Electroacústica

Eletroacústica

Para ter um som de qualidade, é essencial analisar os sons produzidos e capturados durante a P&D. Inúmeros parâmetros são críticos à reprodução autêntica dos sons

Os novos aparelhos eletroacústicos, tais como telefones celulares, tablets e alto-falantes não param de superar as barreiras de design. O mais moderno smartphone deve conter capacidades cada vez mais impressionantes a fim de sobreviverem em um mercado extremamente competitivo e atenderem normas telefônicas internacionais de captura e reprodução de voz. Além disso, independentemente de os clientes desejarem fones de ouvido abertos ou alto-falantes com resposta em frequência, os fabricantes precisam proporcionar a qualidade sonora que os compradores esperam, conforme promete a marca.

A engenharia da reprodução do som de qualidade

Para haver um som de qualidade, é essencial analisar os sons produzidos e capturados durante a P&D. Inúmeros parâmetros são críticos à reprodução autêntica dos sons. Alguns deles são distorção, resposta em frequência e diretividade. Uma vez que encontrar o equilíbrio certo pode exigir muitos testes, a automação, a correlação de dados e a facilidade de uso ajudam a assegurar testes eletroacústicos produtivos.

A simulação da utilização do telefone na vida real

Por trás de uma simples chamada telefônica, existem inúmeros processos ativos para que ela aconteça naturalmente. Para eliminar o ruído de fundo isolando, ao mesmo tempo, a voz da pessoa que chama – mesmo enquanto o telefone estiver sobre uma mesa – os smartphones empregam vários microfones e algoritmos sofisticados. Testes de capacidade como esses requer equipamentos precisos de medição. Além disso, a maioria dos parâmetros de teste exige sistemas de análise versáteis com um sofisticado gerenciamento de dados.

Testes de acordo com normas telefônicas

Os dispositivos de comunicação modernos, smartphones e terminais Voice over Internet Protocol (VoIP) devem atender muitas regulamentações nacionais e internacionais, além daquelas estabelecidas pelas operadoras de rede. Isso permite aos equipamentos comunicarem-se de forma eficiente com dispositivos similares ao redor do mundo. As regulamentações definem suas capacidades de qualidade mínimas de desempenho, tais como a velocidade com a qual alternam entre fala e recepção, bem como a inteligibilidade da fala. Os métodos usados para testar esses parâmetros são explicados detalhadamente em várias normas, as quais os nossos softwares adotam e as quais orientam os usuários, para assegurar que nada foi omitido. Algumas dessas normas são a ITU-T, ETSI, 3GPP, etc.

O desempenho acústico dos telefones, sejam eles dispositivos móveis ou telefones com fio, é fundamental para a aceitação do usuário final e para a conformidade com as normas internacionais e nacionais. Os usuários exigem uma alta qualidade da voz em todas as situações e, sendo assim, a percepção acústica de um dispositivo é fundamental. A percepção acústica é particularmente importante no caso de telefones celulares, pois com eles é possível conversar praticamente em qualquer lugar, desde uma sala silenciosa até uma rua movimentada ou uma agitada central de atendimento.

Tanto os telefones de linha quanto os celulares precisam de um avançado processamento do sinal acústico e eletrônico, combinado a um excelente design e tamanho compacto. Os rigorosos regimes de teste abordam diretamente os processos de produção e desenvolvimento dos telefones. A cada alteração de design em um telefone, o departamento de P&D precisa avaliar o seu impacto no desempenho acústico. Os designs finalizados precisam passar por testes de voz, a fim de assegurar a sua qualidade e inteligibilidade, bem como atender as normas nacionais e internacionais, tais como a 3GPP TS.26.132, 3GPP2 C.S0056, YD/T 1538, CES-Q003-2, CMCC, ITU-T P.862 (PESQ) e a ITU-T P.863 (POLQA). Uma vez em produção, operações de garantia de qualidade, testes de amostras e validações são constantemente conduzidos, sendo que todos os componentes passam por uma rigorosa inspeção à sua chegada.

