電気音響

高品質のサウンドを実現するのに、研究開発を行う間に生成、保存した音を分析することは重要です。本格的な音の再現には大量のパラメータが欠かせません。

携帯電話、タブレット、スピーカーなどの新しい電気音響機器は設計の境界を押し広げ続けています。競合がひしめく市場において競争力を強化し、かつ電話機での音声の受話、送話の国際規格を満たすため、最新のスマートフォンにはかつてない印象的な機能を押し込む必要があります。顧客が開放型ヘッドホンを希望する場合も、平坦な周波数応答のスピーカの購入を希望する場合も、メーカーはブランドが約束した通りの購入者が期待する高品質のサウンドを提供する必要があります。

高品質サウンド再生のエンジニアリング

高品質のサウンドを実現するのに、研究開発を行う間に生成、保存した音を分析することは重要です。本格的な音の再現には大量のパラメータが欠かせません。このパラメータには歪み、周波数応答、および指向性が含まれます。正しいバランスを見つけるためには、多くの試験、自動化、データ相関が必要なため、使いやすさは生産性の高い電気音響試験を助けます。

実際の電話機使用の模擬

単純な電話での通話シーンの背景にも、簡単に使えるように数多くのプロセスが行なわれています。たとえ電話がテーブルに置いてあったとしても、話者の音声を分離する一方で背景騒音を除くために、スマートフォンには複数のマイクロホンと洗練されたアルゴリズムが使われています。このような機能の試験には、精密な測定機器が必要になります。そしてほとんどの試験パラメータは、洗練されたデータ管理機能のある汎用性の高い分析システムを要求します。

電話の規格試験

最近の通信デバイス、スマートフォン、VoIP (Voice Over Internet Protocol)端末は、多くの国際、国内の規制に加え、通信事業者による規制を満たす必要があります。それにより、機器は世界中の同様なデバイスで効率的に通信できています。規制では発話と受話の間の切り替え速度、語音明瞭度などについて、最低限の品質性能を定めています。これらのパラメータを試験するのに用いられる方法は、数多くの規格に詳細が記載されています。当社のソフトウェアはそれらを具現化し、ユーザーが何も見過ごすことがないように誘導しています。そのような規格にはITU-T、ETSI、3GPPなどが含まれます。

電話機の音響性能は、携帯電話でも固定電話でも、エンドユーザーに受け入れられるだけでなく、国際規格や国内規格に準拠しているかがカギとなります。ユーザーはどんな状況でも高い音声品質を要求するため、デバイスの音響認知が重要になります。音響性能は、静かなオフィスから騒々しい通りや多忙なコールセンターに至るあらゆる場所で会話が行われる携帯電話にとって特に重要です。

固定電話、携帯電話を問わず、優れたデザインやコンパクトなサイズと組み合わた高度な音響と電気信号の処理が必要です。厳格な試験体制は電話機の開発と生産プロセス通じて、順調に運んでいます。電話機の設計が変わるたびに、R&Dは音響性能への影響を評価する必要があります。設計が終わると、品質と明瞭度を確認し、3GPP TS.26.132、3GPP2 C.S0056、YD/T 1538、CES-Q003-2、CMCC、ITU-T P.862 (PESQ)、ITU-T P.863 (POLQA)などの国際規格、国内規格を満たすために、音声試験を実施しなければなりません。生産が始まれば、品質保証、サンプル試験、検証が継続的に実施され、すべてのコンポーネントは厳格な受入検査を受けます。

システム提案

ブリュエル・ケアーのイヤーシミュレータとマウスシミュレータを内蔵したヘッドアンドトルソシミュレータ(HATS)を電話機試験ソフトウェアに接続して使用し、使用状態でのヘッドセットとハンドセットの各種音響性能パラメータを評価することができます。パラメータには信号の受信と伝送、音響側音と、背景騒音特性が含まれ、現実的な電話機性能の測定を実施することができます。

Telephone headset and handset testing 

> Telephone Test Software - Type 8770

> 4128D - Head and Torso Simulator (HATS)

> Generator module - LAN-XI Type 3160

> Measurement Power Amplifier - Type 2735

> 4938-A-011 - ¼-inch pressure-field microphone with Type 2670 preamplifier, 4 Hz to 70 kHz, 200 V polarization

車載オーディオ通信システム、会議用電話や、ノートPCのVoIPテクノロジーなどのハンズフリー通信デバイスの音響性能を評価する場合、周辺環境に加え人の頭や身体の音響に対する影響を考慮することが重要です。周波数応答、ラウドネス定格、指向性応答などの従来の通信デバイス特性評価用パラメータに加えて、オーディオ性能やハンズフリー機器で知覚される再生音声品質と密接な相関関係にあることが知られている背景騒音、スイッチング、エコーキャンセリングが存在する中で伝送品質を判断することが必要です。

システム提案

ハンズフリーデバイスを試験するため、当社では測定が人間の物理的存在により干渉されることがないよう、実際の通信の状況にできるだけ近いシミュレーションができるシステムを推奨しています。システムはイヤーシミュレータ、マウスシミュレータ内蔵HATS、測定用フロントエンド、ハンズフリー機器用の7909-NS1型 PULSEベース音声試験ソフトウェアで構成されます。ソフトウェアはVDA(ドイツ自動車工業会)が設定した基準に応じたデータ収集、データ分析両方の機能を持ちます。この構成は、実験室と車室内どちらのオーディオ性能試験にも対応します。

PULSE Electroacoustics Type 7907-NS1

Electroacoustic test automation and data management

Type 4128-C Head and Torso Simulator (HATS)

