。

Bluetooth イヤホンでの音声遅延の原因を理解するには、遅延について知る必要があります。 コンピューティング用語でのレイテンシーとは、データがネットワーク上のあるポイントから別のポイントに（Cloudflare経由で）渡されるのにかかる時間のことです。 ここでのレイテンシーとは、オーディオ データがソース (スマートフォン、テレビ、ゲーム機、または PC) から目的地 (イヤホン、ヘッドホン、またはスピーカー) に伝わるまでにかかる時間のことです。

この分野では多くの開発が行われているにもかかわらず、現代の Bluetooth ヘッドフォンおよびイヤフォンで到達する最小遅延は依然として約 34 ミリ秒 (aptX Low Latency) です。 この遅延は非常に小さいように聞こえますが、有線ヘッドフォンで発生する遅延 (通常は 5 ～ 10 ミリ秒) よりもはるかに大きくなります。 参考までに、平均的な Bluetooth イヤホン、たとえば AirPods の遅延は約 150 ミリ秒です。

これにより、さらに疑問が生じます。なぜ Bluetooth イヤホンは有線イヤホンよりも遅延が大きい (したがって音声遅延が生じる) のですか? ワイヤレス イヤホンの遅延が有線イヤホンよりもはるかに長い理由を理解するには、データ (この場合はオーディオ) がデバイスから Bluetooth イヤホンに転送されるときに発生する一連のイベントを理解する必要があります。

生データは無線で転送できないため、音声データはBluetooth伝送に対応した形式に変換されます。 圧縮されることが多いため、データ転送にかかる時間は短くなります (データのサイズが小さいほど、データの転送は速くなります)。 次に、データは Bluetooth イヤホンに送信されます。そこで、まずアナログ オーディオ信号に変換する必要があり、その後、再生することができます。 これらすべてには時間がかかります。ここではミリ秒単位で話していますが、これらの追加手順によりプロセスが遅延する可能性があり、その結果、Bluetooth イヤホンを使用するときに生じる遅延が増大する可能性があります。

コーデック : 前述したように、オーディオ ファイルはワイヤレスで転送される前に、送信に適した形式に変換されます。 オーディオ コーデックは、デジタル オーディオ データ (Headphonesty 経由) を圧縮、エンコード、およびデコードするアルゴリズムです。 利用可能なコーデックは多数あり、それぞれに独自の利点と欠点があります。 理想的には、Bluetooth イヤホンのコーデックがソース デバイスのコーデックと一致することが必要です。 それ以外の場合、セットアップは単に最も古い Bluetooth オーディオ コーデック (SBC または低複雑さのサブバンド コーディング) に戻ります。これは、オーディオ遅延が発生しやすいものです。

干渉 : 私たちの周囲には非常に多くのワイヤレス デバイスが存在するため、不要な周波数信号によってデバイスと Bluetooth イヤホン間の接続が中断される可能性があります。 ワイヤレス マウス、スマートウォッチ、スマート ホーム デバイスなどの多くのデバイスは、Bluetooth と同じ周波数で動作します。 これらのデバイスは独自の信号を発するため、デバイスからワイヤレス イヤホンへのデータの流れが妨げられる可能性があります。

ソースデバイスとBluetoothレシーバー間の距離 : ワイヤレス接続には独自の欠点があり、その 1 つは、一定の距離までしか機能しないことです。 この分野の最近の発展のおかげで、Bluetooth デバイスは最大 800 フィートの距離でも動作できるようになりました。 ただし、壁やその他の物理的な障害物はデータの流れに影響を与え、Bluetooth の遅延を引き起こす可能性があります。

Bluetoothのバージョン : コーデックと同様に、Bluetooth のバージョンも重要な役割を果たします。 両方のデバイス (ソースとレシーバー) の Bluetooth バージョンが一致していることが重要です。 それ以外の場合は、どちらか低いバージョンの Bluetooth の機能しか使用できなくなります。 たとえば、スマートフォンが Bluetooth 5.2 を搭載していても、ワイヤレス イヤホンが Bluetooth 5.0 のみをサポートしている場合、Bluetooth 5.0 の機能しか利用できません (2 つのうちのほうが Bluetooth 5.0 のほうが低いため)。

