标签: 电声
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作者：百佳泰测试实验室 Allion Lab /Greg Tsai 最早在2016年随着Apple移除了IPHONE 7的耳机孔、健身与运动的意识上涨以及穿戴式装置成为一股风潮，TWS无线蓝牙耳机的商机逐渐占有一席之地。消费者越来越重视个性化的娱乐体验，除了穿戴舒适以及造型时尚之外，大众对于TWS产品的功能操作与音质也越来越高标准。 TWS 耳机进行电声测量的必要性 对TWS耳机来说，最核心的功能就是扬声器发出声音、麦克风收音。要确保这些核心功能，还需仰赖电声测量来发现设计问题。若基础问题没解决，恐会进一步影响到应用层面，例如:语音识别、主动式降噪。 电声设计的问题： · 麦克风指向性:麦克风收音的方向性问题，导致某些方向的收音效果不佳，影响语音识别质量 · 频率响应(Frequency Response): 设计不良的频响曲线，其上的峰和谷会影响语言清晰度 · 总谐波失真(THD): 当谐波成份高出听觉掩蔽，人耳就会感觉音质有异 产品异常分析的需求 · 因为机构组装不良使得组件松脱产生额外的共振杂音 TWS 耳机的电声测量挑战 1. 麦克风没有 “有线的” 输出路径，也没有 “有线的”扬声器的输入路径。 2. 需要从“主机(手机)”进行记录和播放。 3. 真无线耳机的收音/播放延迟，直接影响消费者的使用体验. 4. 主动式降噪功能的测量 5. 真无线耳机的发展愈趋多功能化，各功能的交互影响，提高了测试的复杂度。 例如:各功能全部开启后，对延迟的影响程度. 智能音箱的电声测量挑战 · 麦克风没有直接输出路径，也没有扬声器的输入路径。 · 这些设备从“云”（一种基于Internet的某种服务（例如Amazon Music））进行记录和回放。 · 智能扬声器通常是通过语音激活的，几乎没有手动控制，甚至没有手动控制以方便测试。 · 智能扬声器是异步音频设备，因此会受到采样率误差或设备与测量系统之间不匹配的影响。 解决方案 1.基本电声组件测量 扬声器: 遵循IEC60268-5， 可以测量以下项目: · 频率响应 (Frequency Response) · 灵敏度 (Sensitivity) · 阻抗 (Impedance) · 方向性 (Directivity) · 失真(Distortion) · 线性度 (Linearity) · Thiele/Small 参数 (T/S parameter) 麦克风: 遵循IEC60268-4， 可以测量以下项目 : · 频率响应 (Frequency Response) · 灵敏度(Sensitivity) · 噪音水平 (Noise level) · 动态范围 (Dynamic Range) · 失真(Distortion) · 线性度 (Linearity) 2.TWS耳机/智能音箱之扬声器电声量测 TWS 耳机在无响室中的架设情形. 扬声器系统的性能包括频率响应，灵敏度和失真的测量。扬声器的测量是通过以下方式进行的： · 将测试信号上传到手机 · 播放测试信号 · 用HATS内的麦克风撷取响应信号. · 使用分析仪进行分析 3. TWS耳机/智能音箱之麦克风电声测量 麦克风系统的性能包括频率响应，灵敏度和失真的测量。麦克风的测量是通过以下方式进行的： · 使用校准的人工嘴仿真器播放测试信号 · TWS 耳机麦克风收音， 储存在手机上. · 从手机下载到分析仪 · 使用分析仪器， 解析录音 4.蓝牙延迟测量 · 采用Audio Precision 高精确度量测系统 · 构成高度同步播放/录音测量系统 · 自相关Time Delay Estimation 技术及 MLS 信号， 确保延时测量无误差 5.Debug 除错 / 咨询服务 案例: 生产阶段不良品分析 此案例为电声产品在制造产线出现质量不良时的分析。 透过传统的Frequency Response 及THD测量，初步对比检出问题。 进一步透过时频分析， 找到扬声器的制造缺陷。
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TWS耳机实现主动降噪(ANC)之机构、电声系统设计与调试流程
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简易电声类比知识绪论◎声学（Acoustics）研究声波的产生、传播、接收和效应等问题的科学◎公元前五世纪――Pythagoras弦振动◎公元前384年～公元前322年――Aristotle声音：高度、强度和品质描述压缩和稀疏◎中世纪――科学发展极为缓慢◎十六世纪――Galileo和Mersenne弦振动规律Mersenne和Gassendi测量声速，证明了声速与音调无关◎1687年，Newton从理论上导出了声速的计算公式，因为Newton未考虑到当媒质压缩时温度会增加，此时的弹性会有变化◎十八世纪，理论声学大大发展，俄、法科学家发展了弦振动的理论，不仅解决了乐器发声的问题，而且对此后研究声波传播有很大帮助。◎1739年，欧勒制订了音程制，为乐声理论奠定基础。◎1802年，Chladui详细研究了各种弹性物体（弦、模板的振动），为实验声学开辟了道路）。◎1816年，P.S.Laplace校正了牛顿公式。◎1827，Colladon和Sturm测定了水中声速。◎Weler兄弟和Savart研究了声在液体、固体传播的情况。第一章电－力－声类比描述电、力、声振动现象的微分方程的形式完全相同电路图分析方式成熟、简便集中参数，唯一变量是时间低频、电声学系统一般可为集中参数系统§1.1电路互易法则信号源、恒压电源和恒流电源电阻元件：电阻、电感、电容和变压器元件两端电压降描述系统特性的参数流经元件的电流名称恒压源符号意义E与负载无关恒流源I与负载无关Ｉ电阻元件ＲＥＥE=IRＩ电感元件ＬＥＩＥE=jwLEI电容元件ＣＥＥE=Ｉ２Ｅ２IjwCE变压器Ｉ１Ｅ１１……
