TWS 真无线蓝牙耳机干扰与不同步之研究

作者：百佳泰测试实验室 / Howard Chiang

真蓝牙无线耳机这几年百家争鸣，普遍在影音收听，电竞游戏上的广泛使用。

使用者在用户体验的两大诟病分别为信号的干扰与影音的延迟

先前百佳泰另一篇文章，已经提过在干扰之下所造成的问题

TWS 真无线蓝牙耳机干扰与不同步之研究

而在延迟性相关的验证上面，1）声音与画面的不同步，2）声音的延迟，这两个指标是TWS耳机在看影片、打电动的使用经验上，会造成相当不愉快的用户体验。

相信大家都知道，Android产品的Audio延迟相对于IOS高了不少，再加上TWS的延迟，当你在打电动时，会有种声音与画面是脱离的感受，等你被敌人杀死之后，才听到脚步声。

或是当用VOIP通话时，除网络等待时间之外再加上TWS延迟，会让整体使用者观感更不佳。

在一些电视广播相关的要求上面，都有定义到声音与影像的延迟建议，比如说ITU相关的数据是

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

并不是永远都是Audio延迟，Video也会有延迟的时候，这在后面的实验数据会跟大家做介绍。

纯声音延迟的介绍

前面也有提到，因为Android Device本身上Audio Latency比较严重的关系，

所以在各种不同的装置上面，会测量出不一样的结果。

像是在Apple AirPod pro上面，搭配不同的手机，我们也量出过Latency很高的数值。

百佳泰所使用的仪器是Audio Precession 搭配蓝牙模块来做测量

使用Audio Precession蓝牙音讯播放及人工耳接收音讯，来判断蓝牙音频，从耳机接收信息到播放出声音的时间是多少

大家可以看到下方图表数据显示：所测量的这只耳机，它有两种模式，所量出来的结果看的出来在游戏模式（Gaming Mode）之下，好非常多，几乎只有一般模式（Normal Mode）的一半左右，看起来做了不少补偿。

虽然这个耳机的官方宣称声音延迟在60ms左右，但是因为不能判断官方的延迟测量手法，故数据上会有落差。我们将此数据将国外的一些测量数据做比较，其实是蛮接近的，具有一定的参考价值。

Audio & Video Latency介绍

使用Allion设计的治具加上示波器或是使用Sync-One2测量设备，测量声音与影像的时间差，进而分析数据可得知对于用户的体验。

Test Pattern可以使用Allion标准测试内容，也可以依照客户需求，使用特定APP。

或是播放Online Streaming，也把网络相关的Latency同时计算，更广泛的测量使用者感受。

再加上跟各种不同平台，Android， iOS，各种蓝牙芯片等等，可以更清楚自家产品的表现。

上方表格可以看到环境搭建的状况跟一些测量结果：有些是已经上市，有些是未上市产品。百佳泰基本上都会做十次测量，取最大最小及平均值，做数据分析。

这边的数据仅供参考，因为有很多变量可以调整，比如说Test Pattern的调整，使用各种不同的手机等等变量，这并非是绝对数值。可以看到这边十组数据，有两组样品有游戏模式（数字红字处），看的出来都可以大幅减少延迟。

以Sample： Razer hammerheadGaming（表格最下方这组）的参数来看，它其实就是上面有量纯声音延迟的产品，看的出来，搭配上游戏模式，它的延迟性已经到人耳几乎无法察觉的状况，以打电动来说，非常适合。

大家也可以看到，所以延迟不一定是声音，影像也会延迟，当声音的时间点补偿到一定程度时，就会产生影像延迟的状况发生。

在一些广播相关的规范当中，有定义到一些可以参考的数值，

若是以可接受程度的规范 （Acceptability +90 ms ~ -185ms），大部分的耳机都是没问题的。

但若是以它最严格的标准来看 （Recommended + 22.5 ms ~-30 ms），只有两只耳机可以通过。

但实际上，必须要跟现实考虑，产品取向及市场，成本等等，

如何在这中间取得一个平衡，对使用者来说，是一个非常重要的卖点。
编辑：hfy