Type 3160 LAN-XI Generator module

Type 2735 Measurement Power Amplifier

1970年代後半のソニーのウォークマン®の登場以来、ヘッドホン、イヤホンによるオーディオ機能を搭載したポータブルデバイスが広く普及しています。消費者はヘッドホンとイヤホンの音響性能に高い期待を寄せています。ヘッドホン、イヤホンはリスナーの聴力保護に努めつつ、優れたオーディオ品質を実現することが求められます。ヘッドホンの開発、試験を行なう時、耳介(耳の外側の部分)の影響を考慮し、リアルな音響負荷を模擬することが必要です。それにより開放、密閉型ヘッドホンやカナル式イヤホンの現実的な評価が可能となります。

システム提案

4128-C型はイヤーシミュレータを内蔵し、平均的な成人の頭部と上半身の音響特性をリアルに再現するヘッドアンドトルソシミュレータ(HATS)です。LAN-XI入出力モジュール、PULSEベースの7797型 電気音響試験ソフトウェアと共に使用すると、実際の使用環境での各種ヘッドホン特性を求めることができます。以下の特性を求めます:

  • 出力応答
  • 周波数応答
  • 高調波歪み
  • 相互変調
  • 音響負荷
  • 疑似挿入特性
  • 左/右トラッキング
  • 背景騒音の挿入損失

このシステムは、ポータブルオーディオプレーヤーで許容される最大音圧レベルに関するヨーロッパ規格EN 50332をサポートするように構成することができます。

> Type 4128-C Head and Torso Simulator (HATS) 

> PULSE Electroacoustic Testing Software Type 7797

補聴器設計者は多くの期待とそれに応えるための長い課題リストを考慮に入れる必要があります。その一例は以下の通り:Hearing aid designers have to take into consideration a long list of expectations and corresponding challenges, including:

  • 騒音中の語音明瞭度の改善
  • 自然音の再現
  • 弱音の聞き取り
  • 大きな音が耳に不快なほど大音量にならないことの保証
  • 最適な音楽の再現
  • ユーザー自身の音声の認識改善
  • 耳あな型補聴器、耳掛型補聴器両方の音再生の最適化

補聴器の開発に際し、高品質の聴力再生とスムーズなコミュニケーションを考慮しつつ、試験、ベンチマーク、品質管理、そして製品設計の強化ができるシステムが必要になります。システムは、従来の標準化された電気音響測定と、新しい補聴器技術と機能の開発を支援するオープンで柔軟性の高いプロセスを両方をサポートする必要があります。

システム提案

一般的な補聴器試験にはイヤーシミュレータ(カプラ)と無響試験箱を使用します。無響試験箱は低周波でも外部騒音に対し優れた遮音ができ、明確に定義された統一された試験条件を提供します。これは入出力特性、内部の騒音生成、漏洩検知などの主な測定のために、正確で再現性の高い測定結果を得るための重要な条件です。同様にカプラは補聴器の取りつけが簡単で、幅広い補聴器の正確な測定が可能です。測定は7907型 PULSE電気音響試験ソフトウェアで管理され、データが分析されます。

> Anechoic Test Box Type 4232

PULSE Electroacoustic Testing Software Type 7907-NS1

> TYPE 4946 2 cc click-on coupler

 

スピーカーとエンターテインメントシステムは、電話機、自動車、テレビ、ヘッドホン、コンピュータ、玩具、館内放送システム、映画館など、例を挙げればきりがないほど至る所で使用されています。エンドユーザーは、製品に期待する性能に強力で明確なアイデアを持っており、これらの期待を顧客が満足する製品にすることが重要です。音響品質測定は、製品が顧客の要望に合っていることを確認し、製品を差別化するのに役立ちます。ただし、音質は、メーカーが評価を必要とする唯一のパラメータというわけではありません:

  • ターゲット設定 – 応答、歪み、インピーダンス、感度、指向性などは然るべき値となっているか?
  • 音響材料 – より軽量で優れた耐久性をもち低コストの材料は音にどのように影響を与えるのか?
  • 構造 – キャビネットやコンポーネント設計の変更がスピーカーの振動音響特性にどのような影響を与えるのか?
  • 生産 – メーカーは合否の結果を信頼して高品質の製品を受け取ることができるのか?

締め切りと予算に迫られているR&Dのエンジニアは、性能仕様と要求の検証に必要な試験の数に圧倒されるに違いありません。そのような理由から、業界では、標準化、自動化、データ相関、使いやすさがR&D試験の注目すべき話題となっています。信頼性と精度を損なうことなくこれらの機能を提供することは、エンジニアが迅速かつ効率的に目標達成できることを意味します。

システム提案

スピーカー試験には、BZ-5603 PULSEスピーカー試験アプリケーションを推奨しています。このソフトウェアは、スピーカー測定をサポートし、試験対象の指向特定を自動的に記録するためのターンテーブルを含む機器設定を使用します。このアプリケーションは、周波数応答、高調波歪み、指向性応答の計測と単純なインピーダンス法、付加容積法、付加質量法、レーザ法を使ったThiele-Small パラメータ計算を自動化します。

Loudspeaker testing> LAN-XI Type 3160 generator module

> TYPE 4191 ½-inch free-field microphone, 3.15 Hz to 40 kHz, 200V polarization

> Type 4930 artificial mastoid

> TYPE 2735 Measurement Power Amplifier

TYPE 9640 Turntable system

> PULSE Loudspeaker Test Application BZ-5603

こちらのフォームを埋めてください。ブリュエル・ケアーから回答をご連絡いたします。すでにお使いの機器に関するご質問の場合は、サポートリクエストフォームからお問合せください。

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