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Omar Huang / Allion Labs
智能音箱在近年來逐漸成為許多家庭中的智能小幫手；用戶無需動(dòng)手便可以實(shí)時(shí)查詢天氣、撥號(hào)、以及播放音樂等。然而，當(dāng)智能音箱內(nèi)建的喇叭發(fā)出的音質(zhì)無法滿足音樂愛好者時(shí)，從音箱上的輸出這時(shí)就能派上用場。基于單純以人耳判斷音質(zhì)的好壞是非常主觀的，百佳泰搜集目前市面上較熱門的4款智能音箱，透過專業(yè)儀器的測試手法，分析智能音箱數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)的質(zhì)量以及輸出的音質(zhì)是否有衰減、失真、串音、噪聲等問題。
智能音箱該怎么測？
累積多年測試經(jīng)驗(yàn)的百佳泰，擁有專業(yè)的聲學(xué)驗(yàn)證測試經(jīng)驗(yàn)，可針對(duì)音質(zhì)與音量提供相對(duì)應(yīng)的解決方案。透過測試數(shù)據(jù)的累積，我們發(fā)現(xiàn)智能音箱經(jīng)常會(huì)發(fā)生以下問題:
- 最大電壓輸出不足，喇叭無法推動(dòng)
- 智能音箱開機(jī)過程中產(chǎn)生異常的噪音
- 左右聲道分離度太差，如看電影右邊爆破聲跑到左邊
?針對(duì)上述問題，我們選用市面上熱門的4款智能音箱作為此次的測試DUT，并設(shè)計(jì)出7大測試項(xiàng)目，分析每款智能音箱在輸出音質(zhì)上的差異性。
?測試儀器: ?
Audio Precision APx585 + 10K Ohm Loading
? 測試設(shè)定及流程:
從云端撥放48K音訊測試檔案，接著透過3.5mm并帶有10K Ohm負(fù)載阻抗的線材，連接至Audio Precision APx585，測量出數(shù)據(jù)后再做比較。
注：Onkyo 因不支持云端播放所以是透過計(jì)算機(jī)輸入來播放測試檔案。
7大測試項(xiàng)目，讓您的智能音箱擁有高質(zhì)量保證
測項(xiàng)主要是在確認(rèn)受測產(chǎn)品在不失真的情況下的最大輸出電壓，并觀察是否產(chǎn)生截波現(xiàn)象。輸出電壓會(huì)影響產(chǎn)品可輸出的最大音量，也就是會(huì)左右推動(dòng)負(fù)載的能力；當(dāng)輸出電壓不足或是超出產(chǎn)品工作范圍限制而導(dǎo)致推力不佳時(shí)，會(huì)使播放出來的音質(zhì)顯得生硬、干扁、或是截波，而造成聲音失真的現(xiàn)象。
測項(xiàng)主要是在了解受測產(chǎn)品的音質(zhì)干凈程度。動(dòng)態(tài)范圍所要測量的便是原始音訊與背景噪音的相對(duì)差距，以及噪音在頻域上的分布情形。信噪比越高就代表噪聲越小，音質(zhì)越干凈；反之，信噪比低則代表噪聲較大、較多，會(huì)直接或間接的影響到原始信號(hào)的音質(zhì)和音色。
測項(xiàng)主要是在測噪音。噪音通常由智能音箱自行產(chǎn)生，和輸入的訊號(hào)無關(guān)。這一個(gè)值越低越好；和 Dynamic Ranger 最大不同是編譯碼器(Codec)會(huì)一直處于工作狀態(tài)。
測項(xiàng)主要是量測產(chǎn)品的相位，兩聲道的相位差距過大時(shí)，會(huì)造成音像定位不準(zhǔn)確而導(dǎo)致聲音模糊。這個(gè)測試項(xiàng)目可觀察兩聲道相位間的時(shí)間延遲；時(shí)間差越小就代表相位差越小，音像定位越準(zhǔn)確。左右聲道的時(shí)間差會(huì)直接影響到正確的聲音相位，因不同相位的互相抵消原理，因此會(huì)對(duì)原始音頻產(chǎn)生很大的影響。
