随着TWS蓝牙耳机的流行，一些电竞游戏玩家也开始使用这类设备。然而，游戏场景通常对音视频同步有非常高的要求。一个常见的需求是测量蓝牙耳机的延时，但如何准确测试是一个令工程师们头疼的问题。
基于APx516B音频分析仪的解决方案
音频延时测量方面，Audio Precision公司提供了精准的解决方案。APx516B音频分析仪专为研发、生产测试和其他音频工程应用而设计，以多功能和高性价比的组合提供全面的模拟和数字音频测试。得益于Audio Precision分析仪硬件的高性能与高精度，基于分析仪自身的输出与输入物理接口，如模拟输出到模拟输入，数字输出到数字输入。在LOOPBACK模式，其延时在出厂时经过校准为0.000S。这意味着当测量一款产品的延时时，Audio Precision分析仪自身带来的延时可以忽略不计。
APx516B Analog Unbalance Input 1 to Unbalance Output 1
APx500 DUT Delay
通过这种方式，可以测量任意一款接入到Audio Precision分析仪输出和输入端之间的音频产品的延时。
当测量一个ASIO的音频设备，如USB声卡时，Audio Precision分析仪输出和输入都选为ASIO，可以使用DUT DELAY获得产品本身的延时。但是，如果分析仪的输入或输出选为ASIO，另一端为分析仪的模拟或数字接口，则不能使用DUT DELAY来测得当前链路的延时。这是因为在当前场景中引入了两个时钟信号，一个是USB声卡的时钟，另一个是分析仪的时钟，这样会导致测量无法同步。
APx500 DUT Delay
ASIO Output to Analog Input 1
不过，也可以通过另一种方式来实现ASIO输出端到分析仪输入端或ASIO输入端到分析仪输出端的近似延时测量。Acoustic Response测量引入时域测试结果，如 Impulse Response, Energy Time Curve, Delay。这些测量是为电声测量而开发的，但也能给出从信号激励到信号采集之间的时延，也就是链路的延时。
APx500 DUT Delay
也可以在Impulse Response 测量窗口观察实际激励脉冲相对理想起始位置（0ms）的时间差。
Acoustic Response – Impulse Response
蓝牙音频的传输原理及特殊性，使得无法单独测量其作为Source或Sink的延时。当由一个Source和一个Sink设备构成一个完整链路时，那就可以测量这个链路的延时。需要强调的是这个链路同时包含了两个不同设备的延时，一个Source设备和一个Sink设备。
首先，在这个链路中需要把Source设备（APx Bluetooth Duo蓝牙模块）与Sink设备（蓝牙耳机）作为一个整体来测量，而实际使用的Source设备往往是其它产品，如：手机，PC端的蓝牙设备，这就导致我们基于分析仪平台测到的延时与实际使用中的延时可能并不一致；其次，Source设备与Sink设备采用不同蓝牙方案，不同方案之间采用的Codec协议，这些不同的应用都有可能导致延时测量的差异。所以，我们只能把蓝牙耳机延时测量作为相对参考测量，在测量中尽量将已知条件描述清楚，测试结果才更具有参考价值。
这里引述Audio Precision总经理Daniel Knighten关于这个问题的回复：“When measuring the delay of a Bluetooth device it is critical to understand the practical limitations of a Bluetooth system.
First, Bluetooth links do not support deterministic delays and are a subject to many variables. During a communication session the transmitter and receiver dynamically negotiate a large set of parameters which in sum govern the transmission delay. These parameters include the CODEC being used and various buffer parameters, E.G. bitpool values for A2DP links, but are also impacted by less obvious issues like the RF signal-to-noise ratio. Also, Bluetooth is a packetized network communication system which does not guarantee that data is received in the sequence in which it is transmitted. This makes typical methods for determining delay very difficult or practically impossible.
Second, because the transmitter and receiver or source and sink negotiate the set of transmission parameters it is practically impossible to isolate the contribution to delay that is a product of the source from the sink.In the context of the APx analyzer what this means is that the measurements of delay are total system delay and include both the contribution to delay from the APx Bluetooth radio and the device under test.
The primary utility of delay measurements with the APx Bluetooth modules is that it can be used to set time windows for quasi-anechoic acoustic measurements. In addition it can also be used to make approximate comparisons of relative delay. For example, to compare the delay when using different CODECS with the same device.”
蓝牙音频延时的测量往往是因为音视频同步的需求，其实Audio Precision在多年之前就推出了一个插件，“APx_AVSync_PluginSetup” 来实现音视同步的测量（文末提供下载链接）。其原理是把待测产品的视频信号转换成电信号与产品输出的音频信号同时给到分析仪，来测量它们之间的延时差，这个时差可以是产品的实际应用场景，最接近真实的使用感受，如下图所示。Audio Precision基于这个测量推出了LTV-1光电转换器，可直接搭配分析仪使用。
A/V Sync - Delay
A/V Sync – Level vs Time
开箱视频
插入视频
如果需要一款性价比超高的音频分析仪来进行延时测量，APx516B绝对是不二之选。它不仅继承了前代产品的优秀基因，更在价格、功能和用户体验上进行了全面升级。通过开箱视频，大家可以直观生动地感受到它的魅力。同时，视频中还详细介绍了设备的各项功能和使用方法，相信它会成为您工作中不可或缺的得力助手。
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关于Audio Precision
Audio Precision是声学和音频测试领域公认的专业制造商，总部设于美国俄勒冈州比弗顿。自1984年以来，Audio Precision 提供了高性能的声学和音频分析仪器及应用，具有卓越的THD+N性能，广泛的数字接口，将功能与易用性相结合的 APx500 测试软件，帮助世界各地的工程师设计和制造从半导体设备到消费电子、汽车和专业声学和音频产品的创新解决方案。
