耳機揚聲器基本聲學性能量測與分析
對於耳機揚聲器的基本聲學性能,百佳泰團隊將在本文分享討論以下項目: Frequency Response (頻率響應,簡稱頻響或FR) L/R Balance (左右聲道平衡) 由於耳機的配戴每次都會略有不同,因此需要透過多次的量測,並以統計手法來確認其性能。以下數據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重覆量測5次的數據:(我們以0dBFS的測試信號再分別以50%、100%的音量進行播放) 在這兩張圖中,可以看到右邊聲道的Speaker在5次重覆擺放的量測結果比起左聲道來得收斂,並且低頻發散得比較開。為了進一步探討,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散的情形,做圖如下: 其中,低頻差異比較大的現象,在百佳泰豐富的測試經驗上是因為耳罩與臉頰貼合的泡綿出現縫隙,或是頭帶的結構設計上其夾力不夠,導致低頻外洩。以這隻耳機來說,必須要先解決左聲道的低頻外洩問題,然後再看L/R Balance才會比較有意義。 就生產實務上的理解,應該是製造廠在耳機組裝之前就會先對喇叭單體進行量測並做配對,但若耳罩的泡綿墊設計不良,或是組裝出現品質問題時,仍然會導致左右耳的響應出現差異。此外,也有可能是製造廠因為成本考量,而未做左右耳匹配。 再來,對於5次量測的數據中,高頻差異也比較大的問題,涉及了兩個層面: 物理上的因素:以5次量測差異開始明顯增加的9kHz為例,聲速假設是343m/s,那麼波長就約有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。 [...]