測項(xiàng)指的是輸入音頻經(jīng)過受測裝置處理后在原始信號(hào)頻率倍數(shù)位置產(chǎn)生的非原始信號(hào)，稱之為諧波。諧波失真的發(fā)生會(huì)使聲音信號(hào)的質(zhì)量下降、以及一些音訊細(xì)節(jié)的損失；而當(dāng)諧波失真過大時(shí)則會(huì)相當(dāng)程度改變?cè)嫉囊羯?，而這個(gè)測項(xiàng)便是在觀察受測產(chǎn)品諧波失真及噪訊在頻域分布的情形。
測項(xiàng)主要量測聲音在各個(gè)不同頻率的位準(zhǔn)，并評(píng)估其漣波值是否平順、以及觀察受測產(chǎn)品在高頻與低頻時(shí)的音訊重現(xiàn)能力；通帶漣波值代表的是音頻震蕩的幅度，峰值與谷值間的距離越接近，代表漣波值越平穩(wěn)。
測項(xiàng)主要量測串音，指的是來自不同聲道的噪聲干擾和原始信號(hào)的比值。由于左右聲道相位不同，因此串音有可能造成聲道分離度不足、音場模糊、造成無法準(zhǔn)確定位原始信號(hào)要傳達(dá)的信息，通過觀察受測產(chǎn)品防治串音的能力可評(píng)估其聲道分離度。
?測試結(jié)果:?
| DUT | Level L | Level R | THD+N L | THD+N R | Ranking |
| Echo Dot Gen 2nd | 925 mV | 896 mV | 0.019% | 0.009% | 1 |
| Eufy | 916mV | 916 mV | 0.018% | 0.013% | 2 |
| Echo Dot Gen 3rd | 892 mV | 896 mV | 0.017% | 0.018% | 3 |
| Onkyo | 1.972V | 2.006V | 0.166% | 0.498% | 4 |
量測結(jié)果顯示，左右聲道的失真率（THD+N）應(yīng)是越低越好。而Onkyo 在輸出1KHz頻率時(shí)，左右聲道的失真落差高達(dá) 0.3%，與其他智能音箱有十倍的差距。
整體表現(xiàn)排名: Echo Dot Gen 2nd > Eufy > Echo Dot Gen 3rd > Onkyo
| DUT | Left Channel | Right Channel | Ranking |
| Echo Dot Gen 2nd | -94.604 dBrA | -95.280 dBrA | 1 |
| Eufy | -94.606 dBrA | -94.167 dBrA | 2 |
| Echo Dot Gen 3rd | -91.141 dBrA | -91.030 dBrA | 3 |
| Onkyo | 84.285 dBrA | -84.354 dBrA | 4 |
上述結(jié)果顯示，所有智能音箱中除了Onkyo，其余都符合建議標(biāo)準(zhǔn)：在A加權(quán)后的數(shù)據(jù)小于 -90 dB。而Echo Dot Gen 2nd 和 Eufy 則有接近16bit 音訊，擁有可呈現(xiàn)最大動(dòng)態(tài)范圍(96dB)的表現(xiàn)（動(dòng)態(tài)范圍的值越大越好）。
整體表現(xiàn)排名: Echo Dot Gen 2nd > Eufy > Echo Dot Gen 3rd > Onkyo
| DUT | Left Channel | Right Channel | Ranking |
| Echo Dot Gen 2nd | -94.290 dBrA | -94.805 dBrA | 1 |
| Eufy | -92.597 dBrA | -92.349 dBrA | 2 |
| Echo Dot Gen 3rd | -90.907 dBrA | -90.886 dBrA | 3 |
| Onkyo | -84.728 dBrA | -84.924 dBrA | 4 |
測試結(jié)果顯示，所有智能音箱中除了Onkyo 都符合建議標(biāo)準(zhǔn)：在A加權(quán)后的數(shù)據(jù)小于 -90 dB（所代表的值為噪音值越小越好）。
整體表現(xiàn)排名: Echo Dot Gen 2nd > Eufy > Echo Dot Gen 3rd > Onkyo