出典: サムスン

ソースデバイスと受信デバイス間の距離が Bluetooth のパフォーマンスに影響を与える可能性があることがわかりました。 Bluetooth の遅延を最小限に抑えるための最初のステップは、両方のデバイスが互いに近接しており、間に物理的な障害物があまりないことを確認することです。

多くの場合、Bluetooth 遅延が増加する原因は接続不良です。 デバイスをペアリングしたときに正しく接続されていない可能性があります。 多くの Bluetooth デバイスでも、長時間接続したままにすると遅延が発生します。 このような場合は、Bluetooth デバイスを取り外して再接続するだけで問題が解決することがあります。 切断して再接続しても Bluetooth 遅延の問題が解決しない場合は、デバイスのペアリングを解除してから、デバイスを再ペアリングしてみることもできます。

ご存知のとおり、ソース デバイスと Bluetooth デバイスのコーデックを一致させることが重要です。一致しない場合、セットアップは利用可能な最も古い Bluetooth コーデックに戻り、音声遅延が発生しやすくなります。 最近のほとんどのオペレーティング システムは、適切なコーデックを自ら選択できるほどインテリジェントな機能を備えていますが、特定のデバイスに特定のコーデックを強制的に使用させる方法もあります。

Apple ではコーデックを手動で選択することはできませんが、Android では手動で選択できます。 Android スマートフォンの場合は、有効にします開発者向けオプション設定で適切なオプションを選択します。Bluetoothオーディオコーデック設定。 Bluetooth イヤホンがサポートするコーデックの種類を確認するには、デバイスの仕様ページを確認してください。

Bluetooth 5.0は新しいものではありません。 ただし、まだすべてのデバイスを Bluetooth 5.0 に切り替えたわけではありません。 Bluetooth 5.0 (以降) デバイスの使用をお勧めする理由の 1 つは、最新の Bluetooth では、オーディオビデオ同期 (または A/V 同期) と呼ばれる、音声遅延を最小限に抑えるための新しい技術が導入されていることです。 このテクノロジーを使用すると、スマートフォン (またはビデオを見ているデバイス) がセットアップの遅延量を推定し、その遅延を画面上で再生されるビデオに追加できます。 この方法では、必ずしも遅延が解消されるわけではありませんが、ビデオとオーディオが確実に一致するようになります。 ただし、これらのアプリケーションはインタラクティブであり、リアルタイムで行われるため、オーディオとビデオの同期はゲームなどには役に立たないことにも注意してください。

出典: ガジェットハック

デバイスのバッテリー寿命を延ばすために、スマートフォンやその他のコンピューティング デバイスでバッテリー節約オプションを使用することがよくあります。 ただし、これらの省電力モードは (多くの場合) デバイスの処理能力を低下させるため、これらのオプションを使用するとオーディオ遅延が増加する可能性があります。 遅延を最小限に抑えるには、Bluetooth ヘッドフォンに接続する前にデバイスの省電力モードを無効にしてください。

出典: ポケットナウ

Bluetooth テクノロジーは急速に進歩しています。 より快適なリスニング ソリューションを提供するために、ほとんどのスマートフォン メーカーがデバイスから 3.5 mm ヘッドフォン ジャックを削除する段階に達しました。 あらゆる進歩にもかかわらず、少なくとも現時点では、遅延は完全に排除できない問題であることは注目に値します。

オーディオ データを信号に変換し、送信し、デコードするプロセス全体が常に存在するため、何らかの遅延が発生します。 さらに、現在、オーディオ アクセサリ メーカーのほとんどは、左右のイヤホンが同期していることを確認するために追加の遅延を備えた完全ワイヤレス イヤホンの提供を好みます。 現時点では、Bluetooth オーディオの遅延を完全に排除する方法はありませんが、それを最小限に抑える方法はたくさんあります (上記)。

これは、Bluetooth デバイスが役に立たないと言っているわけではありません。 完全に「遅延ゼロ」が要求される分野では Bluetooth デバイスを置き換えることはできないかもしれませんが、このテクノロジーは依然として日常的な使用をより便利にします。 Bluetooth イヤホンは遅延があるにもかかわらず、有線イヤホンよりも優れた価値があると思いますか? 以下のコメントセクションでお知らせください。

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