声学评价基础知识.pptx

声学评价基础知识声学评价基础知识C COON NT TE EN NT T1声音基础知识人的声学特性手机的声学特性手机声音的影响因素手机声音主要测试项目麦克风测试方案扬声器测试方案听筒测试方案测试设备及配件第1页/共21页声音基础知识声音基础知识2声音是由物体振动所产生。在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点沿中间轴来回发生振动，并带动周 围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声音三要素：响度、音高、音色响度，又称声强或音量，它表示的是声音能量的强弱程度，主要取决于声波振幅的大小。声音的响度一般 用声压（达因/平方厘米）或声强（瓦特/平方厘米）来计量，声压的单位为帕(Pa），它与基准声压比值的 对数值称为声压级，单位是分贝（dB）。音高也称音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。客观上音高大小主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低，单位用赫兹(Hz）表示。音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音。响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振振幅幅、频频率率和相相位位三个物理量的任何复杂的声音.第2页/共21页人的声学特性人的声学特性3耳朵：可听音频宽度为20Hz-20kHz200赫兹以下的低频音，200-6000赫兹的中频音，6000赫兹以上的高频音。嘴巴：人发声音的频率是85Hz-1100Hz 男声基频平均约为100-300Hz 女声基频平均约为160-400Hz第3页/共21页手机的声学特性手机的声学特性4手机中的声学器件包括：扬声器、受话器、麦克风，三个基本功能器件。扬声器、受话器发声原理：线圈和振膜连在一起，在脉冲电路与磁场作用下，产生电磁感应，因而产生驱动力，振膜受力后振动，压迫空气，产生声音。扬声器受话器麦克风第4页/共21页5手机声音的影响因素手机声音的影响因素对手机而言，扬声扬声器器、手手机机声声腔、腔、音音频频电电路路和和选选曲曲是四个关键因素，它们本身的特性和相互间的配合决定了铃声的音质。扬声器单体的品质对于铃声的各个方面影响都很大。其灵敏度对于声音的大小，其低频性能对于铃声 的低音效果，其失真度大小对于铃声是否有杂音都是极为关键的。手机音腔则可以在一定程度上调整扬声器的输出频响曲线，通过声腔参数的调整改变铃声的高、低音效果，其中后声腔容积大小主要影响低音效果，前声腔和出声孔面积主要影响高音效果。音频电路输出信号的失真度和电压定义域铃声的影响主要在于是否会出现杂音。选曲对铃声的音质也有一定的影响，表现在当铃声的主要频谱与声腔和扬声器不相匹配时，对导致音乐出现较大的变音，影响听感。第5页/共21页手机声音主要测试项目手机声音主要测试项目频率响应频率响频率响应应是指是指将将一个一个以以恒电恒电压压输出输出的音的音频信号频信号与与系统系统相相连接连接时时，音，音箱箱产生产生的声的声压随频压随频率率的变的变化化而发而发生生增大增大或或衰减衰减、相、相位随频位随频率率而发而发生生变化变化的的现现象，这种声压和相位与频率的相关象，这种声压和相位与频率的相关联联的变的变化化关系关系称称为频为频率率响应响应。在额在额定定的频的频率率范围范围内内，输，输出出电压电压幅幅度的度的最最大值大值与与最小最小值值之比之比，以分以分贝贝数数（dBdB）来表）来表示示其不其不均均匀度。匀度。总谐波失真谐波失谐波失真真是指是指输输出信出信号号比输比输入入信号信号多出多出的谐波的谐波成成分。分。谐谐波失波失真真是系是系统统不是不是完全完全线性造线性造成成的。的。所所有附有附加加谐波谐波电电平之平之和称和称为总谐为总谐波波失真失真。总谐总谐波波失失 真与频率有关。一般说来，真与频率有关。一般说来，1000Hz1000Hz频频率率处的处的总总谐波谐波失失真最真最小小，因，因此此不少不少产产品均品均以以该频该频率率的失的失真真作为作为它它的指的指标标。6第6页/共21页麦克风测试方案麦克风测试方案7麦克风测试项目频响灵敏度相位底噪和信噪比失真指向性（极坐标）脉冲响应最大声压级第7页/共21页麦克风测试方案麦克风测试方案8软/硬件配置:待测对象：1/2麦克风软件：TrustSystem，基于PC的音频测试 分析软件硬件：1）Keyconnect，多通道音频测试 集成系统，包括4通道麦克风供电，2通道 功率输出；2）AM3000人工嘴；3）RST4000标准麦克风。测试方案:Step 1：将RST4000连接至Keyconnect的MIC输入通道；Step 2：将AM3000连接至Keyconnect的功放输出通道；Step 3：使用B&K4231进行RST4000校准；Step 4：将RST4000安至人工嘴工装上，进行人工嘴校准；Step 5：将待测麦克风安至人工嘴工装上；Step 6：使用TrustSystem输出扫频信号，进行频响、失真等性能分析。