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影响观赏体验的影音不同步产生原因现代人在忙碌的一天后，最棒的就是躺在沙发上享受屏幕或电视带来的视听娱乐，但是否曾在观赏时，发现声音和影片画面对不上的情况呢？无论是声音比画面快或声音比画面慢，都是属于影音不同步的问题，追剧看电影到关键时刻时，真的很让人扫兴。但其实影音不同步发生的原因非常多，让我们先了解一下导致此状况的可能原因：影片档案有可能影片档案经转档过程后产生影音不同步，可先尝试更换其他影片档案播放确认看看。网络因素如果是观赏网络来源的影片，有可能因为网络不稳定，或者带宽不够而造成影音不同步。拨放器软件如果有搭数字机顶盒来播放影片，绝大多数是因为软件本身缺陷或者与数字机顶盒兼容性较差。此原因在计算机上也很常见，常因译码问题而造成影音不同步，此时更换译码器或播放器便可解决。系统效能系统方面很有可能因为内存不足所造成影音延迟，也有可能因为CPU或显示适配器GPU解碼不够力，此类问题可透过升级硬件来解决问题。屏幕本身的影音不同步屏幕本身在收到讯号后，再分别处理声音和影像的讯号，其中讯号处理时若延迟有可能是成因，而屏幕本身造成的影音不同步这点，通常最容易被忽略。影音不同步的定义除了网络传输或干扰容易造成影音不同步之外，本篇文章探讨的重点聚焦在「屏幕本身的影音不同步」，由于此问题较少被注意到，且一般消费者也很少会意识到屏幕有可能造成影音延迟，非常容易被忽略。不过也正因如此，若一旦发生且被消费者意识到，这将严重影响该产品在消费者的信任程度，绝对是不可忽视的问题。影音不同步的问题主要可分为内部和外部来探讨，内部影音同步错误是指，因影像和声音的讯号处理延迟不同，所造成的影音不同步。而外部的话则是因为声速远低于光速，因此若声源距离麦克风或人耳340公尺，则声音会比影像（光）晚约一秒到达，所以影音同步延迟会随着距离而有所增加。一般而言当影音不同步时，若声音比影像快，定义其延迟的值为正，反之若声音比影像慢，定义其延迟的值为负，如下图所示。注 : 图片来源 Sync One2 使用手册事实上影音很难做到完全百分百的影音同步，包含输入延迟、讯号处理的延迟等等因素，因此多多少少都会有些许不同步发生，那么究竟影音不同步的延迟要到差距多少以内才算是合格呢？其实并没有一个所谓的标准来定义，但有几个相关的组织有给出影音延迟的建议值，可以做为参考，如欧洲广播联盟（EBU，European Broadcasting Union）建议其影音同步差距的时间参考值应在-60ms ~ +40ms之内。而先进电视系统委员会（ATSC，Advanced Television System Committee）建议其影音同步时间差距应在-45ms ~ +15ms之内。那么回归到使用者，人的感观是否有办法在上述的参考值察觉到影音的延迟呢？其实一般使用者对于60ms以下的延迟几乎无法察觉到，而在60ms以上方能开始感受到影音的延迟，而超过100ms以上才能明显的感受到影音的不同步。屏幕影音真的有不同步吗？百佳泰实际量测大解密上节提到屏幕很难做到完全百分百的影音同步，那么目前市面上的屏幕，影音真的会有不同步吗？到底延迟多少呢？我们以量测影音延迟工具Sync One2来做为量测工具，来看看屏幕延迟状况，是否有达到上述的建议值内。在量测工具Sync One2的上方有两个孔位，分别是麦克风和光传感器，而在仪器左方还有一个Audio 3.5mm音源孔，可以借着麦克风或者使用连接音源线来收音，加上光传感器来感应光影的变化，搭配Sync One2提供的测试影片，以此来计算影音同步的延迟状况，最后会在中间的显示屏幕呈现量测结果。注 : Sync One2 影音孔位介绍而Sync One2测试使用的影片文件格式是mov，其主要影片内容是会不断做亮暗持续变换，并在画面亮暗发生变化时，同时发出声音，以便让Sync One2接收光影和声音来计算影音延迟状况，如下图所示。注 : Sync One2 测试专用影片我们以Dell C2722DE屏幕当作范例来看看影音延迟的情况，测试使用的影片格式参数选定如下表。每一组不同的量测环境共会进行4组量测，每组量测会采取30次的量测数据，取其平均值 (AVG)、最小值 (MIN)、最大值 (MAX) 来观察，量测结果的单位是毫秒 (ms)。先来看Dell C2722DE在以下环境的表现情况。 Dell C2722DE在此量测环境下的不同接口，分别是HDMI、USB-C、USB-C to DP，量测的数据平均值和最小值都有不错的表现，尤其最小值都是0，几乎没有什么延迟，量测过程中偶而会有几个数值较大，但其最大值分别是-17、22、26毫秒，其实以人的感官而言是不会有感受到影音的延迟。