HBK 耳机电声测试方案
2023-11-15
在耳机（包括头戴式/贴耳式/入耳式/耳罩式耳机、TWS无线蓝牙耳机、骨导耳机、AR/VR眼镜、助听器等）的电声性能测试方面，HBK可提供一系列完整的测试方案，涵盖常规电声参数测试，符合EN 50332-1/2/3的最大声压级测试，ANC/ENC降噪性能测试等。
对于实验室研发，3160型数据采集仪以极低的本底噪声、单一量程160dB的动态范围确保声学信号的精确测量。专用的耳机测试面板能够同时测量双耳信号及耳机的阻抗。5128型高频人工头与躯干模拟器作为目前唯一被ITU-T认可的全频带解决方案，其声阻抗特性达到20kHz，确保精确的高频测试。耳廓和耳道的设计和制造材质能够很好地模拟真人的佩戴方式。
对于产线品质检测，3670型数据采集仪可以提供准确的、可重复的测试，符合ISO和IEEE相关标准，且输入通道可提供CCLD恒流源供电。BZ 7852型EA Engine作为配套电声测试程序，其许可证绑定硬件，安装极简，贴合产线快节奏的要求，只需2秒即可完成频响、失真和R&B等测试。EA Engine可由命令运行，或由主流编程软件如C#，MATLAB® 或Python®进行控制和开发用户界面，结果可方便地由主流分析软件或Microsoft® Excel®读入。HBK也提供基于EA Engine的测试软件，构成完整的测试方案。
常规电声参数测试
7797型电声测量软件及相关选项，能够提供快速、准确的电声参数测试，主要包括：
■频响
■失真 ‒ 谐波失真、互调失真和差频失真
■Rub & Buss
■信噪比
■ 幅值线性
■左右耳平衡
■阻抗曲线
■相位（极性）
■极性图（麦克风）
■发送响度
■接收响度
5128型高频头和躯干模拟器随附mini-CD提供完整的频响曲线，包括不同入射角度的自由场频响、扩散场频响、ERP-DRP和EEP-DRP传递响应、侧音，以及人工嘴频响特性等，可在软件中进行频响修正。
最大声压级测试
针对欧盟法规强制性要求EN 50332-1/2/3最大声压级测试， EH-3114型测试软件能够引导用户完成硬件设置、传声器校准、客户资讯注释、EN 50332-1/2/3测试，并生成测试报告。
可用于手机、个人音乐播放器和耳机（包括3.5mm, Type C和Lightning接口耳机、TWS耳机）等产品的测试，如播放器加耳机的最大声压级（EN 50332-1）、播放器最大输出电压（EN 50332-2）、模拟接口耳机宽带特性电压（EN 50332-2）、数字接口和TWS耳机的最大声压级（EN 50332-2），以及耳机声音剂量（EN 50332-3）的测量。
主动降噪ANC和环境降噪ENC测试
耳机ANC/ENC降噪测试首先要求在实验室内实现准确的可重复的背景噪声重现。依据ETSI 202 396-1标准，噪声回放系统利用4个扬声器和1个低音扬声器在实验室真实再现不同背景噪声环境，例如咖啡厅、办公室、火车站等环境。
背景噪声信号由5128型高频头和躯干模拟器录制，并可保存于3160型数据采集仪的SD卡中，记录时无需使用电脑。2831-A型电池模块可提供最长7小时的供电。
噪声回放系统可自动完成扬声器的频响均衡，均衡上限达到20kHz。可以实现单个或多个噪声文件播放，也可以噪声信号与语音信号一起播放。可基于时间或循环次数进行播放。
EH-3112型耳机降噪测试软件提供流程化的测试引导，测量耳机被动降噪量、主动降噪量和总降噪量，并导出报告。
先进的测量系统
3160型数据采集仪：3160-A-042配有4个独立的输入通道和2个输出通道，常用于实验室研发测试。模块静音运行，既可以独立使用，也可以级联为多通道系统。每个通道采用独特的Dyn-X技术，一个量程档可覆盖整个传感器的动态范围，无论测量大信号还是小信号，均无需调整量程——极大地方便了测试过程，最大程度地减少了欠量程或过量程而导致的采集数据错误。