第8页/共21页扬声器测试方案扬声器测试方案9扬声器测试项目频响灵敏度相位纯音(Rub&Buzz)阻抗曲线失真指向性（极坐标）脉冲响应最大声压级第9页/共21页扬声器测试方案扬声器测试方案10软/硬件配置软件：TrustSystem，基于PC的音频测试分析软件硬件：Keyconnect，多通道音频 测试集成系统，包括4通道麦克风供 电，2通道功率输出；2）RST4000，1/2”预极化自由场麦克风；3）待测手 机扬声器&喇叭。测试方案Step 1：将待测喇叭连接至Keyconnect的功放输出通道；Step 2：将RST4000连接至Keyconnect的MIC输入通道；Step 3：使用B&K4231进行麦克风校准；Step 4：将麦克风安至喇叭工装上；Step 5：使用TrustSystem输出扫频信号，进行频响、失真等性能分析第10页/共21页听筒测试方案听筒测试方案11测试项目频响 相位 阻抗 极性 失真Rub&Buzz第11页/共21页扬声器测试方案扬声器测试方案12软/硬件配置待测对象：听筒单体（手机听筒、电话听筒、对讲机听筒等）软件：TrustSystem，基于PC的音频测试分析软件硬件：1）Keyconnect，多通道音频测试集成 系统，包括4通道麦克风供电，2通道功率输出；2）AE4000人工耳，符合IEC60318-4（60711）标准；3）待测听筒单体测试方案:Step 1：将待测听筒连接至Keyconnect的功放输出通道；Step 2：将AE4000连接至Keyconnect的MIC输入通道；Step 3：将听筒单体安至人工耳工装上；Step 4：使用TrustSystem输出扫频信号，进行频响、失 真等性能分析第12页/共21页测试设备及配件13第13页/共21页音频测试设备音频测试设备14JUST1000北京瑞森推出的一款重量级音频测试产品，其宽频响，低底噪，高输出，高输入，高平坦度，高稳定性保证了它作为一个高精度测试平台，不仅可 以胜任常规测试，还能够进行一些对测试精度要求较高的测试，比如语音 杂音测试，HIFI测试以及其他测试平台的标准验证。Keyconnect北京瑞森自主研发设计生产的USB接口多通道集成音频集成系统。它具 有8通道输入和4通道输出，其中4通道麦克风输入、4通道线路输入、2 通道功放输出和2通道线路输出，此外，还支持阻抗测试，具有超高稳 定性和超低失真等特点。第14页/共21页音频测试软件音频测试软件15TrustSystemTrustSystem是基于PC的电声音频测试软件，具有高效、强大的的分 析和处理能力，根据相应的标准要求能够快速完成电声产品各项参数 的测试，是基于生产线和QC质量控制、操作简易的要求而开发的测 试系统。基于TrustSystem高端测试系统和精密硬件设备，如麦克风、麦克风电源适配器、功率放大器、人工耳、人工嘴、高精度音频测试平台等，可根据用户需求提供一系列完美的解决方案。测试项目测试项目频率响应相位响应谐波失真纯音测试动态阻抗T-S参数指向性信噪比声功率测试侧音、回音左右串音左右平衡发送、接收响度第15页/共21页麦克风系列麦克风系列16RST40001/2电容式自由场麦克风预极化麦克风全指向性RST30001/2电容式自由场麦克风需外部提供200V极化电压全指向性RST10001/4电容式自由场麦克风预极化麦克风全指向性频率响应 2016kHz（0.5dB）频率响应 2016kHz（0.5dB）频率响应 2040kHz（1dB）6.320kHz（1dB）动态范围 15146dB1060kHz（2dB）动态范围 15146dB动态范围 40146dB第16页/共21页AE1000符合ITU-T P.57 1型仿真耳标准IEC60318型声学耦合腔频率响应100Hz8kHz灵敏度10mv/Pa仿真耳系列仿真耳系列AE2000符合ITU-T P.57 1型仿真耳标准符合IEC60711和ANSI标准频率响应100Hz8kHz灵敏度10mv/PaAE4000高低泄露耳廓模拟器符合IEC60711和ANSI标准频率响应100Hz8kHz灵敏度10mv/Pa第17页/共21页AM3000符合IEEE269/ITU-T Rec.P.51标准频率响应100-10kHzTHD：绝大部分区间内0.5%最大功率10W仿真嘴系列仿真嘴系列AM4000符合IEEE269/ITU-T Rec.P.51标准频率响应100-10kHzTHD：绝大部分区间内0.5%最大功率10WAM5000高保真音箱频率响应100-10kHzTHD：绝大部分区间内0.5%额定功率16W第18页/共21页19消音消音室室/消音箱消音箱音频测试消声箱可为电声、通信、科研类产品的整机、零部件噪音 检测和声信号分析提供隔音检测环境。测试项目包括扬声器测试、听筒测试、麦克风测试、耳机（HIFI）测试，振动测试等。AC2000AC3000AC5000低频截止频率50Hz，本底噪声25dB；符合ISO3745-2012和GB/T 6882-2016等标准。第19页/共21页