透過數(shù)據(jù)圖顯示，所有智能音箱都符合建議標(biāo)準(zhǔn)：在20Hz-20KHz的頻率范圍內(nèi)、二聲道彼此的相位角度差異小于30deg。只有 Onkyo在20Hz-100Hz 頻率范圍稍微有差異 1 deg 左右。
整體表現(xiàn)排名: Echo Dot Gen 2nd = Echo Dot Gen 3rd > Eufy > Onkyo
測試結(jié)果顯示，所有智能音箱都未符合建議標(biāo)準(zhǔn)：20Hz-20KHz的頻率范圍內(nèi)，總諧波失真加噪訊小于 -80dBFS。其中，Echo Dot Gen 2nd 在18-19K 左右就失去信號(hào)，而 Echo Dot Gen 3rd 在15K-20K頻率范圍大于 -40 dBFS，Eufy 跟 Onkyo 則是在各頻段內(nèi)有較差的失真表現(xiàn)。
整體表現(xiàn)排名: Echo Dot Gen 2nd = Echo Dot Gen 3rd > Onkyo > Eufy
由上圖所示，除了Echo Dot Gen 2nd 符合建議標(biāo)準(zhǔn)：Low band的衰減小于3dB、High band衰減小于1dB、Passband的Ripple小于正負(fù)0.25dB。其余三款的表現(xiàn)如下：Echo Dot Gen 3rd 在高低頻有些許衰減，Eufy 在 15kHz 就開始衰減，而 Onkyo 也是在 20Hz 頻率開始衰減，待頻率上升才趨近穩(wěn)定。
整體表現(xiàn)排名: Echo Dot Gen 2nd > Echo Dot Gen 3rd > Onkyo > Eufy
最后一項(xiàng)的測試結(jié)果顯示，除了 Onkyo未符合建議標(biāo)準(zhǔn)：在20Hz-15KHz的頻率范圍內(nèi)，二聲道互相泄漏電量小于 -60dBFS。其余智能音箱皆符合建議標(biāo)準(zhǔn)；Onkyo 在低頻完全落在 -40 dB 之外，而 Echo Dot Gen 3rd 跟 Eufy 則是會(huì)在中高頻段有不穩(wěn)定的情形。
整體表現(xiàn)排名: Echo Dot Gen 2nd > Echo Dot Gen 3rd > Eufy > Onkyo
綜合結(jié)果評(píng)比
本文針對(duì)「音質(zhì)」這項(xiàng)常被一般大眾忽略的重要功能為例，點(diǎn)出在目前市場上智能音箱輸出所會(huì)出現(xiàn)的音質(zhì)問題。針對(duì)上述智能音箱輸出的7大測試結(jié)果，我們制作出下方的分?jǐn)?shù)雷達(dá)圖：分?jǐn)?shù)越高，代表質(zhì)量越好。其中，Echo Dot Gen 2nd 在整體音質(zhì)輸出的表現(xiàn)優(yōu)于其他智能音箱，Echo Dot Gen 3rd 則表現(xiàn)平平。而Eufy在THD + N vs. Frequency以及Magnitude Response這部分表現(xiàn)較差，Onkyo在各項(xiàng)目的表現(xiàn)都不及其他智能音箱，確實(shí)有進(jìn)步的空間。對(duì)于開發(fā)商及品牌商日后在商品開發(fā)時(shí)可針對(duì)測項(xiàng)及測試結(jié)果作為參考依據(jù)，避免因產(chǎn)品的音質(zhì)不良或各種問題造成使用者不良體驗(yàn)。
檢測智能音箱的聲音質(zhì)量——就交給百佳泰
百佳泰多年來深耕專業(yè)測試領(lǐng)域，并不斷鉆研與專精各種不同產(chǎn)品項(xiàng)目的客制化測試與驗(yàn)證分析。我們打造Audio聲學(xué)測試實(shí)驗(yàn)室，可協(xié)助廠商厘清產(chǎn)品根本問題，針對(duì)音質(zhì)與音量提供相對(duì)應(yīng)的測試解決方案，大幅降低產(chǎn)品于市場上退貨的可能性以及用戶體驗(yàn)不佳的反應(yīng)，確保您的智能音箱擁有良好的輸出音頻質(zhì)量。