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耳机虽看似一个简单的设备，但不仅只是听音乐功能，它已经成为日常生活和专业领域中不可或缺的一部分。从个人娱乐到专业录音，再到公共和私人通讯，耳机的使用无处不在。使用高质量的耳机不仅可以提供优良的声音体验，还能在长时间使用中保护使用者听力健康。 耳机产品的质量，除了验证产品是否符合法规标准，也能透过全面性的测试和认证过程，确保耳机在各方面：从音质到耐用性，再到用户舒适度，都能达到或超越行业标准。这不仅保护了消费者的投资，也提升了该公司在整个行业的产品质量和信誉！ 客户面临到的各种困难 一家耳机制造商想要透过法规测试，以第三方实验室的报告向其客户(Buyer)证明其耳机产品的质量。但这家耳机制造商不清楚应符合哪些法规、使用哪些验证环境设备、哪家实验室能提供服务等等。 由于这家耳机制造商曾找百佳泰执行兼容性测试，这次便直接寻求我们的协助！ 如何证明耳机产品质量？ 在与客户咨询沟通过程中，向这家耳机制造商提案说明：全球市场中，IEC(国际电工委员会)标准和EN(欧洲标准)扮演着重要角色。 可以依照 IEC/EN 60268-7 跟IEC/EN 61842 这2份标准执行测试，来证明其耳机产品的质量。 ■ EN 60268-7 标准的主要目的： 为测量耳机扬声器(Speaker)的电气和声学特性提供标准方法。 ■ EN 61842标准的主要目的： 为了建立语音通讯用麦克风(发送)和耳机扬声器(接收)的性能定义和测量方法。其与IEC 60268-7最大的不同是 IEC61842还包括了麦克风的量测。 百佳泰花了三天的时间，发现该产品有以下二个问题： 1.Impedance 比对客户提供的Rated Impedance与实测的Impedance曲线，我们发现到即使是在同一耳机的左右两耳，其阻抗曲线之间的差异有点大！ 依据 IEC 60268-7的规范，在0~20kHz范围内的阻抗值不得低于Rated Impedance的80%。 2.THD 耳机Speaker在测试完成后，我们发现其中右耳Speaker在1kHz~3kHz之间的区域，其THD曲线有偏高问题 ，提出来请客户注意。 透过量测的数据数据，告知客户其所设定的Rated Impedance不合理，必须要在生产阶段加以管控、或是重新定义Rated Impedance 的建议值。而另一个指标「THD」，在电声业界的专家大都知道，只看THD高低并不能准确地代表声音质量，但是Buyer 对于耳机的实际听感仍有一定的要求。 为了能够满足这两个看似冲突的需求，百佳泰提出一个完善的顾问辅导产品设计计划，在一个月的时间内，协助客户验证该产品，并从根本上解决了音质确认与生产质量控制的问题。

听力危机不可不慎，助听器市场的发展概况 根据世界卫生组织WHO于2021年所发布的世界听力报告（World report on hearing）统计，全球目前有20%左右的听损人口；其中「轻度」与「中度」听损人口就占了大约15亿人左右。台湾方面，根据2021年卫生福利部统计处的数据显示，台湾则约有12万人有听力损失的问题，其中更有高达56% （约71,543人）确诊为轻度听损。足以看出听力受损问题已逐渐成为全球新兴的健康议题。 听力损失的成因及轻重程度因人而异，但无论如何，或多或少都会影响到我们的日常生活、学习及工作上的表现，因此，除了定期进行听力检查外，若发现有听损问题，透过助听器等听觉辅具也开始成为一种可供讨论的具体作法。但话说回来，由于过往购买助听器的门坎很高，民众必须经由合格认证的听力师验配、开具处方，才能在特定的管道购买，更别说要价相当昂贵。也因此虽然轻中度听损人口逐年攀升，但繁琐的购买流程与价格门坎，也直接导致助听器的低普及率。 根据WHO世界听力报告的统计数据，助听器普及率仅仅只有约17%。 另一方面，由于助听器属于封闭市场，投入成本偏高的硬伤导致有心参与厂商并屈指可数；光是传统五大助听器厂商就占据了全球超过90%以上的助听器市场占有率：Phonak(峰力)、Oticon(奥迪康)、ReSound(瑞声达)、Starkey(斯达克)及WS Audiology(唯听/西嘉合并后)。