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HBK 耳機(jī)電聲的測試方案

2024-12-11

在耳機(jī)（包括頭戴式/貼耳式/入耳式/耳罩式耳機(jī)、TWS無線藍(lán)牙耳機(jī)、骨導(dǎo)耳機(jī)、AR/VR眼鏡、助聽器等）的電聲性能測試方面，HBK可提供一系列完整的測試方案，涵蓋常規(guī)電聲參數(shù)測試，符合EN 50332-1/2/3的最大聲壓級測試，ANC/ENC降噪性能測試等。

對于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)，3160型數(shù)據(jù)采集儀以極低的本底噪聲、單一量程160dB的動態(tài)范圍確保聲學(xué)信號的精確測量。專用的耳機(jī)測試面板能夠同時(shí)測量雙耳信號及耳機(jī)的阻抗。5128型高頻人工頭與軀干模擬器作為目前唯一被ITU-T認(rèn)可的全頻帶解決方案，其聲阻抗特性達(dá)到20kHz，確保精確的高頻測試。耳廓和耳道的設(shè)計(jì)和制造材質(zhì)能夠很好地模擬真人的佩戴方式。

對于產(chǎn)線品質(zhì)檢測，3670型數(shù)據(jù)采集儀可以提供準(zhǔn)確的、可重復(fù)的測試，符合ISO和IEEE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且輸入通道可提供CCLD恒流源供電。BZ 7852型EA Engine作為配套電聲測試程序，其許可證綁定硬件，安裝極簡，貼合產(chǎn)線快節(jié)奏的要求，只需2秒即可完成頻響、失真和R&B等測試。EA Engine可由命令運(yùn)行，或由主流編程軟件如C#，MATLAB? 或Python?進(jìn)行控制和開發(fā)用戶界面，結(jié)果可方便地由主流分析軟件或Microsoft? Excel?讀入。HBK也提供基于EA Engine的測試軟件，構(gòu)成完整的測試方案。

一、常規(guī)電聲參數(shù)測試

7797型電聲測量軟件及相關(guān)選項(xiàng)，能夠提供快速、準(zhǔn)確的電聲參數(shù)測試，主要包括：

頻響
失真 ? 諧波失真、互調(diào)失真和差頻失真
Rub & Buss
信噪比
幅值線性
左右耳平衡
阻抗曲線
相位（極性）
極性圖（麥克風(fēng)）
發(fā)送響度
接收響度

5128型高頻頭和軀干模擬器隨附mini-CD提供完整的頻響曲線，包括不同入射角度的自由場頻響、擴(kuò)散場頻響、ERP-DRP和EEP-DRP傳遞響應(yīng)、側(cè)音，以及人工嘴頻響特性等，可在軟件中進(jìn)行頻響修正。

二、最大聲壓級測試

針對歐盟法規(guī)強(qiáng)制性要求EN 50332-1/2/3最大聲壓級測試， EH-3114型測試軟件能夠引導(dǎo)用戶完成硬件設(shè)置、傳聲器校準(zhǔn)、客戶資訊注釋、EN 50332-1/2/3測試，并生成測試報(bào)告。

可用于手機(jī)、個人音樂播放器和耳機(jī)（包括3.5mm, Type C和Lightning接口耳機(jī)、TWS耳機(jī)）等產(chǎn)品的測試，如播放器加耳機(jī)的最大聲壓級（EN 50332-1）、播放器最大輸出電壓（EN 50332-2）、模擬接口耳機(jī)寬帶特性電壓（EN 50332-2）、數(shù)字接口和TWS耳機(jī)的最大聲壓級（EN 50332-2），以及耳機(jī)聲音劑量（EN 50332-3）的測量。

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三、主動降噪ANC和環(huán)境降噪ENC測試

耳機(jī)ANC/ENC降噪測試首先要求在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的可重復(fù)的背景噪聲重現(xiàn)。依據(jù)ETSI 202 396-1標(biāo)準(zhǔn)，噪聲回放系統(tǒng)利用4個揚(yáng)聲器和1個低音揚(yáng)聲器在實(shí)驗(yàn)室真實(shí)再現(xiàn)不同背景噪聲環(huán)境，例如咖啡廳、辦公室、火車站等環(huán)境。

