HBK 耳機電聲的測試方案
2024-12-11
在耳機（包括頭戴式/貼耳式/入耳式/耳罩式耳機、TWS無線藍牙耳機、骨導耳機、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，涵蓋常規電聲參數測試，符合EN 50332-1/2/3的最大聲壓級測試，ANC/ENC降噪性能測試等。
對于實驗室研發，3160型數據采集儀以極低的本底噪聲、單一量程160dB的動態范圍確保聲學信號的精確測量。專用的耳機測試面板能夠同時測量雙耳信號及耳機的阻抗。5128型高頻人工頭與軀干模擬器作為目前唯一被ITU-T認可的全頻帶解決方案，其聲阻抗特性達到20kHz，確保精確的高頻測試。耳廓和耳道的設計和制造材質能夠很好地模擬真人的佩戴方式。
對于產線品質檢測，3670型數據采集儀可以提供準確的、可重復的測試，符合ISO和IEEE相關標準，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，貼合產線快節奏的要求，只需2秒即可完成頻響、失真和R&B等測試。EA Engine可由命令運行，或由主流編程軟件如C#，MATLAB? 或Python?進行控制和開發用戶界面，結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，構成完整的測試方案。
一、常規電聲參數測試
7797型電聲測量軟件及相關選項，能夠提供快速、準確的電聲參數測試，主要包括：
頻響
失真 ? 諧波失真、互調失真和差頻失真
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）
發送響度
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、擴散場頻響、ERP-DRP和EEP-DRP傳遞響應、側音，以及人工嘴頻響特性等，可在軟件中進行頻響修正。
二、最大聲壓級測試
針對歐盟法規強制性要求EN 50332-1/2/3最大聲壓級測試， EH-3114型測試軟件能夠引導用戶完成硬件設置、傳聲器校準、客戶資訊注釋、EN 50332-1/2/3測試，并生成測試報告。
可用于手機、個人音樂播放器和耳機（包括3.5mm, Type C和Lightning接口耳機、TWS耳機）等產品的測試，如播放器加耳機的最大聲壓級（EN 50332-1）、播放器最大輸出電壓（EN 50332-2）、模擬接口耳機寬帶特性電壓（EN 50332-2）、數字接口和TWS耳機的最大聲壓級（EN 50332-2），以及耳機聲音劑量（EN 50332-3）的測量。
三、主動降噪ANC和環境降噪ENC測試
耳機ANC/ENC降噪測試首先要求在實驗室內實現準確的可重復的背景噪聲重現。依據ETSI 202 396-1標準，噪聲回放系統利用4個揚聲器和1個低音揚聲器在實驗室真實再現不同背景噪聲環境，例如咖啡廳、辦公室、火車站等環境。
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型數據采集儀的SD卡中，記錄時無需使用電腦。2831-A型電池模塊可提供最長7小時的供電。
噪聲回放系統可自動完成揚聲器的頻響均衡，均衡上限達到20kHz。可以實現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。可基于時間或循環次數進行播放。
EH-3112型耳機降噪測試軟件提供流程化的測試引導，測量耳機被動降噪量、主動降噪量和總降噪量，并導出報告。
四、先進的測量系統
3160型數據采集儀：3160-A-042配有4個獨立的輸入通道和2個輸出通道，常用于實驗室研發測試。模塊靜音運行，既可以獨立使用，也可以級聯為多通道系統。每個通道采用獨特的Dyn-X技術，一個量程檔可覆蓋整個傳感器的動態范圍，無論測量大信號還是小信號，均無需調整量程——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致的采集數據錯誤。
動態范圍：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 (擴展范圍±31.6V峰值)
A/D轉換器：每個輸入通道2×24位A/D轉換
輸出波形：固定或掃描正弦（猝發或連續）、雙正弦（固定、掃描或二者結合）、隨機（白噪聲或粉紅噪聲）、偽隨機、周期隨機和用戶自定義波形
UA-2118-022耳機前面板
數據采集模塊的前面板可方便地更換為耳機前面板，能測量雙耳信號和耳機的阻抗。底部三檔開關可以將信號源輸出至耳機的左耳、右耳或雙耳。
內置2×100mW放大器驅動耳機和小型揚聲器
0dB輸出增益，無需考慮外部增益因子
3和4通道內置負載阻抗反饋(1 V/A)
同時測量左右耳信號
1 × 6.35 mm (1/4”) TRS(F) 連接頭
5128型高頻頭和軀干模擬器
5128型是ITU-T認可的聲阻抗特性到20kHz的高頻頭和軀干模擬器，滿足最新的ITU-T Rec. P.57和P.58標準。人造耳道的設計基于真人的耳道核磁共振掃描和聲阻抗測量，全新設計的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，確保準確的聲阻抗到20kHz
每個耳模擬器有獨立的校準數據
CCLD耦合腔包含TEDS傳聲器，快速識別并校準
5128-B: 人工頭幾何模型符合標準 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準ITU-T Rec. P.58, IEC 60318-7 以及 ANSI S3.36-1985
高頻嘴模擬器滿足標準 ITU-T Rec.P.58，內置功放，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，測量耳機時密封性更好
ZE-0948型USB音頻接口
高品質音頻分析接口，用于專業音頻、聲學、振動和電信號測量。
模擬輸入與輸出的相位同步
USB供電
包含1kHz輸入與輸出幅值測量報告
采樣率：16 bit 48kHz,44.1kHz或其他
電腦端輸出增益控制
準確、可重復的測量
4930型人工乳突
用于骨導耳機、助聽器和聽力計的測量與校準。它由人工頭的機械仿真結構組成，內置一個力傳感器，監視設備的輸出。人工乳突的所有部件都能夠保證長期穩定性，以及人的乳突機械特性的精確模擬。
可調節靜力范圍：2N – 8N，50Hz – 10kHz
滿足IEC 60318-6標準
4231型聲校準器
符合 EN/IEC60942（2003） LS 和 1級，以及 ANSI S1.40 –1984 標準
校準精度± 0.2 dB
1 kHz 校準頻率， 94 dB 或114 dB聲壓級，可用于在嘈雜環境中進行校準
受靜壓和溫度的影響極小
聲壓與麥克風等效體積無關
傳聲器取出時自動關閉
4810型激振器
4810是包含永磁體的電動迷你型激勵器，可用于需要較小激勵的機械阻抗測試。同樣可用于振動傳感器校準，可以通過與標準傳感器的比較法測量靈敏度，也可以確定頻響，上限頻率為18kHz。
正弦峰值10N的激勵力
頻率范圍DC-18kHz
一階共振頻率大于18kHz
最大可承受加速度550m/s2
結構堅固
當與2718型功放配套使用時，能夠獲得最優的最大輸出力
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