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    2020-10-23 14:56
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    TWS耳机及智能音箱之电声测量
    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。
  • 热度 16
    2020-10-14 16:17
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    【免费报名】蓝牙在便携式无线医疗设备的应用
    随着医疗设备产业呈现蓬勃发展态势,可携式医疗设备已逐渐成为很多家庭,机构的必备。小尺寸,便携性,无线连接,以及高安全性等诸多核心诉求为技术方案带来了市场挑战和机遇,从而推动新一代产品的更新升级。 Silicon Labs新一代无线EFR32BG22 SOC应运而生,助力医疗设备产品精益求精。 11/12 【电子工程专辑】在线 研讨会将着重有针对性地探讨BG22是如何就市场核心诉求,提供高效安全地解决方案, 以及支持Silicon Lab配合行业发展的后续相关产品规划。 点击这里,一键报名 奖品: 参与研讨会就有机会获得 脉搏血氧仪 演讲嘉宾 邱意先生 (Joey Qiu)-Silicon Labs物联网亚太区产品营销经理 邱意先生现任Silicon Labs物联网亚太区产品营销经理。主要专注公司物联网系列产品在中国区市场的拓展。在半导体相关领域有15年的产业经验,在不同公司前后担任过工程、销售、市场营销等不同的职位。拥有电气工程专业背景和商科学士学位,并获得香港科技大学工商管理硕士学位。
  • 热度 2
    2020-10-9 16:14
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    TWS真无线耳机:蓝牙技术应用验证挑战
    作者:百佳泰测试实验室 / Howard Chiang 真蓝牙无线耳机这几年百家争鸣,普遍在影音收听,电竞游戏上的广泛使用。 使用者在用户体验的两大诟病分别为信号的干扰与影音的延迟 先前百佳泰另一篇文章,已经提过在干扰之下所造成的问题 TWS 真无线蓝牙耳机干扰与不同步之研究 而在延迟性相关的验证上面,1)声音与画面的不同步,2)声音的延迟,这两个指标是TWS耳机在看影片、打电动的使用经验上,会造成相当不愉快的用户体验。 相信大家都知道,Android产品的Audio延迟相对于IOS高了不少,再加上TWS的延迟,当你在打电动时,会有种声音与画面是脱离的感受,等你被敌人杀死之后,才听到脚步声。 或是当用VOIP通话时,除网络等待时间之外再加上TWS延迟,会让整体使用者观感更不佳。 在一些电视广播相关的要求上面,都有定义到声音与影像的延迟建议,比如说ITU相关的数据是 ITU-R BT 1359 (RELATIVE TIMING OFSOUND AND VISION FOR BROADCASTING) : · Detectability :+45 ms ~ -125 ms · Acceptability :+90 ms ~ -185 ms · Recommended:+ 22.5 ms ~ -30 ms · Undetectable :+25 ms ~ -100 ms 并不是永远都是Audio延迟,Video也会有延迟的时候,这在后面的实验数据会跟大家做介绍。 纯声音延迟的介绍 前面也有提到,因为Android Device本身上Audio Latency比较严重的关系, 所以在各种不同的装置上面,会测量出不一样的结果。 像是在Apple AirPod pro上面,搭配不同的手机,我们也量出过Latency很高的数值。 百佳泰所使用的仪器是Audio Precession 搭配蓝牙模块来做测量 使用Audio Precession蓝牙音讯播放及人工耳接收音讯,来判断蓝牙音频,从耳机接收信息到播放出声音的时间是多少 大家可以看到下方图表数据显示:所测量的这只耳机,它有两种模式,所量出来的结果看的出来在游戏模式(Gaming Mode)之下,好非常多,几乎只有一般模式(Normal Mode)的一半左右,看起来做了不少补偿。 虽然这个耳机的官方宣称声音延迟在60ms左右,但是因为不能判断官方的延迟测量手法,故数据上会有落差。我们将此数据将国外的一些测量数据做比较,其实是蛮接近的,具有一定的参考价值。 Audio & Video Latency 介绍 使用Allion设计的治具加上示波器或是使用Sync-One2测量设备,测量声音与影像的时间差,进而分析数据可得知对于用户的体验。 Test Pattern可以使用Allion标准测试内容,也可以依照客户需求,使用特定APP。 