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。
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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。
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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。
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