TTAF 242-2024 耳機(jī)音頻性能技術(shù)要求和測試方法

耳機(jī)音頻性能技術(shù)要求和測試方法電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布I 1 1 2 3 3 3 3 3 3 5 7 9 9 9 9 5.5對收聽裝置（頭戴式耳機(jī)，耳塞式 繁，使用者年齡隨著使用場景的不同，覆蓋面也更廣了。因此大家對耳機(jī)的性能需求本文件根據(jù)ETSI、YD-T、CQC等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提出了適合未來發(fā)展和應(yīng)用的耳機(jī)音1耳機(jī)音頻性能技術(shù)要求和測試方法YD/T1538-2021數(shù)字移動終端音頻性能通用測試方法ISO532-1聲學(xué)-響度計(jì)算方法第1部分：Zwicker方法（Acoustics—MethodsforcalcIEC61260-1電聲學(xué).分倍頻程和頻程頻帶濾波器.第1部分:規(guī)格（Electroacoustics-Octave-bandandfractional-octave-bandfilters–Part1：specificETSITS103224一種用于終端測試的聲場重現(xiàn)方法，含背景噪聲數(shù)據(jù)庫（AsoundfieldreproductionmethodforterminaltestinginclETSITS103106背景噪聲下的語音質(zhì)量性能：移動終端背景噪聲傳輸客觀測試方法（Speechmobileterminals-objectivetestmethodETSITS202396背景噪聲下的語音質(zhì)量性能.第1部分：背景噪聲模擬技術(shù)和背景噪聲數(shù)據(jù)庫simulationtechniqueandITU-TG.122國家系統(tǒng)對國際鏈接穩(wěn)定性和說話者回聲的影響(InfluenceofnationalITU-TG.223電話參考電路噪聲計(jì)算的假設(shè)（AssumptionsforthecalculationofnoiseonhypotheticalreferencecircITU-TP.56激活語音電平的客觀測量（ObjectivemeasurementofacITU-TP.58通話用頭和軀干模擬器（HeadandtorsoITU-TP.76響度等級的測定；基本原則（Determinationofloudnessratings;fundamentalITU-TP.380耳機(jī)電聲測量（Electro-acousticmeasu2andotherspeech-basedapplihands-freeandhandsetterminaltesITU-TP.700語音通信響度的計(jì)算（CalcuITU-TP.1150車載通信音頻規(guī)范（In-carcommunicationau包括USB-TypeA、USB-TypeC、3.5mm接耳機(jī)的輸入信號是數(shù)字信號的耳機(jī)，數(shù)字耳機(jī)的接口有l(wèi)ightning主動降噪activenoiseca聲的特性相應(yīng)地發(fā)射相位相反、振幅相同的認(rèn)知聽力學(xué)的重要概念,是認(rèn)知心理學(xué)中配能(effort)這一概念的分支,它描述的是聆聽者從自身LAeq,T=10log2P(t)dt]dB(A)………（1）34符號和縮略語4.1符號4.2縮略語ANC：主動降噪（ActiveNoiARL：聲參考電平（AcousticREEP：耳道入口點(diǎn)（EarcanalHATS：頭和軀干模擬器（HeadALR：響度評定值（LoudnessRMRP：嘴參考點(diǎn)（MouthReferencePoint）SLR：發(fā)送響度評定值（SendingLoudnessSPCV：模擬節(jié)目信號特征電壓（SimulatedProgrammesignalCharRLR：接收響度評定值（ReceivingLoudnessRTCLw：加權(quán)的終端耦合損耗（TerminalCouplingLossWeighted）?SII：語音清晰度指數(shù)提高值（SpeechIntelligibilityIndeximprovement）5.1試驗(yàn)配置4模擬耳機(jī)測試設(shè)置如圖1所示，數(shù)字耳機(jī)測試5人工耳要求人工嘴要求音頻分析儀要求>110dB(A)>110dB測試信號和電平除非另有規(guī)定，測量使用ITU-TP.501中的真人語音信號，所用測波來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)通話為窄帶信號時，所使用的測試信號應(yīng)是100Hz和4kHz之間的頻帶帶通濾波器；為寬帶信號時，所使用的測試信號應(yīng)是100Hz和8kHz之間的頻帶帶通濾波器；當(dāng)通話為超寬帶信除非另有說明，否則所有測試信號電平均指整個測試序列長度6耳機(jī)擺放的定位耳機(jī)測試建議使用頭軀模擬器。