TWS 真無線藍牙耳機干擾與不同步之研究

作者：百佳泰測試實驗室 / Howard Chiang

真藍牙無線耳機這幾年百家爭鳴，普遍在影音收聽，電競游戲上的廣泛使用。

使用者在用戶體驗的兩大詬病分別為信號的干擾與影音的延遲

先前百佳泰另一篇文章，已經提過在干擾之下所造成的問題

TWS 真無線藍牙耳機干擾與不同步之研究

而在延遲性相關的驗證上面，1）聲音與畫面的不同步，2）聲音的延遲，這兩個指標是TWS耳機在看影片、打電動的使用經驗上，會造成相當不愉快的用戶體驗。

相信大家都知道，Android產品的Audio延遲相對于IOS高了不少，再加上TWS的延遲，當你在打電動時，會有種聲音與畫面是脫離的感受，等你被敵人殺死之后，才聽到腳步聲。

或是當用VOIP通話時，除網絡等待時間之外再加上TWS延遲，會讓整體使用者觀感更不佳。

在一些電視廣播相關的要求上面，都有定義到聲音與影像的延遲建議，比如說ITU相關的數據是

ITU-R BT 1359 （RELATIVE TIMING OFSOUND AND VISION FOR BROADCASTING）：

· Detectability ：+45 ms ~ -125 ms

· Acceptability ：+90 ms ~ -185 ms

· Recommended：+ 22.5 ms ~ -30 ms

· Undetectable ：+25 ms ~ -100 ms

并不是永遠都是Audio延遲，Video也會有延遲的時候，這在后面的實驗數據會跟大家做介紹。

純聲音延遲的介紹

前面也有提到，因為Android Device本身上Audio Latency比較嚴重的關系，

所以在各種不同的裝置上面，會測量出不一樣的結果。

像是在Apple AirPod pro上面，搭配不同的手機，我們也量出過Latency很高的數值。

百佳泰所使用的儀器是Audio Precession 搭配藍牙模塊來做測量

使用Audio Precession藍牙音訊播放及人工耳接收音訊，來判斷藍牙音頻，從耳機接收信息到播放出聲音的時間是多少

大家可以看到下方圖表數據顯示：所測量的這只耳機，它有兩種模式，所量出來的結果看的出來在游戲模式（Gaming Mode）之下，好非常多，幾乎只有一般模式（Normal Mode）的一半左右，看起來做了不少補償。

雖然這個耳機的官方宣稱聲音延遲在60ms左右，但是因為不能判斷官方的延遲測量手法，故數據上會有落差。我們將此數據將國外的一些測量數據做比較，其實是蠻接近的，具有一定的參考價值。

Audio & Video Latency介紹

使用Allion設計的治具加上示波器或是使用Sync-One2測量設備，測量聲音與影像的時間差，進而分析數據可得知對于用戶的體驗。

Test Pattern可以使用Allion標準測試內容，也可以依照客戶需求，使用特定APP。

或是播放Online Streaming，也把網絡相關的Latency同時計算，更廣泛的測量使用者感受。

再加上跟各種不同平臺，Android， iOS，各種藍牙芯片等等，可以更清楚自家產品的表現。

上方表格可以看到環境搭建的狀況跟一些測量結果：有些是已經上市，有些是未上市產品。百佳泰基本上都會做十次測量，取最大最小及平均值，做數據分析。

這邊的數據僅供參考，因為有很多變量可以調整，比如說Test Pattern的調整，使用各種不同的手機等等變量，這并非是絕對數值?？梢钥吹竭@邊十組數據，有兩組樣品有游戲模式（數字紅字處），看的出來都可以大幅減少延遲。

以Sample： Razer hammerheadGaming（表格最下方這組）的參數來看，它其實就是上面有量純聲音延遲的產品，看的出來，搭配上游戲模式，它的延遲性已經到人耳幾乎無法察覺的狀況，以打電動來說，非常適合。

大家也可以看到，所以延遲不一定是聲音，影像也會延遲，當聲音的時間點補償到一定程度時，就會產生影像延遲的狀況發生。

在一些廣播相關的規范當中，有定義到一些可以參考的數值，

若是以可接受程度的規范 （Acceptability +90 ms ~ -185ms），大部分的耳機都是沒問題的。

但若是以它最嚴格的標準來看 （Recommended + 22.5 ms ~-30 ms），只有兩只耳機可以通過。

但實際上，必須要跟現實考慮，產品取向及市場，成本等等，

如何在這中間取得一個平衡，對使用者來說，是一個非常重要的賣點。
編輯：hfy