Allion Labs/Greg Tsai
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。
- 製造工藝：耳機或揚聲器一般的製造工藝上，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出現不同，因此FR曲線在高頻也就難以做到一模一樣。
在5次量測中，FR曲線在高頻出現差異是必然的，若要設限，就必須加以放寛對差異的容忍度，或者是將管控範圍設到2kHz以下就好。
對於FR曲線有了以上基本的認識以後，接著來看L/R Balance。
前面有提到FR需要做5次的重覆擺放，因此我們將左右耳各自5次的數據平均，將兩條曲線再做相減就可以得出左右平衡的評估。
對於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)，再來是排除低頻聲洩漏的問題，故下限可以設定在400Hz，也就是說，耳機揚聲器的L/R Balance管控範圍可以設定在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經驗，我們在本文分享了業界普遍的做法，還有部分數據分析技巧，若您閱讀後有何疑問諮詢或是相關測試需求，歡迎與百佳泰聯繫。
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