耳機(jī)應(yīng)擺放在ITU-TP.380推薦的佩戴位置。也可使用供應(yīng)商指定背景噪聲系統(tǒng)要求背景噪聲模擬系統(tǒng)的設(shè)置、均衡方法和噪聲源參見ETSITS消聲室尺寸可為2.5×3m到3.5×4m，高度可在2.20m到2.5Outside_Traffic_Road_7Outside_Traffic_Crossroads_bFullsize_Car1_130Kmh_biWork_Noise_Office_Callcenter_binau消聲室要求底噪要求d)總特征響度和總響度采用N5統(tǒng)計(jì)方法來計(jì)算，最后得出以宋為單位的超出分析框5%的閾值；背景噪聲系統(tǒng)要求8ANC功能測試使用的噪聲信息見表3。序號(s)時長1525354595.2模擬耳機(jī)通信模式試驗(yàn)要求試驗(yàn)方法試驗(yàn)要求由模擬節(jié)目信號特征電壓（SPCV）來規(guī)定，SPCV是在應(yīng)用擴(kuò)散場校正和A計(jì)權(quán)后，產(chǎn)生1Pa聲壓所需的接收靈敏度應(yīng)為75mV≤SPCV≤試驗(yàn)方法試驗(yàn)要求55555試驗(yàn)方法試驗(yàn)要求-∞968888-∞注：所有靈敏度值均以dB為單位。中間頻率的限值位于對數(shù)(頻率)/線性(dB靈敏度)坐試驗(yàn)要求試驗(yàn)方法標(biāo)稱信號電平下的英式英語單講序列，信號電平是整個測試信號的平均電平，輸出電平使用c)噪聲測量不使用測試信號，但應(yīng)考慮所有可能的噪聲源，由于需要對整個終端/耳機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行際情況，因此，本文件中的測試用例不會準(zhǔn)確涵蓋射頻持續(xù)1s，這是計(jì)算空閑信道噪聲的平均時間，須確保在測量過程中正確激活耳機(jī)，如果在測量過程中耳機(jī)未精確激活，則必須將測量窗口切到耳機(jī)保持激活的持續(xù)時間，使用FFT（8k采樣/48khz采樣率或等效采樣率）測量噪聲信號的功率密度譜），試驗(yàn)要求試驗(yàn)方法間應(yīng)小于1s，正弦波信號電平應(yīng)為標(biāo)稱信號電平，為了確保激活耳機(jī)，在實(shí)際測量之前插入試驗(yàn)要求試驗(yàn)方法b)測量接收方向和發(fā)送方向之間的衰減；5.3數(shù)字耳機(jī)通信模式試驗(yàn)方法技術(shù)要求對于單耳頭戴耳機(jī)，對至少某一控制值（即頭戴終端通常音量），RLR應(yīng)在2dB±3dB范圍有用戶控制的接收音量控制器，當(dāng)音量控制器調(diào)至最大時，RLR應(yīng)不小于-13dB。當(dāng)音量控制器調(diào)至最對于雙耳頭戴耳機(jī)，對至少某一控制值，任一耳機(jī)的RLR應(yīng)在8dB±3dB范圍內(nèi)；若有用戶控制的試驗(yàn)方法技術(shù)要求000444005555技術(shù)要求66666666666668888試驗(yàn)方法技術(shù)要求用適當(dāng)?shù)脑肼暭訖?quán)方法(應(yīng)按照ITU-TG.P.56表3中規(guī)定），測得的信號與50試驗(yàn)方法技術(shù)要求0試驗(yàn)方法技術(shù)要求試驗(yàn)方法技術(shù)要求試驗(yàn)方法試驗(yàn)要求試驗(yàn)要求注：串?dāng)_衰減≥20dB，分析頻率范圍50Hz至16000H005.5對收聽裝置（頭戴式耳機(jī)，耳塞式耳機(jī)等）的聲安全要求實(shí)驗(yàn)要求當(dāng)收聽裝置的聲學(xué)輸出LAeq為94dB(A)時a)將被測耳機(jī)放置在HATS上，由信號發(fā)生器向被測實(shí)驗(yàn)要求時，輸入信號為-10dBFS，則收聽裝置的LAeq，T聲學(xué)輸出應(yīng)當(dāng)不大于100dB(A)。試驗(yàn)方法a)將被測耳機(jī)放置在HATS上，由信號發(fā)生器向被測耳機(jī)加載測量信號，信實(shí)驗(yàn)要求——任何播放和傳輸裝置播放EN50332-1所述的固定的“模擬節(jié)目噪聲”——考慮無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，其中有空中接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了等效的聲學(xué)水平；和——輸入信號為-10dBFS時，收聽設(shè)備的LAeq，T聲學(xué)輸出應(yīng)當(dāng)≤100dB（試驗(yàn)方法a)將被測收聽裝置放置在HATS上，藍(lán)牙信號發(fā)生器采用A2DPSource協(xié)議，向被測收聽裝置發(fā)射實(shí)驗(yàn)要求試驗(yàn)方法被動降噪是耳機(jī)物理降噪；主動降噪是ANC算法降噪被動