Електроакустика

Беззаперечно, що необхідно проводити науково-дослідні роботи з відтворення, запису та аналізу звуку. Для достовірного відтворення звуку важливе значення має цілий ряд параметрів.

Електроакустичні пристрої, такі як мобільні телефони, планшетні комп'ютери і динаміки, постійно удосконалюються. Щоб успішно конкурувати на насиченому ринку, новітні смартфони повинні володіти найбільш вражаючими можливостями і відповідати вимогам міжнародних стандартів запису і відтворення телефонної розмови. Виробники різних пристроїв - від навушників з відкритим акустичним оформленням до динаміків з плоскою частотної характеристикою, повинні забезпечувати якість звуку відповідну до очікувань покупців від бренду.

Відтворення звуку промислової якості

Для забезпечення високоякісного звуку необхідно проводити науково-дослідні роботи з його відтворення, запису та аналізу. Для достовірного відтворення звуку важливе значення має цілий ряд параметрів, в тому числі спотворення, частотна характеристика і спрямованість. Оскільки для досягнення потрібного балансу можуть знадобитися численні електроакустичні випробування, слід забезпечити їх максимальну ефективність за допомогою автоматизації, зіставлення даних і зручної системи допомоги.

Імітація реального використання телефону

За невимушеною телефонною бесідою ховається безліч процесів. Для усунення фонового шуму і виділення мови абонента, навіть коли смартфон лежить на столі, в ньому використовуються кілька мікрофонів і складні алгоритми. Щоб проводити випробування цих можливостей, необхідно точне вимірювальне обладнання, а для роботи з більшістю показників випробувань потрібні багатофункціональні аналітичні системи з розвиненими функціями управління даними.

Проведення випробувань на відповідність стандартам телефонного зв'язку

Сучасні комунікаційні пристрої, смартфони і термінали для передачі мови за протоколом IP повинні відповідати численним національним і міжнародним правилам, а також вимогам мережевих операторів. Це створює умови для ефективної взаємодії між пристроями в усьому світі. У правилах визначені мінімальні вимоги до якості роботи пристроїв, в тому числі до швидкості перемикання між прийомом і передачею мови, а також до її розбірливості. Методи випробувань цих параметрів дуже докладно описані в численних стандартах (ITU-T, ETSI, 3GPP і ін.) і наше програмне забезпечення охоплює всі вимоги цих стандартів і допомагає користувачам виконувати їх.

 

Випробування телефонних гарнітур і трубок

Ставлення кінцевих користувачів до мобільних і дротових телефонів, а також їх відповідність міжнародним і національним стандартам визначається їх акустичними характеристиками. Оскільки користувачі бажають мати високоякісний зв'язок в будь-яких ситуаціях, акустичне сприйняття пристрою грає для них принципову роль. Акустичні характеристики мобільних телефонів особливо важливі, оскільки розмови по ним можуть відбуватися практично в будь-якій обстановці: в тихому офісі, на жвавій вулиці або в шумному бізнес-центрі.  Дротові і мобільні телефони повинні забезпечувати розвинену акустичну і електронну обробку сигналів, а також мати відмінну конструкцію і компактний розмір. В ході розробки та виробництва телефонів проводяться суворі випробування. Вплив будь-якої зміни конструкції телефону на його акустичні характеристики має оцінюватися за допомогою науково-дослідних робіт. Готові конструкції піддаються голосовій перевірці, перевірці розбірливості та відповідності національним і міжнародним стандартам, в тому числі 3GPP TS.26.132, 3GPP2 C.S0056, YD / T 1538, CES-Q003-2, CMCC, ITU-T P.862 (PESQ) і ITU-T P.863 (POLQA). В процесі виробництва приймаються регулярні заходи щодо забезпечення якості телефонів і проводяться випробування зразків, а всі компоненти телефонів ретельно перевіряються.

Пропоноване рішення:

Компанія Brüel & Kjær розробила імітатор голови і тулуба з імітаторами вух і рота, які можна підключати до вимірювального обладнання з програмним забезпеченням для випробування телефонів, проводити реалістичні натурні вимірювання і оцінювати акустичні характеристики гарнітур і трубок, в тому числі прийом і передачу сигналу, сторонні тони і фоновий шум.

СУПУТНЯ ПРОДУКЦІЯ:

-> PULSE Electroacoustics Type 7907-NS1 (Пакет програмного забезпечення 7907-NS1 для електроакустичних вимірювань)

-> Type 4128-D - Head and Torso Simulator (HATS) (Імітатор 4128 голови і тулуба)

-> LAN-XI Type 3160 - Generator module (3160 Вимірювальний модуль з генератором)

-> LAN-XI data acquisition hardware (Апаратні засоби збору даних на сайті Brüel & Kjær)

-> Type 2735 - Measurement Power Amplifier (Підсилювач потужності 2735)

-> Type 4938-A-011 - ¼-inch pressure-field microphone with Type 2670 preamplifier, 4 Hz to 70 kHz, 200 V polarization (¼” Мікрофон 4938 поля-тиску в комплекті з передпідсилювачем 2670)

 

Випробування безконтактних пристроїв

При оцінці акустичних характеристик безконтактних пристроїв зв'язку, в тому числі автомобільних аудіо - та комунікаційних систем, конференц-телефонів і VoIP-технологій, що використовуються в ноутбуках, важливо враховувати навколишнє середовище та акустичний вплив голови і тіла людини. Необхідно визначати не тільки традиційні параметри пристроїв зв'язку - частотну характеристику, діапазон гучності і спрямованість, але і якість передачі при наявності фонового шуму, перемикання і придушення луни, оскільки вони тісно пов'язані з Аудіохарактерістиками безконтактних пристроїв зв'язку і більш прийнятною якістю передачі мови.

