Allion Labs/Greg Tsai

對(duì)于耳機(jī)揚(yáng)聲器的基本聲學(xué)性能，百佳泰團(tuán)隊(duì)將在本文分享討論以下項(xiàng)目：

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

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

首先，請(qǐng)看FR重復(fù)量測(cè)5次的數(shù)據(jù)：
(我們以0dBFS的測(cè)試信號(hào)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(cè)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(duì)其50%音量的5次量測(cè)，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(cè)試經(jīng)驗(yàn)上是因?yàn)槎峙c臉頰貼合的泡綿出現(xiàn)縫隙，或是頭帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上其夾力不夠，導(dǎo)致低頻外泄。以這只耳機(jī)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(huì)比較有意義。

就生產(chǎn)實(shí)務(wù)上的理解，應(yīng)該是制造廠在耳機(jī)組裝之前就會(huì)先對(duì)喇叭單體進(jìn)行量測(cè)并做配對(duì)，但若耳罩的泡綿墊設(shè)計(jì)不良，或是組裝出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，仍然會(huì)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?yàn)槌杀究紤]，而未做左右耳匹配。

再來，對(duì)于5次量測(cè)的數(shù)據(jù)中，高頻差異也比較大的問題，涉及了兩個(gè)層面：

1. 物理上的因素：以5次量測(cè)差異開始明顯增加的9kHz為例，聲速假設(shè)是343m/s，那么波長(zhǎng)就約有8公分；14kHz的波長(zhǎng)也有約2.45公分。這些波長(zhǎng)和耳機(jī)尺寸相接近，高頻率的聲波在耳機(jī)就不會(huì)是均勻穩(wěn)定的，會(huì)因?yàn)榕浯鞯男┪⒉町惗斐筛哳lFR曲線的差距較大。
2. 制造工藝：耳機(jī)或揚(yáng)聲器一般的制造工藝上，特別是揚(yáng)聲器振膜，光是些微的材料差異，就有可能使高頻振動(dòng)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(cè)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(duì)差異的容忍度，或者是將管控范圍設(shè)到2kHz以下就好。

對(duì)于FR曲線有了以上基本的認(rèn)識(shí)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(píng)估。

對(duì)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(jī)揚(yáng)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(gè)別機(jī)種做調(diào)整，因?yàn)榭赡懿磺稍?kHz剛好有較大的起伏)。

就百佳泰豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)诒疚姆窒砹藰I(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(cè)試需求，歡迎與百佳泰聯(lián)系。