真藍(lán)牙?無線耳機(jī)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(jīng)提過在干擾之下所造成的問題

TWS 真無線藍(lán)牙?耳機(jī)干擾與不同步之研究

而在延遲性相關(guān)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(biāo)是TWS耳機(jī)在看影片、打電動的使用經(jīng)驗上，會造成相當(dāng)不愉快的用戶體驗。

相信大家都知道，Android產(chǎn)品的Audio延遲相對于IOS高了不少，再加上TWS的延遲，當(dāng)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(dāng)用VOIP通話時，除網(wǎng)絡(luò)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(guān)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(guān)的數(shù)據(jù)是

ITU-R BT 1359 (RELATIVE TIMING OF SOUND 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(yuǎn)都是Audio延遲，Video也會有延遲的時候，這在后面的實驗數(shù)據(jù)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(yán)重的關(guān)系，

所以在各種不同的裝置上面，會測量出不一樣的結(jié)果。

像是在Apple AirPod pro上面，搭配不同的手機(jī)，我們也量出過Latency很高的數(shù)值。

百佳泰所使用的儀器是Audio Precession 搭配藍(lán)牙?模塊來做測量

使用Audio Precession藍(lán)牙?音訊播放及人工耳接收音訊，來判斷藍(lán)牙音頻，從耳機(jī)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(shù)據(jù)顯示：所測量的這只耳機(jī)，它有兩種模式，所量出來的結(jié)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(bǔ)償。

雖然這個耳機(jī)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(shù)據(jù)上會有落差。我們將此數(shù)據(jù)將國外的一些測量數(shù)據(jù)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(shè)計的治具加上示波器或是使用Sync-One2測量設(shè)備，測量聲音與影像的時間差，進(jìn)而分析數(shù)據(jù)可得知對于用戶的體驗。

Test Pattern可以使用Allion標(biāo)準(zhǔn)測試內(nèi)容，也可以依照客戶需求，使用特定APP。

或是播放Online Streaming，也把網(wǎng)絡(luò)相關(guān)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(lán)牙?芯片等等，可以更清楚自家產(chǎn)品的表現(xiàn)。

上方表格可以看到環(huán)境搭建的狀況跟一些測量結(jié)果：有些是已經(jīng)上市，有些是未上市產(chǎn)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(shù)據(jù)分析。

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

以Sample: Razer hammerhead Gaming(表格最下方這組)的參數(shù)來看，它其實就是上面有量純聲音延遲的產(chǎn)品，看的出來，搭配上游戲模式，它的延遲性已經(jīng)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(dāng)聲音的時間點補(bǔ)償?shù)揭欢ǔ潭葧r，就會產(chǎn)生影像延遲的狀況發(fā)生。

在一些廣播相關(guān)的規(guī)范當(dāng)中，有定義到一些可以參考的數(shù)值，

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

但若是以它最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來看 (Recommended + 22.5 ms ~ -30 ms)，只有兩只耳機(jī)可以通過。

但實際上，必須要跟現(xiàn)實考慮，產(chǎn)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，也是百佳泰可以幫助到大家的地方。

若有任何TWS延遲性、抗干擾甚至是連接性相關(guān)問題

歡迎隨時聯(lián)絡(luò)我們cn_service@allion.com.cn。

在許多智能手機(jī)取消了3.5mm的耳機(jī)孔設(shè)計后，藍(lán)牙?耳機(jī)在近年來成為一波熱潮；不論從上班族、學(xué)生群體、或是喜愛運(yùn)動的族群等，都能在大街小巷看見藍(lán)牙耳機(jī)的蹤影。藍(lán)牙耳機(jī)的優(yōu)點除體積小、便于攜帶外，藍(lán)牙傳輸技術(shù)于近年來的發(fā)展，更讓音質(zhì)的表現(xiàn)及低功耗技術(shù)提升一個層次，造就出真無線藍(lán)牙耳機(jī)。

