Измерения задержки звука

Задержка — важный показатель производительности системы. Несмотря на то, что существует много видов метрик задержки звука , одной полезной и хорошо понятной метрикой является задержка приема- передачи , определяемая как время, необходимое для того, чтобы аудиосигнал поступил на вход мобильного устройства и был обработан приложением, работающим в приложении. процессор и выйти из вывода.

Задержка звука туда и обратно на устройстве

Рис. 1. Задержка звука туда и обратно на устройстве: T- выход — T- вход

На этой странице представлены измерения задержки звука туда и обратно для некоторых устройств Nexus/Pixel и версий платформы Android.

Почему мы измеряем задержку

Google измеряет и сообщает о задержке, чтобы разработчики приложений для Android имели данные, необходимые им для принятия обоснованных решений о доступной задержке на реальных устройствах. Сообщая показатели задержки для некоторых устройств Nexus и Pixel, мы надеемся побудить все сообщество Android измерять, публиковать и сокращать задержки на всех устройствах Android. Пожалуйста, присоединяйтесь к нам в нашем стремлении сократить задержку звука!

Влияние приложения на задержку

Обработка сигнала может добавить к задержке следующие типы задержек:

  • Алгоритмический . Эта задержка присуща и не зависит от процессора. Примером может служить задержка, добавляемая фильтром с конечной импульсной характеристикой (КИХ).
  • Вычислительный . Эта задержка связана с количеством требуемых циклов ЦП. Например, затухание сигнала обычно выполняется операцией умножения, которая занимает различное количество циклов в зависимости от процессора.

Как мы измеряем

Мы выполнили измерения, перечисленные на этой странице, с помощью звукового петлевого донгла доктора Рика О'Ранга и теста звуковой обратной связи (эффект Ларсена) . Измерения предполагают, что обработка сигналов приложения добавляет нулевую алгоритмическую задержку и почти нулевую вычислительную задержку.

Мы измеряем задержку приема-передачи через разъем для гарнитуры по нескольким причинам:

Задержка приема-передачи через разъем для гарнитуры

Рис. 2. Задержка приема-передачи через разъем для гарнитуры: T- выход — T- вход

  • Важные музыкальные приложения (такие как гитара и обработка голоса) используют разъем для гарнитуры.
  • Измерение задержки приема-передачи микрофона и динамика на устройстве может быть обременительным, так как трудно предотвратить попадание в петлю обратной связи на открытом воздухе неконтролируемых колебаний.
  • Преобразователи на устройстве имеют небольшие размеры и жертвуют частотной характеристикой, чтобы достичь их небольшого размера. Для компенсации применяется цифровая обработка сигнала, но она увеличивает алгоритмическую задержку для пути на устройстве.

Бывают случаи, когда задержки микрофона и динамика на устройстве имеют значение, но обычно они относятся к одному направлению, а не туда-обратно. Методы измерения однонаправленной задержки описаны в разделах « Измерение задержки вывода» и « Измерение задержки ввода» .

Пример измерений

Приведенные ниже размеры относятся к номеру сборки . Устройства перечислены в приблизительном порядке первоначального выпуска и версии платформы; Вы также можете просмотреть задержки на графике . В тестовом приложении используется собственный API Android для аудио на основе OpenSL ES.

Модель Платформа
версия
Строить
количество
Частота дискретизации
(Гц)
Размер буфера
(кадры)
Размер буфера
(РС)
Поездка в оба конца
задержка (мс)
± один буфер
Нексус Один 2.3.6 ГРК39Ф 44100 768 17,4 345
Нексус С 2.3.6 ГРК39Ф 44100 1024 23,2 260
Нексус С 4.0.4 IMM76D 44100 1024 23,2 260
Нексус С 4.1.2 JZO54K 44100 880 20 210
Галактика Нексус 4.0.1 ITL41D 44100 976 22.1 270
Галактика Нексус 4.3 JWR66Y 44100 144 3.3 130
Нексус 4 4.2.2 JDQ39E 48000 240 5 195
Нексус 4 5.1 LMY47O 48000 240 5 58
Нексус 10 5.0.2 LRX22G 44100 256 5,8 36
Нексус 10 5.1 LMY47D 44100 256 5,8 35
Нексус 7
2013
4.3 JSR78D 48000 240 5 149
Нексус 7
2013
4.4 КРТ16С 48000 240 5 85
Нексус 7
2013
5.0.2 LRX22G 48000 240 5 64
Нексус 7
2013
5.1 LMY47O 48000 240 5 55
Нексус 7
2013
6,0 МРА58К 48000 240 5 55
Нексус 5 4.4.4 КТУ84П 48000 240 5 95
Нексус 5 5.0.0 LRX21O 48000 240 5 47
Нексус 5 5.1 LMY47I 48000 240 5 42
Нексус 5 6,0 МРА58К 48000 192 4 38
Нексус 9 5.0.0 LRX21L 48000 256 5.3 35
Нексус 9 5.0.1 LRX22C 48000 256 5.3 38
Нексус 9 5.1.1 LMY47X 48000 256 5.3 32
Нексус 9 6,0 МРА58К 48000 128 2,6 15
Нексус 6 5.0.1 LRX22C 48000 240 5 65
Нексус 6 5.1 LMY47I 48000 240 5 42
Нексус 6 6,0 МРА58К 48000 192 4 33
Нексус 5X 6,0 MDA89E 48000 192 4 18
Нексус 5X 8.0.0 ОПР4.170623.020 48000 192 4 18
Нексус 5X 8.1.0 ОПМ2.171019.029.С1 48000 192 4 18
Нексус 6P 6,0 MDA89D 48000 192 4 18
Нексус 6P 8.0.0 ОПР5.170623.014 48000 192 4 18
Нексус 6P 8.1.0 ОПМ5.171019.019 48000 192 4 18
Пиксель 7.1.2 NHG47L 48000 192 4 18
Пиксель 8.0.0 ОПР3.170623.013 48000 192 4 18
Пиксель 8.1.0 ОПМ1.171019.021 48000 192 4 18
Пиксель XL 7.1.2 NHG47L 48000 192 4 18
Пиксель XL 8.0.0 ОПР3.170623.013 48000 192 4 18

Рисунок 3. Задержки туда и обратно