?Allion Labs / Allen Liao
在許多智能手機(jī)取消了3.5mm的耳機(jī)孔設(shè)計(jì)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(dòng)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(diǎn)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(gè)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(shí)通信時(shí),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(shí)常會(huì)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(jì)通常較小,造成天線的設(shè)計(jì)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(cè)試經(jīng)驗(yàn),針對(duì)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(hào)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(hào)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(cè)?
百佳泰針對(duì)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(shí)際測(cè)試結(jié)果」來驗(yàn)證無線信號(hào)在干擾情況下的問題和劣化。廠商可透過上述三點(diǎn)作為設(shè)計(jì)參考依據(jù),避免因聯(lián)機(jī)問題造成用戶不良體驗(yàn)以及對(duì)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(cè)試DUT
環(huán)境架設(shè)
所有真無線藍(lán)牙耳機(jī)測(cè)試項(xiàng)目都會(huì)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(cè)試結(jié)果。此外,在測(cè)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(huì)搭配音頻分析儀(Audio Precision)來執(zhí)行高分辨率的音頻量測(cè)。
圖二:真無線藍(lán)牙耳機(jī)的無線共存測(cè)試架設(shè)圖
針對(duì)不同場(chǎng)域的測(cè)試環(huán)境,我們能依照您的需求模擬不同場(chǎng)域的干擾測(cè)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(hào)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(hào):
- 實(shí)際架設(shè)各種場(chǎng)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(hào)產(chǎn)生儀器發(fā)射可控制的干擾信號(hào)(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(cè)試判斷基準(zhǔn)是以用戶體驗(yàn)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(duì)上述問題,我們建議的檢測(cè)項(xiàng)目如下:
按鍵功能反應(yīng)延遲測(cè)試
在與計(jì)算機(jī)藍(lán)牙配對(duì)成功后,透過藍(lán)牙耳機(jī)的按鍵操作計(jì)算機(jī)的播放或暫停功能,整個(gè)控制反應(yīng)過程中所需的時(shí)間。
音頻錯(cuò)誤率測(cè)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(shí)際測(cè)試結(jié)果
根據(jù)下列測(cè)試結(jié)果,Optoma 在無干擾的測(cè)試環(huán)境中延遲時(shí)間大約為1秒多(圖三1),而在加入干擾的測(cè)試環(huán)境中(如圖三2),延遲狀況從提前幾個(gè)衰減值就開始惡化(惡化現(xiàn)象提前幾個(gè)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(shí)間。
圖三:實(shí)測(cè)按鍵反應(yīng)時(shí)間
針對(duì)聆聽過程中可能出現(xiàn)的破音、斷訊現(xiàn)象,我們先簡(jiǎn)單說明判斷的手法與測(cè)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(huì)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(duì)應(yīng)到播放時(shí)間時(shí)會(huì)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(shí),就會(huì)出現(xiàn)音頻抖動(dòng)的狀況(如圖五)。當(dāng)音頻抖動(dòng)超出一定范圍時(shí),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(cè)試數(shù)據(jù)累積與統(tǒng)計(jì)。
圖四:藍(lán)牙聯(lián)機(jī)狀況正常時(shí)
圖五:藍(lán)牙聯(lián)機(jī)狀況不佳時(shí)
我們以上述測(cè)試結(jié)果為依據(jù),統(tǒng)計(jì)在所有固定取樣長(zhǎng)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(cuò)誤率(Sound Error Rate)。
為了客觀判斷音頻錯(cuò)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(jì)出音頻錯(cuò)誤率對(duì)照表:發(fā)現(xiàn)到真無線藍(lán)牙耳機(jī)的使用者對(duì)于音頻錯(cuò)誤率容忍范圍約落在5%內(nèi),若超出此范圍時(shí),大部份的用戶則對(duì)該產(chǎn)品產(chǎn)生不良印象。5%的音頻錯(cuò)誤率可用作驗(yàn)證耳機(jī)抗干擾能力的一個(gè)基準(zhǔn)值;因此,廠商若在日后設(shè)計(jì)藍(lán)牙耳機(jī)時(shí)可將其納入考慮,用以提升產(chǎn)品質(zhì)量。
表1:使用者對(duì)于音頻錯(cuò)誤率的實(shí)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(cuò)誤率測(cè)試。從結(jié)果來看,Optoma在無干擾的測(cè)試環(huán)境中表現(xiàn)最佳,Audio-Technica次之。而在加入干擾的測(cè)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(cè)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(cuò)誤率的兩個(gè)測(cè)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(cè)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(huì)越來越明顯,百佳泰擁有深厚的無線產(chǎn)品測(cè)試經(jīng)驗(yàn),可提供客制化測(cè)試服務(wù);從使用者體驗(yàn)出發(fā)、到多樣化的干擾情境場(chǎng)域設(shè)計(jì),為您的產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)并提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。