การวัดเวลาในการตอบสนองของเสียง

เวลาในการตอบสนองเป็นเมตริกประสิทธิภาพของระบบที่สำคัญ แม้ว่าจะมีเมตริกเวลาในการตอบสนองของเสียงหลายประเภท แต่เมตริกที่มีประโยชน์และเข้าใจได้ง่ายอย่างหนึ่งคือเวลาในการตอบสนองแบบไปกลับ ซึ่งหมายถึงเวลาที่สัญญาณเสียงใช้ในการเข้าสู่อินพุตของอุปกรณ์เคลื่อนที่ ประมวลผลโดยแอปที่ทำงานบนโปรเซสเซอร์แอปพลิเคชัน และออกจากเอาต์พุต

เวลาในการตอบสนองของเสียงแบบไป-กลับในอุปกรณ์

รูปที่ 1 เวลาในการตอบสนองของเสียงแบบไปกลับในอุปกรณ์: Toutput - Tinput

หน้านี้แสดงการวัดเวลาในการตอบสนองของเสียงแบบไปกลับสำหรับอุปกรณ์ Nexus/Pixel บางรุ่นและแพลตฟอร์ม Android บางเวอร์ชัน

เหตุผลที่เราวัดเวลาในการตอบสนอง

Google จะวัดและรายงานเวลาในการตอบสนองเพื่อให้นักพัฒนาแอปพลิเคชัน Android มีข้อมูลที่จําเป็นในการตัดสินใจเกี่ยวกับเวลาในการตอบสนองที่มีให้ในอุปกรณ์จริง การแชร์ตัวเลขเวลาในการตอบสนองของอุปกรณ์ Nexus และ Pixel บางรุ่นมีจุดประสงค์เพื่อกระตุ้นให้ชุมชน Android ทั้งหมดวัด เผยแพร่ และลดเวลาในการตอบสนองในอุปกรณ์ Android ทุกรุ่น โปรดร่วมไปกับเราในพันธสัญญาของเราที่จะช่วยลดเวลาในการตอบสนองของเสียง

ผลกระทบของแอปต่อเวลาในการตอบสนอง

การประมวลผลสัญญาณอาจเพิ่มเวลาในการตอบสนองประเภทต่อไปนี้

  • อัลกอริทึม ความล่าช้านี้เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเองและจะไม่เปลี่ยนแปลงตาม CPU ตัวอย่างเช่น การหน่วงเวลาซึ่งเพิ่มโดยตัวกรองการตอบสนองต่อการกระตุ้นแบบจำกัด (FIR)
  • การประมวลผลข้อมูล ความล่าช้านี้เกี่ยวข้องกับจํานวนรอบของ CPU ที่จําเป็น ตัวอย่างเช่น โดยทั่วไปการลดทอนสัญญาณจะดำเนินการโดยการดำเนินการคูณซึ่งใช้เวลารอบที่แตกต่างกันไปโดยขึ้นอยู่กับ CPU

วิธีที่เราวัด

เราทำการวัดผลที่แสดงในหน้านี้โดยใช้ดองเกิลเสียงแบบลูปแบ็กของ Dr. Rick O'Rang และการทดสอบเสียงสะท้อน (Larsen Effect) การวัดจะถือว่าการประมวลผลสัญญาณของแอปพลิเคชันเพิ่มเวลาในการตอบสนองของอัลกอริทึมเป็น 0 และเวลาในการประมวลผลเกือบเป็น 0

เราวัดเวลาในการตอบสนองแบบไปกลับผ่านขั้วต่อหูฟังด้วยเหตุผลหลายประการ ดังนี้

เวลาในการตอบสนองแบบไปกลับผ่านขั้วต่อชุดหูฟัง

รูปที่ 2 เวลาในการตอบสนองแบบไป-กลับผ่านเฮดเซ็ต ขั้วต่อ: Tเอาต์พุต - Tอินพุต

  • แอปพลิเคชันเพลงที่สำคัญ (เช่น กีตาร์และเสียง) ใช้ขั้วต่อหูฟัง
  • การวัดเวลาในการตอบสนองไปกลับของไมโครโฟนและลำโพงในอุปกรณ์อาจเป็นเรื่องยุ่งยาก เนื่องจากการควบคุมไม่ให้ลูปเสียงสะท้อนในอากาศเปิดเข้าสู่การสั่นสะเทือนที่ควบคุมไม่ได้นั้นเป็นเรื่องยาก
  • ตัวแปลงสัญญาณในอุปกรณ์มีขนาดเล็กและเสียการตอบสนองความถี่เพื่อให้ได้ขนาดที่เล็ก ระบบจะใช้การประมวลผลสัญญาณดิจิทัลเพื่อชดเชย แต่การประมวลผลดังกล่าวจะเพิ่มการหน่วงเวลาของอัลกอริทึมสำหรับเส้นทางในอุปกรณ์