Пропоноване рішення:

Пропонується система для проведення випробувань безконтактних пристроїв, яка максимально точно імітує ситуації, що виникають при реальному спілкуванні, і усуває фізичний вплив людини на вимірювання. До складу цієї системи входить імітатор голови і тулуба з імітаторами вух і рота, вимірювальний вхідний пристрій і програмне забезпечення Voice Testing Software for Hands-free-equipment (голосова перевірка безконтактного обладнання) типу 7909-NS1 на основі платформи PULSE. Це програмне забезпечення збирає і аналізує дані у відповідності зі стандартами VDA (Verband der Automobilindustrie). Система для проведення акустичних випробувань безконтактних пристроїв може використовуватися як в лабораторії, так і в транспортних засобах.

СУПУТНЯ ПРОДУКЦІЯ:

-> PULSE Electroacoustics Type 7907-NS1 (Пакет програмного забезпечення для електроакустичних вимірювань)

-> Type 4128-C - Head and Torso Simulator (HATS) (Імітатор 4128 голови і тулуба)

-> LAN-XI Type 3160 - Generator module (3160 Вимірювальний модуль з генератором)

-> LAN-XI data acquisition hardware (Апаратні засоби збору даних на сайті Brüel & Kjær)

-> Type 2735 - Measurement Power Amplifier (Підсилювач потужності 2735)

-> Type 4938-A-011 - ¼-inch pressure-field microphone with Type 2670 preamplifier, 4 Hz to 70 kHz, 200 V polarization (¼” Мікрофон 4938 поля-тиску з передпідсилювачем 2670)

 

Випробування навушників

Після створення Sony Walkman® в кінці 1970-х рр. портативні аудіопристрої з навушниками і гарнітурами завоювали широку популярність. Споживачі висувають високі вимоги до акустичних характеристик навушників і гарнітур. Вони повинні не тільки забезпечувати високоякісний звук, а й захищати слух користувача. Для того, щоб достовірно оцінювати характеристики відкритих, закритих і вставних навушників, необхідно враховувати вплив зовнішнього вуха і імітувати реальне акустичне навантаження при їх розробці та проведенні випробувань.

Пропоноване рішення:

Імітатор голови і тулуба типу 4128-C з вбудованими імітаторами вух реалістично відтворює акустичні властивості середньостатистичної людини. Його спільне використання з модулем введення-виведення LAN-XI і програмним забезпеченням типу 7797 платформи PULSE для проведення електроакустичних випробувань дає можливість в природних умовах визначати різні характеристики навушників, в числі яких:

  • Відгук на виході
  • Частотний діапазон
  • Гармонійні спотворення
  • Інтермодуляції
  • Акустичне навантаження
  • Відгук на імітацію вставки
  • Відстеження стереопанорами
  • Втрати при введенні фонового шуму

В системі можна налаштувати підтримку європейського стандарту EN 50332, в якому визначено максимальний дозволений рівень звукового тиску портативних аудіоплеєрів.

 

СУПУТНЯ ПРОДУКЦІЯ:

-> Type 4128-C - Head and Torso Simulator (HATS) (Імітатор 4128 голови і тулуба)

-> Type 7797 - PULSE Basic Electroacoustics (ПЗ 7797 Базова електроакустика)

 

Випробування слухових апаратів

Розробникам слухових апаратів необхідно враховувати численні вимоги і вирішувати пов'язані з ними завдання, в числі яких:

  • Підвищення розбірливості мови при наявності шуму
  • Відтворення звуків природи
  • Підвищення гучності тихих звуків
  • Зниження високої гучності до комфортного рівня
  • Оптимальне відтворення музики
  • Поліпшення сприйняття користувачем свого власного голосу
  • Оптимізація відтворення звуку внутрішньовушними і завушними слуховими апаратами

Для розробки слухових апаратів, які володіють якісним звуком і забезпечують безперешкодне спілкування, необхідні системи, що дозволяють проводити їх випробування, контрольні тести і перевірку якості. Ці системи повинні підтримувати як традиційні стандартизовані електроакустичні вимірювання, так і відкриті гнучкі процеси розробки слухових апаратів з інноваційними функціями і технологіями.