Sugestão de sistema

Telephone headset testing system overviewTelephone handset testing system overview 

Ao utilizar um Simulador de Cabeça e Tronco (HATS) da Brüel & Kjær com simuladores de ouvido e boca conectados ao nosso software de teste de telefone, é possível avaliar os aparelhos telefônicos in situ, de acordo com uma grande variedade de parâmetros de desempenho acústico. Alguns dos parâmetros são a recepção e transmissão de sinal, os efeitos de eco acústico e as características do ruído de fundo, os quais lhes fornecem medições realistas do desempenho do telefone. 

Ao avaliar o desempenho acústico dos dispositivos de comunicação que dispensam o uso das mãos, tais como os sistemas de áudio no interior de veículos e sistemas de comunicação, telefones de conferência ou tecnologias VoIP para laptops, é importante considerar os arredores, bem como a influência acústica da cabeça e do corpo. Além dos parâmetros tradicionais para a caracterização dos dispositivos de comunicação, tais como a resposta em frequência, a classificação de intensidade e a resposta em diretividade, é necessário determinar a qualidade da transmissão na presença de ruído de fundo, comutação e cancelamento de eco, pois sabe-se que tais fatores estão intimamente relacionados com o desempenho do áudio e a qualidade percebida da reprodução da voz humana em equipamentos que dispensam o uso das mãos.

Sugestão de sistema

Testing of hands-free devices system overview

No caso de testes de dispositivos que dispensam o uso das mãos, sugerimos um sistema que simule, com a maior veracidade possível, as situações de comunicação da vida real, sem deixar a presença física de uma pessoa interferir com as medições. O sistema é composto de um HATS com simuladores de ouvido e boca, um front end de medição e o software para teste de voz operado pelo PULSE para equipamentos que dispensam o uso das mãos Tipo 7909-S1. O software possui recursos tanto para a aquisição quanto para a análise de dados, de acordo com as normas previstas pela VDA (Verband der Automobilindustrie). Esta configuração pode ser usada tanto em um ambiente laboratorial quanto nos testes de desempenho do áudio no interior de veículos.

Desde a introdução do Sony Walkman® no final da década de 70, os dispositivos portáteis com recursos de áudio e fones de ouvido tornaram-se bastante comuns. Os consumidores possuem grandes expectativas em relação ao desempenho acústico dos fones de ouvido. Eles precisam oferecer uma excelente qualidade do áudio, protegendo, ao mesmo tempo, a audição do usuário. Ao desenvolver e testar os fones de ouvido, a influência dos pavilhões auriculares (a porção externa do ouvido) deve ser considerada, assim como uma carga acústica realista simulada, para possibilitar a realização de avaliações realistas de fones de ouvido abertos, fechados e introduzidos no canal.
   
Sugestão de sistema

Headphone testing system overview

O Tipo 4128-C é um simulador de cabeça e tronco com simuladores de ouvido embutidos, que realiza uma reprodução realista das propriedades acústicas da cabeça e do tronco de um ser humano adulto. Quando utilizado com um módulo LAN-XI de entrada-saída e o nosso Software de Testes Eletroacústicos Tipo 7079 operado pelo PULSE, ele lhe permite determinar várias características do fone de ouvido in situ. São algumas de suas características:

  • Resposta de saída
  • Resposta em frequência
  • Distorção harmônica
  • Intermodulação
  • Carga acústica
  • Respostas a inserções simuladas
  • Rastreamento esquerdo/direito
  • Perda com a inserção de ruído de fundo

O sistema pode ser configurado para atender a EN 50332, uma norma europeia sobre o nível máximo permitido da pressão sonora para reprodutores portáteis de áudio.