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电声学基础知识电声学基础知识（参考资料之一）《音频声学简介》（5页）《电声学名词及物理意义》（4页）深圳市美欧电子股份有限公司南京电声技术中心《音频声学简介》§１声波的概念所谓声波，实质上就是振动在介质（如空气、水等）中的传播。我们研究在一根无限长均匀管的一端，安装一个平面活塞，此活塞在一个周期力的作用下来回运动的情况。（图１－１）[pic]当活塞来回运动时，将带动管中紧贴活塞的空气层质点产生运动。当活塞向右运动时，使空气层质点产生压缩，空气层的密度增加，压强增大，使空气层处于“稠密”状态；活塞向左运动时，则空气层质点膨胀，空气层的密度将减小，压强亦将减小，使空气层处于“稀疏”状态。活塞不断地来回运动，将使空气层交替地产生疏密的变化。由于空气分子之间的相互作用，这种交替的疏密状态，将由近及远地沿管子向右传播。这种疏密状态的传播，就形成了声波。§２描述声波的物理量一、声压大气静止时的压强即为大气压强。当有声波存在时，局部空气产生稠密或稀疏。在稠密的地方，压强将增加，在稀疏的地方压强将减小；这样，就在原有的大气压上又附加了一个压强的起伏。这个压强的起伏是由于声波的作用而引起的，所以称它为声压；用[pic]表示。声压的大小与物体（如前述的活塞）的振动状态有关；物体振动的振幅愈大、则压强的起伏也愈大，声压也就愈大。然而，声压与大气压强相比，是及其微弱的。存在声压的空间，称为声场。声场中某一瞬时的声压值，称为瞬时声压[pic]。在一定的时……
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经典手机电声器件基础一基本概念电声学的研究对象集中在200-20KHz的可听频率范围。而与电声学相关的元件就是电声器件。手机中最基本的几个电声器件，分别是喇叭、受话器和麦克风，它们的作用如下。喇叭（SPEAKER）：手机中用于播放铃声的电声器件。受话器（RECEIVER）：手机中用于输出语音的电声器件。麦克风（MICROPHONE）：手机中用于接收话音的电声器件。各器件在手机中的位置示例以最常见的折叠手机为例，喇叭、受话器和麦克风在手机中的位置分别如图一所示。[pic]图一二手机电声原理2.1手机通话原理手机与基站之间的基本通话原理如图二所示。[pic]图二2.1.1Up-link:上行线路手机麦克风接收话音—>手机对话音进行处理—>处理后的语音信号发送给基站。2.1.2Down-link:下行线路基站将语音信号发送给手机—>手机将语音信号还原为话音—>话音通过手机的受话器播放出来。2.1.3Side-tone:侧音即说话者不仅能从受话器中听到对方说话的声音，同时也能听到自己说话的声音及环境噪声。侧音相对于话音来说通常是被覆盖掉的。2.2手机的信号流程手机内部对语音信号进行处理的过程如图三所示，手机的麦克风接收到了语音信号（模拟信号），经过手机DSP……
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[1块]《电声技术基础》教材，580页扫描版,电声技术基础……
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电声器件的特性参数1、功率音箱音质的好坏和功率没有直接的关系。功率决定的是音箱所能发出的最大声强，感觉上就是音箱发出的声音能有多大的震撼力。根据国际标准，功率有两种标注方法：额定功率（RMS：正弦波均方根）与瞬间峰值功率（PMPO功率）。2、频率响应音响系统的频率特性常用分贝刻度的纵坐标表示功率和用对数刻度的横坐标表示频率的频率响应曲线来描述。当声音功率比正常功率低3dB时，这个功率点称为频率响应的高频截止点和低频截止点。高频截止点与低频截止点之间的频率，即为该设备的频率响应！3、失真度有谐波失真、互调失真和瞬态失真之分。谐波失真是指声音回放中增加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真；互调失真影响到的主要是声音的音调方面；瞬态失真是因为扬声器具有一定的惯性质量存在，盆体的震动无法跟上瞬间变化的电信号的震动而导致的原信号与回放音色之间存在的差异。4、灵敏度（单位dB）灵敏度是衡量音箱电-声转换效率的指标，单位是dB/W/m，含义为输入1W的功率时，距音箱轴向1m远处能获得的声压级大小，比如灵敏度90dB/W/m的音箱，表示输入1W的功率，在音箱正前方1m远处就能够得到90dB的声压级。灵敏度高的音箱比较节省放大器的功率，应该算优点。5、阻抗它是指扬声器输入信号的电压与电流的比值。音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两类，高于16Ω的是高阻抗，低于8Ω的是低阻抗，音箱的标准阻抗是8Ω。在功放与输出功率相同的情况下，低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率，但是阻抗太低了又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。阻抗随频率变化的特性，在音箱的阻抗曲线图上可以看得很清楚.……
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