■动态范围：160dB（单一量程）
■本底噪声典型值：<3μVrms (10Hz ~ 25.6kHz，10V量程档)
■采样率：131k samples/s
■分析频率范围：DC ~ 51.2 kHz
■输入电压范围：满量程±10V峰值 (扩展范围±31.6V峰值)
■A/D转换器：每个输入通道2×24位A/D转换
■输出波形：固定或扫描正弦（猝发或连续）、双正弦（固定、扫
描或二者结合）、随机（白噪声或粉红噪声）、伪随机、周期随
机和用户自定义波形
UA-2118-022耳机前面板 数据采集模块的前面板可方便地更换为耳机前面板，能测量双耳信号和耳机的阻抗。底部三档开关可以将信号源输出至耳机的左耳、右耳或双耳。 ■内置2×100mW放大器驱动耳机和小型扬声器 ■0dB输出增益，无需考虑外部增益因子 ■3和4通道内置负载阻抗反馈(1 V/A) ■同时测量左右耳信号 ■1 × 6.35 mm (1/4”) TRS(F) 连接头
5128型高频头和躯干模拟器
5128型是ITU-T认可的声阻抗特性到20kHz的高频头和躯干模拟器，满足最新的ITU-T Rec. P.57和P.58标准。人造耳道的设计基于真人的耳道核磁共振扫描和声阻抗测量，全新设计的1/4”传声器和低噪声前置放大器保证人造耳膜更接近于真人的耳膜，最终确保20-20kHz的精确音频测试。
■ 耳模拟器具有类似人耳的耳廓、耳道及高频耦合腔，确保准确
的声阻抗到20kHz
■ 每个耳模拟器有独立的校准数据
■ CCLD耦合腔包含TEDS传声器，快速识别并校准
■ 5128-B: 人工头几何模型符合标准 ITU-T Rec. P.58, IEC
60318-7 以及 ANSI S3.36-1985
■ 5128-C 和5128-D: 人工头和躯干几何模型符合标准
ITU-T Rec. P.58, IEC 60318-7 以及 ANSI S3.36-1985
■ 高频嘴模拟器满足标准 ITU-T Rec.P.58，
内置功放，均衡输出16kHz@106dB SPL，
20kHz@100dB SPL
■ BNC输入输出接口，更通用并易于安装
■ 耳廓周围使用软性“类皮肤”材料，测量耳机时密封性更好
ZE-0948型USB音频接口
高品质音频分析接口，用于专业音频、声学、振动和电信号测量。
■ 模拟输入与输出的相位同步
■ USB供电
■ 包含1kHz输入与输出幅值
测量报告
■ 采样率：16 bit 48kHz,
44.1kHz或其他
■ 电脑端输出增益控制
■ 准确、可重复的测量
4930型人工乳突
用于骨导耳机、助听器和听力计的测量与校准。它由人工头的机械仿真结构组成，内置一个力传感器，监视设备的输出。人工乳突的所有部件都能够保证长期稳定性，以及人的乳突机械特性的精确模拟。
■ 可调节静力范围：2N – 8N，
50Hz – 10kHz
■ 满足IEC 60318-6标准
4231型声校准器
■ 符合 EN/IEC60942（2003） LS 和 1级，以及 ANSI S1.40 –
1984 标准
■ 校准精度± 0.2 dB
■ 1 kHz 校准频率， 94 dB 或114 dB
声压级，可用于在嘈杂环境中
进行校准
■ 受静压和温度的影响极小
■ 声压与麦克风等效体积无关
■ 传声器取出时自动关闭
4810型激振器
4810是包含永磁体的电动迷你型激励器，可用于需要较小激励的机械阻抗测试。同样可用于振动传感器校准，可以通过与标准传感器的比较法测量灵敏度，也可以确定频响，上限频率为18kHz。
■ 正弦峰值10N的激励力
■ 频率范围DC-18kHz
■ 一阶共振频率大于18kHz
■ 最大可承受加速度550m/s2
■ 结构坚固
■ 当与2718型功放配套使用时，
能够获得最优的最大输出力
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