而这同时也是间接造成助听器价格居高不下和不够普及的原因之一。 OTC助听器全新使用规范，所面临的设计重点 为正视听损问题，同时有效促进助听器的市场普及，美国FDA(食品药物管理局)在2022年10月，额外针对轻中度的听损人士，开放了OTC(非处方签)助听器的新规定： 轻度至中度听力受损的人士不再需要听力师开具处方签，可直接透过一般消费通路(店面或在线商店)购买助听器。 过往五大集团瓜分巨大市占率的助听器市场，预期将透过此规定的发布，转变成相对更加开放透明，同时也预期将吸引更多新厂商投入助听器的生产。 新规定的放宽预期将降低助器的生产成本及市售价格，但与此同时，FDA的新规范对于OTC助听器在以下功能环节则会有着更严格要求： 总谐波失真率 THD at different frequency and SPL 内部噪音 Equivalent input noise level 讯号处理延迟 Attack and Release Time 频率带宽延伸Throughout the frequency range 1/3音程的频率响应曲线 SPL in 1/3-octave bands 助听器的市场趋势与挑战解析 OTC(非处方签)助听器销售方式简化，但FDA相关规定却更严格。投入成本降低的诱因将吸引更多厂商跨足助听器市场、开发新产品并送审FDA通过。 跨足助听器市场的新业者预期与新技术进行整合，例如TWS(允许左右耳的助听器独立操作) 、Bluetooth LE Audio(支持Auracast 广播的蓝牙低功耗音讯)…做整合，助听器功能更多元。 传统助听器厂商可能对新规蓝牙技术的相关应用不够熟悉。反之，新加入的厂商则可能对声学相关规范与量测方式有进入门坎。 对听损者的潜在危机 除了上述提到的新规OTC助听器设计重点之外，百佳泰同时也关注着对听损者的潜在危机；以下列出的这些潜在危机不仅会影响到消费者的购买意愿，同时也有可能造成不可逆的听力损伤，进而延伸出更多的消费者纠纷可能性，不论对助听器制作商或消费者都是不容忽视的问题： 音量变化异常：Input / output dB SPL 无法线性稳定放大音频。 瞬间音量过大：超出法规规定之音量最大输出限制。 产生噪音，影响使用意愿：高频增益控制不佳导致助听器产生不可控噪音。 透明度不佳，影响聆听质量：500、1,000、2,000、4,000 Hz反应平均值（LTASS）不符合规范。 输出音频质量不佳，影响聆听质量：不同输入来源音量dBSPL条件总谐波失真THD异常。 因蓝牙功能异常导致无法正常配对、联机失败、效能低落或装置不稳定。 举例来说，助听器THD问题大多发生在麦克风环节，如果THD测值太差，将会导致助听器收音质量大幅下降。(如下图) 又好比说，内部噪音问题将会造成更多噪声并经由助听器放大，严重影响听障者的使用意愿与健康。(如下图) 根据百佳泰多年来的实务经验，我们认为前期产品规划阶段至关重要．也将会连带影响到开发测试阶段，以及量产阶段的成本投入与产品开发期程；由于这个阶段不需要大量测试时数，反而更需要的是紧密合作与沟通讨论，而这同时也是百佳泰一路走来，协助不同伙伴的合作重点。

隔绝尘嚣的利器―ANC降噪功能 ANC降噪技术问世后，耳机成为主要的应用市场。现今无论在大众交通工具上、吵杂的快餐店/咖啡厅内，抑或是人声鼎沸的车站或机场，对于急需专注处理事务的商务人士以及想要阻隔外界噪音享受片刻恬静的通勤族，降噪耳机无疑成为最佳小帮手。但是，在实际吵杂的环境中，ANC降噪耳机真的能够发挥隔绝功效吗？ 若要实现理想的降噪效果，产品开发阶段除了在实验室进行测试之外，真实环境下的声学情境模拟验证更是不可忽略的关键，然而现实中影响的因素往往是不可预测及控制，这也是为何实地测试成为验证ANC耳机的重要环节。不过，百佳泰投入声学验证领域后的这些年来，无线数字声学顾问团队在与耳机厂商的互动中，发现这个重要的真实环境模拟测试，却是令厂商们最头痛的问题之一！