Пропоноване рішення:

Типова вимірювальна система для проведення випробувань слухових апаратів включає в себе імітатор вуха (камеру зв'язку) і безлунний випробувальний бокс, який забезпечує відмінну ізоляцію від зовнішнього шуму навіть на низьких частотах і єдині, чітко визначені умови випробувань для точних і стабільних вимірювань вхідних і вихідних характеристик, випромінювання внутрішнього шуму і витоків. Камера зв'язку легко встановлюється і забезпечує проведення точних вимірювань на самих різних слухових апаратах. Наше програмне забезпечення типу 7907 на платформі PULSE для проведення електроакустичних випробувань управляє вимірюваннями і аналізом даних.

СУПУТНЯ ПРОДУКЦІЯ:

-> Type 4232 - Anechoic test box (Безлунний випробувальний бокс 4232)

-> PULSE Electroacoustics Type 7907-NS1 (Пакет програмного забезпечення для електроакустичних вимірювань)

-> Type 4946 - 2 cc click-on coupler (акустична камера зв'язку)

 

Випробування гучномовців

Гучномовці і розважальні системи є практично скрізь: в телефонах, автомобілях, телевізорах, навушниках, комп'ютерах, іграшках, системах гучного оповіщення, кінотеатрах і т. п. Оскільки кінцеві користувачі точно знають, якими характеристиками повинні володіти потрібні їм вироби, необхідно створювати пристрої, які відповідають їх перевагам. Вимірювання якості звуку дозволяє перевіряти відповідність виробу запитам клієнта і забезпечувати його унікальність. Проте, виробнику необхідно оцінювати не тільки якість звуку, але і інші характеристики виробу:

  • Цільові показники - чи володіє виріб необхідним відгуком, спотворенням, імпедансом, спрямованістю і іншими параметрами?
  • Акустичний матеріал - як впливають на звук більш легкі, міцні і недорогі матеріали?
  • Конструкція - як зміни в конструкції корпусу або компонентів динаміка впливають на його вібраційні і акустичні властивості?
  • Виробництво - чи може виробник створювати якісний виріб, спираючись на результати його випробувань до рівня відмови?

Численні перевірки відповідності вимогам характеристик виробів можуть виявитися непосильними для інженерів, яким необхідно вести науково-дослідні роботи в умовах обмежених термінів і бюджетів. Саме тому велика увага приділяється стандартизації, автоматизації, порівнянню даних і створенню зручних інструментів для проведення наукових випробувань. Інженери, які мають у своєму розпорядженні ці можливості, швидко і ефективно досягають точних і надійних результатів.

Пропоноване рішення:

Для проведення випробувань гучномовців ми рекомендуємо використовувати додаток PULSE Loudspeaker Test Application (додаток для проведення випробувань гучномовців на платформі PULSE) BZ-5603. Він дозволяє виконувати вимірювання на гучномовцях за допомогою обладнання, до складу якого входить стенд, що обертається, для автоматичної реєстрації спрямованих характеристик об'єкта випробувань. Ця програма автоматично вимірює частотний відгук, гармонійні спотворення, спрямований відгук і обчислює параметри Тіля-Смолла за допомогою простих методів чутливості, додаткового обсягу, додаткової маси, а також лазерних методів.

СУПУТНЯ ПРОДУКЦІЯ:

-> LAN-XI Type 3160 - Generator module (3160 Вимірювальний модуль з генератором)

-> LAN-XI data acquisition hardware (Апаратні засоби збору даних на сайті Brüel & Kjær)

-> Type 4191 - ½-inch free-field microphone, 3.15 Hz to 40 kHz, 200V polarization (½ “ Мікрофон 4191 вільного поля)

-> Type 4930 - Artificial mastoid (Штучний Мастоід 4930)

-> Type 2735 - Measurement Power Amplifier (Підсилювач потужності 2735)

-> Type 9640 - Turntable system (Обертова система)

-> BZ-5602, BZ-5603, BZ-5743 and BZ-5744 - Automated test procedures for electroacoustic devices (Автоматизовані процедури випробувань електроакустичних пристроїв)

 

Відеоматеріали (YouTube):

> PULSE Тестування телефону - Огляд користувальницького інтерфейсу - Brüel & Kjær: PULSE Reflex Telephone Test – User interface overview – Brüel & Kjær

> HF HATS 5128 – Високочастотний Імітатор голови і тулуба – Використання Швидкого звільнення та переустановлення вуха - Brüel & Kjær: HF HATS 5128 – Using the Quick release and remounting the ear – Brüel & Kjær

> HATS - Правильно встановлення трубки для тестування телефону - Brüel & Kjær: HATS – Mounting a handset correctly for telephone testing – Brüel & Kjær

> Високочастотний HATS Тип 5128 - Brüel & Kjær: High-frequency HATS Type 5128 – Brüel & Kjær

> Brüel & Kjær - Еволюція імітації слуху - Частина 1: Brüel & Kjær - Evolution of hearing simulation - Part 1

> Brüel & Kjær - Еволюція імітації слуху - Частина 2: Brüel & Kjær – Evolution of hearing Simulation – Part 2

 

Повернутися у розділ Застосунки =>