มีหลายกรณีที่เวลาในการตอบสนองของไมโครโฟนและลำโพงในอุปกรณ์มีผล แต่มักจะเป็นข้อมูลทางเดียว ไม่ใช่แบบไปกลับ เทคนิคในการวัดเวลาในการตอบสนองแบบทิศทางเดียวมีอธิบายอยู่ในหัวข้อการวัดเวลาในการตอบสนองของเอาต์พุตและการวัดเวลาในการตอบสนองของการป้อนข้อมูล

ตัวอย่างการวัด

การวัดที่แสดงด้านล่างนี้เจาะจงสำหรับหมายเลขบิลด์ อุปกรณ์จะแสดงตามลำดับโดยประมาณของรุ่นแรกและตามเวอร์ชันแพลตฟอร์ม นอกจากนี้ คุณยังดูเวลาในการตอบสนองในแผนภูมิได้ด้วย แอปพลิเคชันทดสอบใช้ API เสียงของ Android ดั้งเดิมที่อิงตาม OpenSL ES

รุ่น
เวอร์ชันของแพลตฟอร์ม		 หมายเลข
บิลด์		 อัตราการสุ่มตัวอย่าง
(Hz)		 ขนาดบัฟเฟอร์
(เฟรม)		 ขนาดบัฟเฟอร์
(มิลลิวินาที)
เวลาในการตอบสนอง (มิลลิวินาที)
ของการรับส่งข้อมูลแบบไปกลับ±บัฟเฟอร์ 1 รายการ
Nexus One 2.3.6 GRK39F 44100 768 17.4 345
Nexus S 2.3.6 GRK39F 44100 1024 23.2 260
Nexus S 4.0.4 IMM76D 44100 1024 23.2 260
Nexus S 4.1.2 JZO54K 44100 880 20 210
Galaxy Nexus 4.0.1 ITL41D 44100 976 22.1 270
Galaxy Nexus 4.3 JWR66Y 44100 144 3.3 130
Nexus 4 4.2.2 JDQ39E 48000 240 5 195
Nexus 4 5.1 LMY47O 48000 240 5 58
Nexus 10 5.0.2 LRX22G 44100 256 5.8 36
Nexus 10 5.1 LMY47D 44100 256 5.8 35
Nexus 7
2013		 4.3 JSR78D 48000 240 5 149
Nexus 7
2013		 4.4 KRT16S 48000 240 5 85
Nexus 7
2013		 5.0.2 LRX22G 48000 240 5 64
Nexus 7
2013		 5.1 LMY47O 48000 240 5 55
Nexus 7
2013		 6.0 MRA58K 48000 240 5 55
Nexus 5 4.4.4 KTU84P 48000 240 5 95
Nexus 5 5.0.0 LRX21O 48000 240 5 47
Nexus 5 5.1 LMY47I 48000 240 5 42
Nexus 5 6.0 MRA58K 48000 192 4 38
Nexus 9 5.0.0 LRX21L 48000 256 5.3 35
Nexus 9 5.0.1 LRX22C 48000 256 5.3 38
Nexus 9 5.1.1 LMY47X 48000 256 5.3 32
Nexus 9 6.0 MRA58K 48000 128 2.6 15
Nexus 6 5.0.1 LRX22C 48000 240 5 65
Nexus 6 5.1 LMY47I 48000 240 5 42
Nexus 6 6.0 MRA58K 48000 192 4 33
Nexus 5X 6.0 MDA89E 48000 192 4 18
Nexus 5X 8.0.0 OPR4.170623.020 48000 192 4 18
Nexus 5X 8.1.0 OPM2.171019.029.C1 48000 192 4 18
Nexus 6P 6.0 MDA89D 48000 192 4 18
Nexus 6P 8.0.0 OPR5.170623.014 48000 192 4 18
Nexus 6P 8.1.0 OPM5.171019.019 48000 192 4 18
Pixel 7.1.2 NHG47L 48000 192 4 18
Pixel 8.0.0 OPR3.170623.013 48000 192 4 18
Pixel 8.1.0 OPM1.171019.021 48000 192 4 18
Pixel XL 7.1.2 NHG47L 48000 192 4 18
Pixel XL 8.0.0 OPR3.170623.013 48000 192 4 18

รูปที่ 3 เวลาในการตอบสนองแบบไป-กลับ