背景噪聲信號由5128型高頻頭和軀干模擬器錄制，并可保存于3160型數(shù)據(jù)采集儀的SD卡中，記錄時(shí)無需使用電腦。2831-A型電池模塊可提供最長7小時(shí)的供電。

噪聲回放系統(tǒng)可自動完成揚(yáng)聲器的頻響均衡，均衡上限達(dá)到20kHz。可以實(shí)現(xiàn)單個或多個噪聲文件播放，也可以噪聲信號與語音信號一起播放。可基于時(shí)間或循環(huán)次數(shù)進(jìn)行播放。

EH-3112型耳機(jī)降噪測試軟件提供流程化的測試引導(dǎo)，測量耳機(jī)被動降噪量、主動降噪量和總降噪量，并導(dǎo)出報(bào)告。

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四、先進(jìn)的測量系統(tǒng)

3160型數(shù)據(jù)采集儀：3160-A-042配有4個獨(dú)立的輸入通道和2個輸出通道，常用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)測試。模塊靜音運(yùn)行，既可以獨(dú)立使用，也可以級聯(lián)為多通道系統(tǒng)。每個通道采用獨(dú)特的Dyn-X技術(shù)，一個量程檔可覆蓋整個傳感器的動態(tài)范圍，無論測量大信號還是小信號，均無需調(diào)整量程——極大地方便了測試過程，最大程度地減少了欠量程或過量程而導(dǎo)致的采集數(shù)據(jù)錯誤。

動態(tài)范圍：160dB（單一量程）
本底噪聲典型值：<3μVrms (10Hz ~ 25.6kHz，10V量程檔)
采樣率：131k samples/s
分析頻率范圍：DC ~ 51.2 kHz
輸入電壓范圍：滿量程±10V峰值 (擴(kuò)展范圍±31.6V峰值)
A/D轉(zhuǎn)換器：每個輸入通道2×24位A/D轉(zhuǎn)換
輸出波形：固定或掃描正弦（猝發(fā)或連續(xù)）、雙正弦（固定、掃描或二者結(jié)合）、隨機(jī)（白噪聲或粉紅噪聲）、偽隨機(jī)、周期隨機(jī)和用戶自定義波形

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UA-2118-022耳機(jī)前面板

數(shù)據(jù)采集模塊的前面板可方便地更換為耳機(jī)前面板，能測量雙耳信號和耳機(jī)的阻抗。底部三檔開關(guān)可以將信號源輸出至耳機(jī)的左耳、右耳或雙耳。

內(nèi)置2×100mW放大器驅(qū)動耳機(jī)和小型揚(yáng)聲器
0dB輸出增益，無需考慮外部增益因子
3和4通道內(nèi)置負(fù)載阻抗反饋(1 V/A)
同時(shí)測量左右耳信號
1 × 6.35 mm (1/4”) TRS(F) 連接頭

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5128型高頻頭和軀干模擬器

5128型是ITU-T認(rèn)可的聲阻抗特性到20kHz的高頻頭和軀干模擬器，滿足最新的ITU-T Rec. P.57和P.58標(biāo)準(zhǔn)。人造耳道的設(shè)計(jì)基于真人的耳道核磁共振掃描和聲阻抗測量，全新設(shè)計(jì)的1/4”傳聲器和低噪聲前置放大器保證人造耳膜更接近于真人的耳膜，最終確保20-20kHz的精確音頻測試。

耳模擬器具有類似人耳的耳廓、耳道及高頻耦合腔，確保準(zhǔn)確的聲阻抗到20kHz
每個耳模擬器有獨(dú)立的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
CCLD耦合腔包含TEDS傳聲器，快速識別并校準(zhǔn)
5128-B: 人工頭幾何模型符合標(biāo)準(zhǔn) ITU-T Rec. P.58, IEC60318-7 以及 ANSI S3.36-1985
5128-C 和5128-D: 人工頭和軀干幾何模型符合標(biāo)準(zhǔn)ITU-T Rec. P.58, IEC 60318-7 以及 ANSI S3.36-1985
高頻嘴模擬器滿足標(biāo)準(zhǔn) ITU-T Rec.P.58，內(nèi)置功放，均衡輸出16kHz@106dB SPL，20kHz@100dB SPL
BNC輸入輸出接口，更通用并易于安裝
耳廓周圍使用軟性“類皮膚”材料，測量耳機(jī)時(shí)密封性更好

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