Allion Labs/Greg Tsai

對于耳機揚聲器的基本聲學(xué)性能，百佳泰團隊將在本文分享討論以下項目：

1. Frequency Response (頻率響應(yīng)，簡稱頻響或FR)
2. L/R Balance (左右聲道平衡)

由于耳機的配戴每次都會略有不同，因此需要透過多次的量測，并以統(tǒng)計手法來確認(rèn)其性能。以下數(shù)據(jù)是每次耳機重新擺放就量測一次，在相同條件下共量測5次耳機。

首先，請看FR重復(fù)量測5次的數(shù)據(jù)：
(我們以0dBFS的測試信號再分別以50%、100%的音量進(jìn)行播放)

在這兩張圖中，可以看到右邊聲道的Speaker在5次重復(fù)擺放的量測結(jié)果比起左聲道來得收斂，并且低頻發(fā)散得比較開。為了進(jìn)一步探討，我們分別對其50%音量的5次量測，以最大值減去最小值的方式更能清楚觀察發(fā)散的情形，做圖如下：

其中，低頻差異比較大的現(xiàn)象，在百佳泰豐富的測試經(jīng)驗上是因為耳罩與臉頰貼合的泡綿出現(xiàn)縫隙，或是頭帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計上其夾力不夠，導(dǎo)致低頻外泄。以這只耳機來說，必須要先解決左聲道的低頻外泄問題，然后再看L/R Balance才會比較有意義。

就生產(chǎn)實務(wù)上的理解，應(yīng)該是制造廠在耳機組裝之前就會先對喇叭單體進(jìn)行量測并做配對，但若耳罩的泡綿墊設(shè)計不良，或是組裝出現(xiàn)質(zhì)量問題時，仍然會導(dǎo)致左右耳的響應(yīng)出現(xiàn)差異。此外，也有可能是制造廠因為成本考慮，而未做左右耳匹配。

再來，對于5次量測的數(shù)據(jù)中，高頻差異也比較大的問題，涉及了兩個層面：

1. 物理上的因素：以5次量測差異開始明顯增加的9kHz為例，聲速假設(shè)是343m/s，那么波長就約有8公分；14kHz的波長也有約2.45公分。這些波長和耳機尺寸相接近，高頻率的聲波在耳機就不會是均勻穩(wěn)定的，會因為配戴的些微差異而造成高頻FR曲線的差距較大。
2. 制造工藝：耳機或揚聲器一般的制造工藝上，特別是揚聲器振膜，光是些微的材料差異，就有可能使高頻振動模態(tài)出現(xiàn)不同，因此FR曲線在高頻也就難以做到一模一樣。

在5次量測中，F(xiàn)R曲線在高頻出現(xiàn)差異是必然的，若要設(shè)限，就必須加以放寛對差異的容忍度，或者是將管控范圍設(shè)到2kHz以下就好。

對于FR曲線有了以上基本的認(rèn)識以后，接著來看L/R Balance。

前面有提到FR需要做5次的重復(fù)擺放，因此我們將左右耳各自5次的數(shù)據(jù)平均，將兩條曲線再做相減就可以得出左右平衡的評估。

對于左右耳平衡該如何管控的問題，可以考慮先排除7kHz以上的頻段 (如前述的分析，高頻易有差異)，再來是排除低頻聲泄漏的問題，故下限可以設(shè)定在400Hz，也就是說，耳機揚聲器的L/R Balance管控范圍可以設(shè)定在400Hz~7kHz之間，甚至只單看1kHz就可以了(但可能要視個別機種做調(diào)整，因為可能不巧在1kHz剛好有較大的起伏)。

就百佳泰豐富的專業(yè)經(jīng)驗，我們在本文分享了業(yè)界普遍的做法，還有部分?jǐn)?shù)據(jù)分析技巧，若您閱讀后有何疑問咨詢或是相關(guān)測試需求，歡迎與百佳泰聯(lián)系。