或是播放Online Streaming,也把网络相关的Latency同时计算,更广泛的测量使用者感受。 再加上跟各种不同平台,Android, iOS,各种蓝牙芯片等等,可以更清楚自家产品的表现。 上方表格可以看到环境搭建的状况跟一些测量结果:有些是已经上市,有些是未上市产品。百佳泰基本上都会做十次测量,取最大最小及平均值,做数据分析。 这边的数据仅供参考,因为有很多变量可以调整,比如说Test Pattern的调整,使用各种不同的手机等等变量,这并非是绝对数值。可以看到这边十组数据,有两组样品有游戏模式(数字红字处),看的出来都可以大幅减少延迟。 以Sample: Razer hammerheadGaming( 表格最下方这组)的参数来看 ,它其实就是上面有量纯声音延迟的产品,看的出来,搭配上游戏模式,它的延迟性已经到人耳几乎无法察觉的状况,以打电动来说,非常适合。 大家也可以看到,所以延迟不一定是声音,影像也会延迟,当声音的时间点补偿到一定程度时,就会产生影像延迟的状况发生。 在一些广播相关的规范当中,有定义到一些可以参考的数值, 若是以可接受程度的规范 (Acceptability +90 ms ~ -185ms),大部分的耳机都是没问题的。 但若是以它最严格的标准来看 (Recommended + 22.5 ms ~-30 ms),只有两只耳机可以通过。 但实际上,必须要跟现实考虑,产品取向及市场,成本等等, 如何在这中间取得一个平衡,对使用者来说,是一个非常重要的卖点。
  • 热度 9
    2020-7-25 17:17
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    【SHT31智能小表】+蓝牙连接移动端
    首先感谢 盛思锐 对本次试用提供样品支持,感谢面包板社区提供这次宝贵的试用机会! 性能参数 SHT31温湿度传感器 LCD显示器,可显示相当湿度,摄氏度,华氏度和露点值 可与iOS和Android智能手机的低功耗蓝牙连接 拥有iOS和Android的Apps 具有数据记录功能能 可提供完整硬件,固件和软件资源 小板上电后,如图 小板右上角为蓝牙模块,下面我将蓝牙与手机连接,并在app上显示数据,APP下载地址https://cloud.189.cn/t/IR7zEnyQvMb2 按小板上左面按钮即可开启蓝牙,开启蓝牙功能小板上会有蓝牙标志闪烁 手机连接蓝牙即可显示,我手机能搜索到但是未能连接上,不知道为什么,还在探索中,大家可以试试看
  • 热度 7
    2020-5-27 09:37
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    Q:讲者在演讲过程中有提到挑选了50只手机来做兼容性测试,请问一定要做5 0只手机吗? A:对于手机兼容性测试来说,50只手机算是一个基本的数量。以现阶段使用者手上的手机来看,大约是3~5内的机种,再搭配各大品牌,换算下来大约就是50只手机。当然你也可以测试更多数量的手机,比如说100只手机甚至更多,那你市场的涵盖率就会再提高。另外,若是有预算的考虑也可以不要测试那么多手机,但相对的在市场上的兼容性就会下降。 Q Q: 针对所发现的问题缺失能否提供整改的建议? A:除了提供蓝牙生态圈兼容性测试以外,也有提供蓝牙认证的测试,因此我们公司有四位蓝牙协会认可的BQC,所以绝对可以跟客户一起来讨论问题缺失的整改建议。 Q Q: 除了这次演讲所提到的测试项目, 贵公司能否提供其他蓝牙测试, 比如说遵照我们公司的测 试步骤? A:针对这个问题,除了提供超过30个以上的认证测试之外,针对非标准认证,也就是所谓的Validation测试, 其中包含功能、性能、效能、兼容性等等都是我们公司可提供的测试服务范畴。 Q Q: 请问Wi-Fi 是不是只要过了最高的速度像是Wi-Fi 6 就不需要再去取AC与N的认证? A:即便您的产品已经在使用Wi-Fi 6的技术,依旧需要根据需求分别取得AC和N的认证,在这里,我需要重点提及一下关于BT的部分,像是BT部分会分为传统蓝牙以及低功耗蓝牙,也会需要分别去做认证测试。 Q Q: 请问Car Ethernet汽车以太网的测试会有需要用到频谱分析仪吗? 具体是什么操作? A:频谱分析仪的部分最关键的是关于common-mode emission的测试,这个测试我们可以知道目前市面上有很多scope有模拟spectrum的功能,但是有一个问题,它的底噪可能会非常的高,在测试过程中,您的产品可能还没有正式接上,示波器上的底噪就已经fail了,所以这个部分我们常会使用spectrum来做量测,因为spectrum在底噪的管控是非常好的,优于Scope。 版权申明:如需转载请注明出处。
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