Os projetistas de aparelhos auditivos precisam levar em conta uma longa lista de expectativas e seus desafios correspondentes, que incluem:
  • Uma melhor inteligibilidade da fala em situações de ruído
  • Reprodução dos sons da natureza
  • Tornar audíveis os sons baixos
  • Assegurar que os sons altos nunca sejam desconfortáveis
  • Assegurar a reprodução ideal da música
  • Aumentar a percepção dos usuários de suas próprias vozes
  • Otimizar a reprodução do som, tanto em aparelhos auditivos intra-auriculares quanto retroauriculares
Ao desenvolver aparelhos auditivos, é preciso ter sistemas que lhe permitam testar, comparar, controlar a qualidade e aumentar os designs dos produtos, considerando, ao mesmo tempo, a qualidade na reprodução da audição e uma comunicação perfeita. Os sistemas precisam ser compatíveis tanto com medições eletroacústicas tradicionais e estandardizadas como com processos abertos e flexíveis, que auxiliem no desenvolvimento de novas tecnologias e recursos para os aparelhos auditivos.

Sugestão de sistema

Hearing aid testing system overview

Um cenário de medição típico para os testes de aparelhos auditivos emprega um simulador de ouvido (acoplador) e uma caixa anecóica para teste. Uma caixa anecóica para teste oferece um excelente isolamento contra ruídos externos, mesmo em baixas frequências, bem como condições de teste uniformes e bem definidos, os quais são requisitos importantes para se obter medições precisas e que possam ser repetidas no caso de medições críticas, tais como as características de entrada/saída, geração de ruídos internos e detecção de dispersões. O acoplador, por sua vez, permite a fácil montagem dos aparelhos auditivos e medições precisas em uma ampla variedade destes. As medições são gerenciadas e os dados analisados em nosso Software de Testes Eletroacústicos PULSE Tipo 7079.

Os alto-falantes e os sistemas de entretenimento podem ser encontrados em praticamente qualquer lugar: telefones, carros, TVs, fones de ouvido, computadores, brinquedos, sistemas de PA e cinemas – a lista é infinita. O usuário final possui ideias sólidas e claras do desempenho esperado de um produto e, por isso, é crucial transformar tais expectativas em produtos que satisfaçam os clientes. As medições da qualidade sonora ajudam a assegurar que as preferências do cliente sejam atendidas, além de oferecer uma maneira de diferenciar o produto. No entanto, a qualidade sonora não é o único parâmetro que um fabricante possa querer ou precisar avaliar:
  • Estabelecimento de objetivos – A resposta, distorção, impedância, sensibilidade, diretividade e outros valores estão no lugar em que precisam estar?
  • Material acústico – Como os materiais mais leves, duráveis e baratos afetam o som?
  • Estrutura – Como uma alteração no design da caixa ou do componente afeta as propriedades acústicas e de vibração de um alto-falante?
  • Produção – É possível a um fabricante empregar resultados de aprovação/reprovação e receber um produto de qualidade?

O número de testes envolvidos na verificação das especificações e requisitos de desempenho pode ser demasiado para um engenheiro de P&D com limitações de prazo e orçamento. É por isso que na indústria, a padronização, automação, correlação de dados e facilidade de uso são assuntos tão relevantes aos testes feitos pelos departamentos de P&D. Proporcionar estes recursos sem comprometer a estabilidade e a precisão possibilita aos engenheiros atender seus objetivos de forma rápida e eficiente.

Sugestão de sistema

Loudspeaker testing system overview

Para os testes de alto-falantes, recomendamos o Aplicativo para Testes de Alto-falantes PULSE BZ-5603. Este software realiza medições nos alto-falantes através de uma instrumentação que inclui um toca-discos, para gravar automaticamente as características direcionais do objeto de teste. Este aplicativo automatiza as medições da resposta em frequência, distorção harmônica, resposta direcional e cálculo dos parâmetros de Thiele-Small, através da utilização de métodos de impedância simples, volume agregado, massa agregado ou a laser. 

Preencha o formulário e nós entraremos em contato com você o mais breve possível. Se você precisar de suporte técnico, por favor use o formulário de solicitação de suporte dedicado.
Use this property to display a short description or any instructions, notes, or guidelines that the visitor should read when filling out the form. This will appear directly below the content of the form.