除了成本高昂，这个验证方法也存在诸多风险和限制。 影响ANC降噪功能的潜在风险 百佳泰无线数字声学顾问团队统整了会影响到ANC耳机降噪效果的潜在风险： 整体无线环境的干扰 蓝牙频段的占用 无法控制的环境噪音 不同的环境噪音，影响ANC耳机的降噪性能表现 只用简易测试架，未考虑人体特征 若再加上使用者实际的使用场域，例如：车站、机场、办公室、公交车/电车/高铁等大众运输交通工具，整体的测试涵盖范围及影响要素变得非常多元又复杂。 抗噪效果不理想? 重现环境噪音声场不再是难事！ 综合上述考虑，针对各式应用情境场景与使用者习惯，通过环境噪音声场还原测试，实地录制各场域真实噪音状况，把各声场建置完成，再藉由环境声场重建技术，协助厂商模拟真实环境噪音的各式场景，验证真实的产品效能。 图：实地前往录制噪音后，透过声场重建技术还原，于实验室内还原并建置实际噪音环境 透过环境噪音声场还原技术，针对ANC耳机产品的测试评估项目有： ▶ 主观评估 ： 藉由专业训练的听测人员，执行真人听测评估 降噪性能：透过真人评估各种环境噪音下，ANC耳机的实际降噪性能 语音质量：透过真人评估ANC耳机在各种环境噪音下，其降噪能力是否能为语音通讯提供更好的语音质量。 ▶ 客观评估 ： 透过相关测试标准及量测设备，执行客观的量测评估 降噪性能(Insertion Loss, ISO 4869-3) 语音通话质量(POLQA, ITU-T P.863) 真实、完善的 ANC耳机测试环境结合声场还原重建技术，确信能够协助厂商为消费者带来值得信赖的产品。

说起视频会议系统的发展，至今已经有相当长的历史，但直到这两三年视频会议才算真正地迎来了爆发性的成长。其流行的原因主要有以下几个： 网络速度和质量的提升： 随着网络速度和连线质量的全面提升，视频会议已可实现高清晰度、低延迟的影像传输，使得远程沟通变得更加顺畅。 全球化和远距工作的普及： 随着全球化和远距工作的普及，越来越多的企业和个人用户需要进行跨地区、跨时区的沟通和协作，视频会议便成为了一种便利且必要的解决方案。 环保和节能意识的提高： 透过视频会议，可以节省大量的交通和能源开支，不但有利于环保和节能，同时也符合现代社会对环境永续发展的要求。 视频会议系统的组成 一整套视频会议系统硬件的组成，通常包含以下几个部分： 摄影机（Camera） 主要用来拍摄会议室内的画面，让与会者可以看到对方的脸部表情和手势，以增加会议互动性。 麦克风（Microphone） 主要用来接收会议室内的声音，除了让对方可以听到自己说话，也可以让自己听到对方的声音。 显示器（Display） 用来显示对方的画面，让自己可以看到对方的脸部表情和手势，以增加会议互动性。 扬声器（Speaker） 用来播放对方的声音，让自己可以听到对方说话，也可以让对方听到自己的声音。 控制系统（Control System） 主要用来控制整套会议系统的运作，包括调整摄影机和麦克风的位置、调整显示器和扬声器的音量等相关功能。 网络设备（Network Devices） 包括路由器、交换机等等，主要用来连接整套会议系统和网络，让与会者可以通过网络进行视频会议。 视频会议系统外围的主要连接方式 一套视频会议系统有这么多的硬设备，当今主流的的连接方式大致可分为以下几种： 至于目前市场上比较主流，市占率前5名的的视频会议系统为Zoom的50%、Microsoft Teams (23%)居次、3-5名则依序为：Webex Meetings (11%)、Team Viewer (8%)及Google Meet (4%) 视频会议系统的常见问题 ■ 设备的连接及侦测问题 有些外围设备会在第一步的连接及侦测就遇到问题，例如接上去抓不到设备，或者抓到了却不稳定。这类型的问题可能源自于设备本身的设计缺陷, 又或者是附属的线材品质不佳或不匹配，除此之外还有一种可能性，那就是视频会议系统本身有「设备白名单」，若欲连结的设备并不在白名单上，轻则功能受限，重则连侦测都侦测不到。 ■ 与其他外围的兼容性问题 有时候一台白板摄影机单独接到视频会议系统是可以正常运作的，但当我们想同时分享会议画面而接上另一台USB相机时，原本可运作的摄影机却发生被系统停用的状况。