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HBK 耳機電聲測試方案

來源:湖南艾克賽普測控科技有限公司   2024年12月11日 10:03  

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(guī)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(fā),3160型數據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(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可由命令運行,或由主流編程軟件如C#,MATLAB® 或Python®進行控制和開發(fā)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(guī)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(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(guī)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。

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三、主動降噪ANC和環(huán)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(tǒng)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(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(tǒng)可自動完成揚聲器的頻響均衡,均衡上限達到20kHz??梢詫崿F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(huán)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。

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四、先進的測量系統(tǒng)

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(fā)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(tǒng)。每個通道采用的Dyn-X技術,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,均無需調整量程——極大地方便了測試過程,減少了欠量程或過量程而導致的采集數據錯誤。

  • 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(fā)或連續(xù))、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

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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

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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

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ZE-0948型USB音頻接口

高品質音頻分析接口,用于專業(yè)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

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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(jiān)視設備的輸出。人工乳突的所有部件都能夠保證長期穩(wěn)定性,以及人的乳突機械特性的精確模擬。

  • 可調節(jié)靜力范圍:2N – 8N,50Hz – 10kHz

  • 滿足IEC 60318-6標準

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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(huán)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

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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,能夠獲得最大輸出力

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