使用者在使用上體驗的兩大詬病分別為「訊號的干擾」與「影音的延遲(Latency)」。而在延遲性相關的驗證上面，聲音(Audio)與畫面的不同步、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使用者經驗。相信人們都知道，Android產品的聲音延遲相對於iOS高了不少，再加上TWS的延遲，當使用者在打電動時，會有種聲音與畫面是脫離的感受，等被敵人殺死之後，才聽到腳步聲；或是當用VoIP通話時，除網路延遲之外再加上TWS延遲，會讓整體使用者觀感更不佳。此外，礙於藍牙與Wi-Fi技術都使用2.4GHz的無線工作頻段，時常會有連線頻段上共存的技術性問題，再加上真無線藍牙耳機的機體設計通常較小，造成天線的設計有所局限，讓耳機的共存問題更加嚴重。 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 of Sound and Vision for Broadcasting)：
．Detectability：+45ms~-125ms
．Acceptability：+90ms~-185ms
．Recommended：+22.5ms~-30ms
．Undetectable：+25ms~-100ms
並不是永遠都是聲音延遲，影音也會有延遲的時候，這在後面的實驗數據會跟進一步介紹。
純聲音延遲介紹
前面也有提到，因為Android裝置本身上聲音延遲比較嚴重的關係，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，筆者也量出過延遲很高的數值。
測試實驗室如百佳泰(Allion Labs)所使用的儀器是音頻分析儀(Audio Precision)搭配藍牙模組量測。使用音頻分析儀中藍牙音訊的播放，以及人工耳接收音訊，來判斷藍牙音訊從耳機接收資訊到播放出聲音會花費多少時間(圖1)。
圖1 使用Audio Precision儀器搭配藍牙模組量測。
讀者可以從表1數據看到，示範量測的耳機有兩種模式，量出來的結果看得出來在遊戲模式(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，但是因為無從判斷官方的延遲量測手法，故數據上會有落差。本文將此數據與國外的一些量測數據比較後發現頗為接近，因此具有一定的參考價值。
聲音/影音延遲介紹
環境架設
本文使用治具加上示波器，或是使用Sync-One2量測設備，量測聲音與影像的時間差，接著分析數據，可得知對於使用者的體驗。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(圖2)。
圖2 使用治具加上示波器，或使用量測設備量測影音時間差，經分析數據後，可取得使用者體驗。
或是播放Online Streaming，也把網路相關的延遲同時計算，更廣泛地量測使用者感受。再加上跟各種不同平台，如Android、iOS，以及各種藍牙晶片等等，可以更清楚自家產品的表現。
實際測試結果
表2可以看到環境架設的狀況跟一些量測結果：有些是已經上市，有些是未上市產品。本文基本上都會做十次量測，擷取最大、最小及平均值，執行數據分析。
以表2中最下方這組Razer Hammerhead Gaming的參數來看，它其實就是上面有量純聲音延遲的產品，看得出來，搭配上遊戲模式，它的延遲性已經到人耳幾乎無法察覺的狀況，因此以打電動來說非常適合。
另一方面，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範當中，有定義到一些可以參考的數值，若是以可接受程度的規範(Acceptability：+90ms~-185ms)，大部分的耳機都是沒問題的。
但若是以最嚴格的標準來看(Recommended：+ 22.5ms~-30ms)，只有兩組耳機可以通過。
2.4GHz共存驗證介紹
環境架設
所有真無線藍牙耳機測試項目都會在電波隔離室中進行，如此可隔絕外界電波干擾的因素，進而得到穩定的測試結果(圖3)。此外，在測試過程中為了要分析藍牙耳機在干擾情況下的音訊表現，還會搭配音頻分析儀，執行高解析度的音頻量測。
圖3 真無線藍牙耳機的無線共存測試架設圖
針對不同場域的測試環境，本文能依照使用者的需求模擬不同場域的干擾測試情境，如不同無線通訊技術(Wi-Fi、Bluetooth、LTE)、不同通訊裝置的數量、訊號密集度不同(高速或低速技術)等。
實際測試結果
如圖4所示，選用市面上3款熱門的真無線藍牙耳機(Optoma、Samsung、Audio-Technica)進行測試。
圖4 測試實驗室選用市售三款真無線藍牙耳機作為本次測試DUT。
．按鍵功能反應延遲測試
在與電腦藍牙配對成功後，透過藍牙耳機的按鍵操作電腦的播放或暫停功能，全面控制反應過程中所需的時間。
．音頻錯誤率測試
藍牙耳機連續播出單一音頻5kHz音訊，過程中加入干擾並用音頻分析儀來觀察真無線藍牙耳機輸出的音頻狀況。
根據下列測試結果，Optoma在無干擾的測試環境中延遲時間大約為1秒多(圖5上)，而在加入干擾的測試環境中(如圖5下)，延遲狀況從提前幾個衰減值就開始惡化。若惡化現象提前幾個衰減值，代表在干擾情境下，可正常操作的距離變短。然而，Optoma相較於其他兩款藍牙耳機，還是可看出有較佳的反應時間。
圖5 實測按鍵反應時間
接著將本次選用的3款藍牙耳機套入音頻錯誤率測試。從結果來看，Optoma在無干擾的測試環境中表現最佳，Audio-Technica次之(圖6)。而在加入干擾的測試環境中(模擬低干擾的家庭使用環境)，可以發現三家品牌的測試結果明顯有退化的現象發生，但仍能看出Optoma的抗雜訊能力是較好的，Samsung則排名第二。
圖6 音頻錯誤率結果
總結以上按鍵控制反應及音頻錯誤率的兩個測試結果，本文發現Optoma的藍牙耳機在無線干擾的情況下，仍保有較佳的表現。但實際上，必須要考量現實面如產品取向及市場、成本等等，如何在這中間取得一個平衡，對製造商來說，是一個非常重要的賣點，相關測試實驗室也可予以協助。
(本文作者皆任職於百佳泰)