而之所以会有类似的问题， 主要牵涉到视频会议系统和设备的driver是否有着正确的设计。 ■ 不良的影音品质 有很多本身影音质量优秀的外围在接到视频会议系统之后，其画质效果大大的打了折扣。例如color space抓错以致于画质不佳、预设的对比和饱和度错误、爆音/噪讯连连等等。扣除少数是因为会议室的布线长度过长导致讯号的衰减之外，最常见的因素往往来自于视频会议系统的 参数错误 ，或者 软件轫体兼容性不佳 所造成。 ■ 系统与设备间重复功能的冲突 目前许多的麦克风都会内建减噪(de-noise)功能，但如果视频会议系统本身也有内建减噪功能. 两者在作动上就容易会有 干扰或冲突 的现象，这是因为设备不知道要听哪边的指令。而这种状况在相机的CAZ (连续人脸追踪)或OTAZ (一键人脸置中)也都有可能发生。 视频会议系统的测试着重方向 ■ Main stream test bed compatibility test 针对视频会议外围的厂商, 百佳泰会建议客户将测试方向着重在确认设备和主流视频会议系统以及各种桌机/笔电的兼容性。如果是视频会议的App应用程序，则可以确认它跟各手机/笔电间的兼容性。 ■ 影像质量检测 画质在视频会议中可说是最重要的环节了。撇除网络不稳定所造成的影音不同步，模糊的画质轻则看不清参加者的面貌，重则可能连白板上的分享内容都看不清楚。若是这样的状况无法杜绝，势必会大大降低消费者采用视频会议的动机。 这些问题通常来自于默认分辨率不对，又或者是镜头对焦失准或是锐利度不足。除此之外，当某些相机的预设光圈不够大导致环境光源不足，使得整个ISO过高而伴随着难以避免的彩色噪讯。 ■ 音质检测与调教 针对喇叭及麦克风的测试需求，需要注意的三个面向分别为 音质、减噪能力以及延迟检测 。首先，音质是喇叭及麦克风测试的重要指针之一，测试人员需要使用不同种类的音乐或声音样本，以检测喇叭的音质表现。同时，针对麦克风的测试，需要使用一系列声音样本，以确认麦克风的录音效果是否清晰、准确。此外，还需要注意测试环境的噪音等因素，以确保测试结果的准确性。 减噪能力也是需要测试的重要面向。测试人员需要在不同的噪音环境下，测试喇叭和麦克风的减噪效果。对于喇叭而言，需要测试其在播放声音时对背景噪音的压制效果；而对于麦克风而言，需要测试其在不同环境下对噪音的消除效果。最后，延迟检测也是测试需求中的重点之一。当我们使用喇叭和麦克风进行语音通话或录音时，延迟时间的长短会直接影响到使用体验。因此测试人员需要使用专业的工具，测试喇叭和麦克风的延迟检测表现。这样可以确保使用者在通话或录音时能够感受到流畅的体验。 除了关注音质、减噪能力和延迟检测等三个面向，环境因素也是需要考虑的重要因素。在大多数的情况下，聆听室和无响室是用于测试的两种常见环境。在聆听室中，需要搭配适当的音响设备以确保真实、自然的声音效果，而无响室则需要具备完全无反射的特性，以避免声音的回音影响录音效果。在测试过程中，我们必须要十分注意环境因素的影响，以确保测试结果的准确性和可靠性。

在此之前，您可能已经听到一些关于空间音频的信息，但空间音频究竟是什么 ? 这一功能到底有什么魅力，能让 Google 、 Apple 和 Samsung 等大公司纷纷将它集成到自己的产品中 ? 空间音频和杜比全景声一样吗 ? 这篇文章将详细介绍什么是空间音频，以及为什么我们应该关注它。 音频的历史 当我们不使用耳机或耳塞时，我们将从 3 个维度聆听声音。声音来自四面八方 ( 上、下、左、右、前、后和它们之间的所有方向 ) ，而我们的大脑可以破译这些声音以判断方向。 一个多世纪以来，人们一直在追求能在任何地方模仿这种自然体验的技术。 1881 年，一位名为 Clement Ader 的法国工程师发明了 Théâtrophone( 剧院电话 ) ，该电话使用 80 台送话器连接巴黎歌剧院的整个舞台。这些送话器产生了一种双耳立体声 ( 即一种使用两个麦克风录制声音的方法，这些麦克风可以复制人们在现实生活中感受到的 3D 立体声 ) 。