音频系统的延迟

音频系统的延迟(延时)指的是从信号输入系统到输出端输出之间的时间。取决于不同应用,这个延迟的影响也不尽相同。总体上讲,人们总是希望延迟时间越低越好,但也有一些时候我们会有目的地引入延迟。通过专业的测量系统,可以精确地测量延迟时间。

当前,在线会议已经变成很多人日常工作的一部分。几乎每个人遇到过延迟问题,这不仅让沟通改变的困难,更可能造成很多麻烦。

音频系统延迟的原因和影响

延迟的原因主要有三个。

对于上面提到的“在线会议”,延迟可能主要由网络问题带来的数据传输缓冲造成。纠错算法也有一定影响,极端情况下甚至带来数秒延迟。

另一个则是受传输过程本身物理法则的制约,比如空气传播。在某些大型活动中,声音从前排扬声器到数百米外的传输时间可以明显感知,声压级也会显著减小。这时候只有在后排设置补音扬声器才能弥补后排观众的听感不足。如果信号同时输入前排扬声器和补音扬声器,那后排观众将先听到补音扬声器的声音又听到前排扬声器传来的信号。观众对声音和声源位置的认知将产生混乱(哈斯效应)。因此我们必须给补音扬声器的信号引入延迟,通过控制延迟,观众的听感和位置感知都能得到满足。

在数字电路中,延迟的产生可能由数/模(D/A)或模/数(A/D)转换造成,各种算法(均衡器,除错等)也会带来延迟。必须根据不同应用控制延迟上限。比如戴着无线耳机看电影时,150 ms 至 200 ms 的延迟就能被人明显感知,从而出现所谓的“音画不同步”现象。

对于专业的数字入耳式监听器(耳返)系统,要求则高得多。艺术家们并不能直接通过头骨传导听到自己的声音,而是通过 IEM 系统。这时只允许存在几毫秒的延迟。

延迟测量

要确定扬声器到观众间的延迟,XL2 音频与声学分析仪MR-PRO 信号发生器是理想之选。它们能快速精确的用于设定扬声器延迟线。

对于音频系统中由各种算法或传输通道造成的延迟,FX100 音频分析仪可以大显身手。它的内置信号发生器就能产生测试信号。

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