一般用户在观赏屏幕会有不同的习惯距离，我们来量测看看使用者在不同距离下该屏幕的表现状况，以一般使用者常见的距离45cm~90cm来看看其影响。其量测结果在平均值、最小值、最大值都有不错的表现，且在不同距离下量测出的数值差距也都不大，因此一般使用者的观赏距离，只要不是距离过远，如超过10公尺以上的观赏距离，一般并不会因距离不同而有很明显的影音延迟。我们再看其他屏幕的影音延迟状况，此处我们挑选了Acer H277HU、Lenovo Thinkvision x1、ASUS PB287Q，其环境和量测结果如下表。从量测结果来看，Acer H277HU影音同步表现较佳，而Lenovo Thinkvision x1和ASUS PB287Q在此环境下则有较高的影音延迟，影音同步表现相对较差。探讨Lenovo Thinkvision x1和ASUS PB287Q影音延迟较高的原因，发现此两台屏幕的HDMI版本都是1.4，在HDMI接口所支持的最高分辨率是3840×2160@30Hz，而Acer H277HU的HDMI接口支持最高分辨率则是2560×1440@60Hz，有可能是因为分辨率或者更新率的关系而造成影音不同步。因此我们调整ASUS PB287Q的分辨率到2560×1440@60Hz，再量测看看数据是否有影响，调整后跑出来的影音延迟大幅降低到18、1、-16毫秒。而另外一台Lenovo Thinkvision x1由于不支持2560×1440@60Hz，因此我们调整此分辨率至1920×1080@30Hz 和1920×1080@60Hz来量测，结果如下表所示，在1920×1080@30Hz下影音延迟表现和3840×2160@30Hz差距不大，但在1920×1080@60Hz下的影音延迟也有大幅降低，因此能得知屏幕的更新率会影响到影音的同步。投影机和无线屏幕分享器的影音不同步上面我们了解了屏幕影音不同步的状况，那么投影机的情况呢？投影机除了一般家庭娱乐使用外，更加有机会运用在较宽广的室内会议厅、展场，甚至户外场所，观赏距离更远，连接喇叭的延迟状况和摆放位置也会是影响因素。我们先看看投影机的延迟状况，以一般家庭娱乐使用为情境，投影机与使用者距离投影画面约120cm，喇叭则使用投影机内建而非外接喇叭，环境和量测结果如下图。从量测结果来看，此投影机Dell P519HL相比屏幕Dell C2722DE在HDMI接口下有明显的影音不同步，平均值/ 最小值/ 最大值分别为78.75/ 52/ 93毫秒，其最小值已经接近60毫秒，平均值也超过60毫秒，最大值达93毫秒，代表部分人在观赏时可能可以感觉到有影音不同步的情况。但在D-Sub接口时，影音同步的状况较HDMI好，惟最大值仍超过60毫秒，但部分人也许能感觉到有些许不同步的状况。而在无线投影的量测，我们使用无线屏幕分享器Google Chromecast Ultra和Actiontec ScreenBeam 960搭配屏幕Dell C2722DE，环境和量测结果如下。 Google Chromecast Ultra和Actiontec ScreenBeam 960的无线投影技术分别是Google Cast和Miracast，我们量测其Broadcast和Screen mirroring的情况，从量测结果能看出其整体而言延迟状况偏高，毕竟是透过无线投影的方式，且也会受到网络等待时间影响，此状况是可以预期的。此外这两台无线屏幕分享器在投影方式Broadcast的影音延迟状况明显优于Screen mirroring，在Screen mirroring时最大值甚至还会出现-234和748毫秒，其影音不同步状况较严重。现在数字机顶盒有的也会支持无线投影，我们量测MiBox S搭配屏幕Dell C2722DE在Broadcast和Screen mirroring的情况，量测结果也同样显示在Broadcast时，影音同步状况良好，而改用Screen mirroring时，也会出现严重的影音不同步，最大值也出现741毫米的高延迟。影音同步会影响到使用者对于影音娱乐的体验，对于产品质量也会有所影响，且上方实验中能知道即使是市售屏幕也是有影音不同步的问题，若和影音延迟较小的屏幕比较更是特别有感，观赏屏幕的体验这对于消费者来说便是很重要的挑选指标，此问题不可不去重视。

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