如何測量耳機中的噪音消除

你可能已經註意到現在市場上有很多 降噪耳機 。 不過對於消費者來說,噪音消除電路的功效在耳機與耳機之間有很大的不同。 其中一些非常有效,你可能會認為你的耳朵有問題。 但其中一些只取消了幾分貝的噪音。 更糟的是,其中一些增加了可聽見的嘶嘶聲,所以當它們在低頻時降低噪聲時,它們會在高頻時增加它。

幸運的是,測量耳機中的噪聲消除功能相對簡單。 該過程包括通過一組揚聲器產生粉紅噪音,然後測量通過耳機到達耳朵的聲音量。

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第1步:設置齒輪

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其測量部分需要基本的音頻頻譜分析軟件,如True RTA; 一個USB麥克風接口,如Blue Microphones Icicle; 和耳朵/臉頰模擬器(例如我使用的GRAS 43AG),或耳機測量模型(例如GRAS KEMAR)。

您可以在上面的照片中看到基本設置。 這是左下方的43AG,配有一個橡膠耳機,代表了一個典型的大耳朵,即美國和歐洲男性的耳垂。 耳機有各種尺寸和不同的硬度計。

04年02月

步驟2:製造一些噪音

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如果你閱讀本書,生成測試信號實際上有點困難。 IEC 60268-7耳機測量標準規定,該測試的聲源應該是八個揚聲器放置在房間的角落,每個揚聲器都播放不相關的噪聲源。 不相關意味著每個揚聲器都有自己的隨機噪聲信號,因此沒有一個信號是相同的。

在這個例子中,我的辦公室/實驗室的對角設置了兩個真力HT205有源揚聲器,每個人都向角落射擊以更好地分散其聲音。 兩個揚聲器接收不相關的噪聲信號。 一個角落裡的Sunfire TS-SJ8低音炮增加了一些低音。

你可以看到上圖中的設置。 發射到角落的小方塊是真力感應器,右下方的大矩形是Sunfire子,而棕色矩形是我測量的測試台。

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步驟3:運行測量

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為了開始測量,獲得噪音播放,然後設置噪音水平,使其在靠近43AG假橡膠耳道入口處測量75 dB,使用標準聲壓級(SPL)測量儀測量。 要獲得聲音在假耳朵外的聲音的基線,以便將其用作參考,請單擊TrueRTA中的REF鍵。 這使您在圖形上的平坦線在75 dB處。 (你可以在下一張圖片中看到。)

接下來,將耳機放在耳朵/臉頰模擬器上。 我的測試台的底部裝有木塊,這樣從43AG的頂板到木塊底部的距離與我耳朵的頭部尺寸完全相同。 (我記不清楚我是什麼,但大約7英寸。)這保持耳機對耳朵/臉頰模擬器的適當壓力。

根據IEC 60268-7,我將TrueRTA設置為1/3倍頻程平滑,並將其設置為平均12個不同的樣本。 儘管如此,就像任何涉及噪聲的測量一樣,由於噪聲是隨機的,因此不可能100%準確。

04年4月

第4步:確認結果

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該圖表顯示了Phiaton Chord MC 530降噪耳機的測量結果。 青線是基線,耳朵/臉頰模擬器在沒有耳機時“聽到”什麼。 綠線是關閉噪音消除的結果。 紫色線是開啟噪音消除的結果。

請注意,噪聲消除電路在70 Hz和500 Hz之間的效果最強。 這是典型的,這是一件好事,因為這是一個班機內的嗡嗡發動機噪音駐留的樂隊。 還要注意,噪聲消除電路實際上可以增加高頻噪聲電平,正如我們在此圖表中所看到的那樣,噪聲消除後噪聲在1到2.5 kHz之間更高。

但是這個測試只有通過耳朵確認才能完成。 為此,我使用我的立體聲系統播放我在飛機客艙內錄製的聲音。 我在MD-80噴氣式飛機的後排座位上進行錄音,這是目前美國商業服務中最古老和最嘈雜的一種。然後我看到 - 或聽到 - 耳機可以做的工作有多好不僅減少了噴氣噪音,還減少了公告和其他乘客的噪音。

過去幾年我一直在做這種測量,而我在飛機和公共汽車上測量和實際降噪性能之間的相互關係在耳掛式和耳塞式耳機方面非常出色。 耳塞式耳機的測量效果不太好,因為那些我通常需要從模擬器上取下頰板,並使用GRAS RA0045耦合器進行測量。 因此,大型入耳式模型的一些阻塞(堵塞)效應就失去了。 但它仍然是噪聲消除電路本身工作性能良好的指標。

請注意,就像每個音頻測量一樣,這個並不完美。 儘管低音炮放置在離測試台盡可能遠的地方,但測試台放置在毛氈腳上,耳/臉頰模擬器具有柔性橡膠支腳,至少有些低音振動通過物理傳導直接進入話筒。 我試圖通過在模擬器下添加更多填充來改善這一點,但無濟於事,可能是因為空氣中的振動也會向模擬器的主體傳遞一些聲音。