真無線藍(lán)牙?耳機(jī)相比傳統(tǒng)的無線藍(lán)牙耳機(jī)在于將左右耳單體的連結(jié)纜線改為無線方式傳輸，不僅提高使用的方便性，也因纜線連接的消失，不再有聽診器效應(yīng)的出現(xiàn)。兩代藍(lán)牙耳機(jī)在不支持高分辨率或低延時通信時，其使用規(guī)范基本上是相同的，但真無線藍(lán)牙耳機(jī)大多可支持Bluetooth 5.0規(guī)范（性能體現(xiàn)在耳機(jī)的續(xù)航力上）。

然而，礙于藍(lán)牙?與 Wi-Fi 技術(shù)都使用 2.4GHz 的無線工作頻段，時常會有聯(lián)機(jī)頻段上共存的技術(shù)性問題，再加上真無線藍(lán)牙耳機(jī)的機(jī)體設(shè)計通常較小，造成天線的設(shè)計有所局限，讓耳機(jī)的共存問題更加嚴(yán)重。

根據(jù)百佳泰豐富的無線相關(guān)測試經(jīng)驗，針對真無線藍(lán)牙?耳機(jī)在 2.4GHz 無線共存問題可能造成的影響，歸納了下列狀況：

• 無線信號的干擾造成藍(lán)牙?按鍵功能（播放、暫停、換下一首）反應(yīng)延遲，甚至失效
• 無線信號的干擾造成音樂的聆聽過程中有破音，甚至沒聲音

2.4GHz 共存問題該怎么測？
百佳泰針對真無線藍(lán)牙?耳機(jī)在2.4GHz頻段的共存問題，選用市面上3款熱門的真無線藍(lán)牙耳機(jī)（Optoma、Samsung、Audio-Technica），從「環(huán)境架設(shè)」、「工作表現(xiàn)判斷基準(zhǔn)」、「實際測試結(jié)果」來驗證無線信號在干擾情況下的問題和劣化。廠商可透過上述三點作為設(shè)計參考依據(jù)，避免因聯(lián)機(jī)問題造成用戶不良體驗以及對于品牌的負(fù)面印象。

圖一：百佳泰選用市售三款真無線藍(lán)牙?耳機(jī)作為本次測試DUT

環(huán)境架設(shè)

所有真無線藍(lán)牙耳機(jī)測試項目都會在電波隔離室中進(jìn)行，如此可隔絕外界電波干擾的因素，而得到穩(wěn)定的測試結(jié)果。此外，在測試過程中為了要分析藍(lán)牙耳機(jī)在干擾情況下的音訊表現(xiàn)，還會搭配音頻分析儀（Audio Precision）來執(zhí)行高分辨率的音頻量測。

圖二：真無線藍(lán)牙耳機(jī)的無線共存測試架設(shè)圖

針對不同場域的測試環(huán)境，我們能依照您的需求模擬不同場域的干擾測試情境，如不同無線通信技術(shù)（Wi-Fi、Bluetooth?、LTE）、不同通信裝置的數(shù)量、信號密集度不同（高速或低速技術(shù)）。

不同干擾的模擬可由以下幾種方式來制造干擾信號：

• 實際架設(shè)各種場域中常見無線產(chǎn)品。例：藍(lán)牙喇叭、Wi-Fi無線路由器、智能型手機(jī)、智能家電等產(chǎn)品
• 使用信號產(chǎn)生儀器發(fā)射可控制的干擾信號（如調(diào)變類型、頻率、能量）

藍(lán)牙耳機(jī)工作表現(xiàn)的判斷基準(zhǔn)

百佳泰提供的無線共存測試判斷基準(zhǔn)是以用戶體驗的感受為判斷依據(jù)，也就是一般使用者常碰到的問題：耳機(jī)按鍵控制的反應(yīng)延遲、耳機(jī)音頻失真問題。