因此，远在两公里外的歌剧爱好者都可以听到这些声音。 在第一次世界大战及第二次世界大战初期，声学在确定飞机方向方面起着很大的作用。每个国家 / 地区都有自己接收和放大噪音的独特方法，以帮助听到飞机发动机的声音并确定它们的方向。在现在看来，这显得有些滑稽，但显而易见的是，音频是一项关键的战争技术。 大约 30 年后， 1972 年 Neumann 发布了他们的第一个商用双耳录音系统，使得在各种应用中复制空间声音变得简单和一致。此后技术和方法都得到了改进，包括引入使用阵列的新技术，而非仅仅使用两个不同的麦克风，以更详细地录制给定空间中的声音。 如今，先进的音频技术已集成到各种音频应用 ( 从音乐到游戏 ) 的各种设备上，包括条形音箱、耳机、 TWS 耳塞、汽车和 XR 设备。 空间音频系列树 多年来，我们聆听音频的方式也发生了变化。最初从单声道输出开始，就像听收音机一样，所有声音都来自一个来源。然后，声音播放逐渐演变为使用更多的扬声器，为听众提供更具吸引力和更全面的声音体验。 最早的形式是立体声，有两个扬声器，然后发展成 4 个扬声器。后来发展成 5.1 、 7.1 环绕声 ( 分别有 5 个和 7 个扬声器， 1 个播放低频声音的低音炮 ) ，以及大型扬声器阵列 ( 超过 7 个扬声器 ) ，实现更大的空间输出。 虽然 5.1 和 7.1 环绕声系统模拟您周围的声音，但由于这些扬声器以相同的高度环绕您，因此它只是在您周围的一个平面上。杜比全景声已进入音频空间，为您的上方和下方提供音频提示，打造更加身临其境的体验。 什么是空间音频 ? 这一功能到底有什么魅力，能让 、 Apple 和 等大公司纷给将它集成到自己的产品中 ? 空间音频与杜比全景声有何不同 ? 您可能已经注意到，我从未将之前的声音体验称为空间音频。尽管有人会认为，根据词典对空间的定义 ( 与空间有关或占据空间 ) ，任何有两个或两个以上扬声器的场景都有理由被称为 “ 空间 ” 。嗯 … 我同意这一点。 但是，在本行业中，空间音频是指非常具体的体验类型。您还可能听到它被称为 3D 音频，或者 Samsung 将之称为 360 度音频。与这种体验类型对应的技术术语是头部跟踪双耳音频。我们细说一下。双耳音频是指在一个仿真头的耳朵位置用两个麦克风录音所得到的音频。就像下图所示的 Neumann 头。 Neumann KU-100 这样做可以为您提供与您听到的声音相匹配的音频，因为麦克风位于与普通耳朵相同的位置。 为进一步了解，请查看 Rit Rajarshi 的精彩图解： 来自双耳音频的音频提示 左边的鸟声传向听者的头部。但是由于人头部的一只耳朵比另一只耳朵距离声源远，所以声音在不同的时间到达两只耳朵。大脑会处理和理解这一时间差，从而为我们提供声音的相对位置。因此，将这些组件放在一起就形成了一个 “ 声音地图 ” ，使您置身于沉浸式空间中。这真的很酷，但它仍然不太现实。这就是头部跟踪组件发挥作用的地方。 在现实世界中，物体在您周围是静止的，声音来自于那些相对于您的头部 ( 随后是耳朵 ) 的位置。比如，您听到了后面的运动场爆发出欢呼声。如果您将头部向左或向右转，您就可以将听力集中到这一声音上，但这并不会改变它的位置。 同样地，即使在移动后，声音也仍保持在原位。下面的动图显示了双耳音频和头部跟踪双耳音频之间的区别。当您转头时，世界不会随您一起旋转，它还是在原来的地方。 为什么头部跟踪很重要：双耳音频与头部跟踪双耳音频 这些组合构成了真正的沉浸式体验，也就是我们在行业中所称的空间音频。 这种体验的另一个部分是头部相关传输函数 (HRTF) 。这类算法用于确定当声音到达耳道并向耳道移动时如何反弹、散射和扩散。其中还考虑到了两耳距离。简而言之，这决定了任何给定的独特头部形状对声音的影响，然后对声音进行调整，以使音频提示尽可能真实。 通过将所有这些组件、双耳录音、 HRTF 和头部跟踪相结合，您可以获得完整、全面、完全沉浸式的音频体验，产生身临其境的感受。 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。