手机及耳机音频性能检测探索

手机及耳机音频性能检测探索

蒋国珠

维沃移动通信有限公司 广东东莞 523000

[摘要]制造商在推出各种新款智能手机过程当中，通常会极力地强调手机产品的摄像头性能及核心技术、显示器实际尺寸、处理能力及质量等，较少提及到手机与其耳机的音频性能、核心技术层面。尽管不同手机产品音频表现存在较大差异，但大部分消费者缺少对于手机与耳机的音频性能详细了解。故本文主要探讨手机与耳机的音频性能有效检测，仅供参考。

[关键词]耳机；手机；音频性能；性能检测；

前言：

伴随智能手机的普及应用，制造厂商为能够有效提升智能手机产品总体性能，有必要提高对其音频性能层面关注度，要求应当对手机与耳机的音频性能开展有效检测分析，以确保所制造生产出智能手机产品能够带给使用者更加优质的音频体验。

1、关于检测音频性能之必要性的阐述

手机与耳机的音频性能，属于智能手机产品的一项重要性能，更是评估智能手机产品总体性能及质量优劣与否的重要依据，直接关系着用户的使用体验。对此，对手机与耳机的音频性能积极开展检测工作较为必要。

2、手机与耳机的音频性能有效检测

2.1检测手机的音频性能

智能手机产品音频测试，以发送方向、接收方向为主，此次选取常用智能手机害怕手柄终端作为测试对象，测试系统选取测试夹具、头肩模拟装置、音频分析及无线通信两个系统，依照着标准要求，检测手机产品的音频性能，详细如下：

2.1.1在灵敏度及频率特性层面

一是，针对发送的灵敏度及频率特性现场测试，以系统模拟装置、输入/出端口、嘴参考点为主。手柄终端妥当固定于模拟人头位置，依照着ITU-T P.64要求放置到HATS位置。人工嘴所产生测试相应信号频谱，其处于嘴参考点（MRP）自由声场下予以校准。针对嘴参考点位置声压为-4.7dBPa。在测试信号整个序列当中，对测试信号的电平予以平均。手柄对于人工耳的压力处于ITU-TP.64所规定范围。发送操作灵敏度凭借1/3倍的频程频带间隔予以测量，频率处于100Hz～4000Hz范围。发送的灵敏度及其频率特性Smf，依照着Smf=20lg（Vj/Pm）dB（该列式当中，Pm代表着各频带的平均声压，Vj代表着各频带的平均电压）列式计算，用dBV/Pa予以表示；二是，针对接收的灵敏度及频率特性现场测试，从模拟装置参考的编解码器输入端口至耳参考点所经散射场位置均衡后的数值，接收操作灵敏度及其频率响应，为人工耳所输出声压和模拟装置语音的编码器所输入声压比，用dB值予以表示。现场测试信号与ITU-TP.50仿真所要求语音信号相符。AMR的编解码器系统终端测试当中，数字与等效模拟的参考点实测电信号的电平值是-16dBm0。cdma2000终端测试期间，经参考点现场测试，确定信号电平值是-18dBm0。依照着标准，把手柄终端妥善固定至头肩模拟装置上面[1]。接收操作灵敏度凭借1/3倍的频程频带间隔实施测量，测得频率处于100Hz～4000Hz范围。接收操作灵敏度及其频率特性Sje依照着Sje=20lg（Pe/EJ）列式予以计算，该列式当中，Pe代表各频带的平均声压，EJ代表各频带的平均电压，以dBPa/V表示。

2.1.2在响度评定值层面

一是，在手机产品发送响度的评定值层面。SLR现场测定信号与ITU-TP.50仿真的语音信号通过人工嘴所产生测定信号频谱，其处于嘴参考点（MRP）自由声场基础条件下予以校准，经过校准，该处声压是-4.7dBPa。手柄终端现场测试过程当中，测得典型的一系列电平参数，计算获取中心频率发送的灵敏度，且用dBV/Pa予以表示，频段4~17，分别为200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000Hz各频率点上实施测量。针对发送操作响度评定数值，依照着SLR=-列式予以计算，该列式当中，代表SLR加权系数；m代表斜率参数，一般取值为0.175。智能手机产品手柄终端SLR最终取值为5dB~11dB；二是，在手机产品接收响度的评定值层面。RLR测试过程当中，测试信号与ITU-TP.50仿真的语音信号相符，AMR编解码器系统终端测试中，数字及等效模拟的参考点所测定电信号的电平是-16dBm0。测试系统终端处于cdma2000制式情况下，数字及等效模拟的参考点所测电信号的电平是-18dBm0。针对手柄终端实际限值，则是RLR=2dB±3dB，用户对接收音量的控制器实施控制，对某一控制数值RLR可满足实际要求，控制器调到最大音量，RLR≥-13dB；控制器调到最小音量，RLR则≤18dB。现场测试过程当中，被测设备和无线测试仪，其经空间链路有效确立，维持良好的通信连接状态[2]。

2.2检测耳机的音频性能

2.1.1在额定阻抗层面

额定阻抗，属于智能手机产品耳机重要的一项性能参数。在一定程度上，耳机阻抗实际大小，直接关系着耳机音质，阻抗往往随着频率而产生变化，耳机阻抗处于低频状态下相对较大；而处于高频状态下相对较小。越小阻抗，耳机则易于驱动。使用过程当中，驱动不佳的智能手机耳机易发生低音混沌现象，且中高音相对偏暗，对耳机音质造成不良影响。测试过程当中，被测耳机和额定源的阻抗串联，该额定源的阻抗电压经音频分析专用仪器的分析通道CH1实施测定，而被测定耳机电压则经音频分析专用仪器通道CH2实施测定，通道CH1与CH2电压的RMS比值与参考的阻抗值相乘后，获取被测定耳机额定的阻抗。额定频率范围内的频率发生变化，馈给手机耳机的单元电压功率基本为1mw，将最低电压数值相应频率点找到。

2.2.2在谐波失真层面

对信号源所输入耳机实施测试分析，了解输出及输入信号所多出额外的谐波成分比值后，可知晓越小失真，耳机则更具保真度，重放声音与原来声音更为接近。如果测试不合格，则智能手机耳机运行期间，呈现严重的谐振现象，对耳机音质造成不利影响。频率处于500Hz～3000Hz范围，标准测定条件之下，总体谐波失真＜3%P。头戴耳机放置到标准测量基础条件之下，其和额定源的阻抗串联，规定源电动势则馈给现行标准测量相应频率正弦信号。针对被测耳机和额定源的阻抗串联之后，耳机接入HATS耦合腔或是耳模拟装置当中，音频信号的发生装置馈给该头戴耳机500Hz额定源的电动势相应正弦信号，该输入电压和所规定源的电动势相一致，而传声装置系统总谐波则失真。

3、结语

综上所述，对于广大智能手机制造厂商而言，若想有效保证所制造生产手机及其耳机达到更高的音频性能，则就务必要仔细研读好我国现行各项标准，严格依照着各项标准及要求，对手机及其耳机的音频性能开展有效检验检测操作，将产品质量关把控到位。

参考文献：

[1]韦伟才,邓海蛟,马健莹.音频处理方法,音频处理装置及耳机,CN111556406A[P].2020.

[2]赵达.弯月结构压电泵的开发及其音频分析检测方法的研究[D].长春工业大学,2020.