針對上述問題，我們建議的檢測項目如下：

按鍵功能反應(yīng)延遲測試

在與計算機(jī)藍(lán)牙配對成功后，透過藍(lán)牙耳機(jī)的按鍵操作計算機(jī)的播放或暫停功能，整個控制反應(yīng)過程中所需的時間。

音頻錯誤率測試

藍(lán)牙耳機(jī)連續(xù)播出單一音頻5KHz音訊，過程中加入干擾并用音頻分析儀來觀察真無線藍(lán)牙耳機(jī)輸出的音頻狀況。

實際測試結(jié)果

根據(jù)下列測試結(jié)果，Optoma 在無干擾的測試環(huán)境中延遲時間大約為1秒多（圖三1），而在加入干擾的測試環(huán)境中（如圖三2），延遲狀況從提前幾個衰減值就開始惡化（惡化現(xiàn)象提前幾個衰減值代表在干擾情境下，可正常操作的距離變短）。然而，Optoma相較于其他兩款藍(lán)牙耳機(jī)，還是可看出有較佳的反應(yīng)時間。

圖三：實測按鍵反應(yīng)時間

針對聆聽過程中可能出現(xiàn)的破音、斷訊現(xiàn)象，我們先簡單說明判斷的手法與測試機(jī)制。圖四、五是從音頻分析儀解析出音訊輸出的音頻結(jié)果，若是在藍(lán)牙聯(lián)機(jī)質(zhì)量正常的情況下，音頻分析儀上僅在5KHz會有數(shù)值，因此可以得知分析儀上所觀察到的音頻曲線在對應(yīng)到播放時間時會是一條直線（如圖四）。當(dāng)藍(lán)牙聯(lián)機(jī)因受到干擾而產(chǎn)生掉封包的狀況時，就會出現(xiàn)音頻抖動的狀況（如圖五）。當(dāng)音頻抖動超出一定范圍時，人耳才能分辨出音訊有問題，但詳細(xì)的判斷依據(jù)還需經(jīng)過大量的測試數(shù)據(jù)累積與統(tǒng)計。

圖四：藍(lán)牙聯(lián)機(jī)狀況正常時

圖五：藍(lán)牙聯(lián)機(jī)狀況不佳時

我們以上述測試結(jié)果為依據(jù)，統(tǒng)計在所有固定取樣長度中，有多少筆數(shù)據(jù)是人耳能聽出問題，并分析有狀況的取樣數(shù)據(jù)占所有取樣數(shù)據(jù)的比例，最后所得出的結(jié)果稱之為音頻錯誤率（Sound Error Rate）。

為了客觀判斷音頻錯誤率在一般大眾所能容忍的范圍界值，我們透過收集多數(shù)人的聆聽感受后，統(tǒng)計出音頻錯誤率對照表：發(fā)現(xiàn)到真無線藍(lán)牙耳機(jī)的使用者對于音頻錯誤率容忍范圍約落在5%內(nèi)，若超出此范圍時，大部份的用戶則對該產(chǎn)品產(chǎn)生不良印象。5%的音頻錯誤率可用作驗證耳機(jī)抗干擾能力的一個基準(zhǔn)值；因此，廠商若在日后設(shè)計藍(lán)牙耳機(jī)時可將其納入考慮，用以提升產(chǎn)品質(zhì)量。

表1：使用者對于音頻錯誤率的實際感受

我們接著將本次選用的3款藍(lán)牙耳機(jī)套入音頻錯誤率測試。從結(jié)果來看，Optoma在無干擾的測試環(huán)境中表現(xiàn)最佳，Audio-Technica次之。而在加入干擾的測試環(huán)境中（模擬低干擾的家庭使用環(huán)境），可以發(fā)現(xiàn)三家品牌的測試結(jié)果明顯有退化的現(xiàn)象發(fā)生，但仍能看出Optoma的抗噪聲能力是較好的，Samsung則排名第二。

總結(jié)以上按鍵控制反應(yīng)及音頻錯誤率的兩個測試結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)Optoma的藍(lán)牙耳機(jī)在無線干擾的情況下，仍保有較佳的表現(xiàn)。

真無線藍(lán)牙耳機(jī)的最佳測試伙伴

隨著市面上真無線藍(lán)牙耳機(jī)產(chǎn)品不斷推陳出新，參差不齊的質(zhì)量以及無線共存的問題將會越來越明顯，百佳泰擁有深厚的無線產(chǎn)品測試經(jīng)驗，可提供客制化測試服務(wù)；從使用者體驗出發(fā)、到多樣化的干擾情境場域設(shè)計，為您的產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)并提升市場競爭力。