降噪是耳機(jī)物理降噪；主動降噪是ANC算法降噪總降噪性能曲線本項(xiàng)所有測試的頻響曲線，均為20Hz到20kHz的三分之一倍頻程采樣率，實(shí)驗(yàn)室還可以提供4096采a)模擬人工頭不佩戴耳機(jī)（LOPENd)測試采用48kHz采樣率，分析使用4096點(diǎn)FFTe)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,分別得到4個曲線，LON(f,i,n),單位為dBSPL；h)測試采用48kHz采樣率，分析使用4096點(diǎn)FFT變換（漢寧窗采i)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,分別得到4個曲線，LOPEN(f,i,n),單位為dBSPL；注：若實(shí)驗(yàn)室環(huán)境沒有變化，則LOPEN(f,i,n)結(jié)果后續(xù)測試可以復(fù)用。本項(xiàng)所有測試的頻響曲線，均為20Hz到20kHz的三分之一倍頻程采樣率，實(shí)驗(yàn)室還可以提供4096采a)模擬人工頭不佩戴耳機(jī)（LOPENd)測試采用48kHz采樣率，分析使用4096點(diǎn)FFTe)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,分別得到4個曲線，LOFF(f,i,n),單位為dBSPL；h)測試采用48kHz采樣率，分析使用4096點(diǎn)FFT變換（漢寧窗采i)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,分別得到4個曲線，LOPEN(f,i,n),單位為dBSPL；注：若實(shí)驗(yàn)室環(huán)境沒有變化，則LOPEN(f,i,n)結(jié)果后續(xù)測試可以復(fù)用。本項(xiàng)所有測試的頻響曲線，均為20Hz到20kHz的三分之一倍頻程采樣率，實(shí)驗(yàn)室還可以提供4096采）；d)測試采用48kHz采樣率，分析使用4096點(diǎn)FFTe)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,分別得到4個曲線，LOFF(f,i,n),單位為dBSPL；h)測試采用48kHz采樣率，分析使用4096點(diǎn)FFT變換（漢寧窗采i)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,分別得到4個曲線，LON(f,i,n)，單位為dBSPL；注：若本項(xiàng)測試是在總降噪性能和被動降噪性能之后測的，則LOFF(f,i,n)結(jié)果和LON(f,i,n)結(jié)果可以復(fù)用。感知噪聲響度衰減值是一個由DUT引起的聽音者對背景噪聲衰減的感知測量值。它可由設(shè)備的物理響度值應(yīng)用以下指標(biāo)之一來進(jìn)行計(jì)算（輸入信號為響度值應(yīng)用以下指標(biāo)之一來進(jìn)行計(jì)算（輸入信號為）：c)因ISO532-1假定各個獨(dú)立通道影響雙耳聲音呈現(xiàn)效果，所以總響度評定值由兩個耳朵響度評注：在步驟b)前，實(shí)驗(yàn)室可以先證明左右耳響度值是一致的，用來說明左右耳的大差異是由DUT佩戴異常或者測試總感知噪聲響度衰減值總感知噪聲響度衰減值(ΔLoudTotal）即下面兩個的差值：a)人工頭不佩戴DUT時噪聲的響度值（依據(jù)ISO532-1）LoudOpenb)人工頭佩戴DUT并打開ANC功能的噪聲的響度值LoudOn每個噪聲類型下的總感知噪聲響度衰減值ΔLoudTotal的計(jì)算公式如下：j)用公式（5）來計(jì)算相同噪聲得到ΔLoudTotal。被動噪聲響度衰減值被動噪聲響度衰減值（Loudpassive）即下面兩個的差值：a)人工頭不佩戴DUT的噪聲響度值（依據(jù)ISO532-1）Loudopenb)人工頭佩戴DUT并關(guān)閉ANC功能的噪聲響度值LoudoFF每個噪聲類型下的被動噪聲響度衰減值Loudpassive的計(jì)算公式如下：j)用公式（6）來計(jì)算相同噪聲得到Loudpassive。主動噪聲響度衰減值主動噪聲響度衰減值（LoudActive）即下面兩個的差值：a)人工頭佩戴DUT并開啟ANC功能的噪聲響度值（依據(jù)ISO532-b)人工頭佩戴DUT并關(guān)閉ANC功能的噪聲響度值LoudoFF每個噪聲類型下的被動噪聲響度衰減值LoudActive的計(jì)算公式如下：e)遵循ISO532-1中第5.2.1章來定義LoudON，返回的噪聲信號用擴(kuò)散聲場進(jìn)行修正并用時變響i)遵循ISO532-1中第5.2.1章來定義LoudOFF，返回的噪聲信號用擴(kuò)散聲場進(jìn)行修正j)用公式（7）來計(jì)算相同噪聲得到LoudActive。測試實(shí)驗(yàn)室應(yīng)將環(huán)境噪聲20Hz到20kHz1/3倍頻程采樣的頻譜記錄在報(bào)告里，也可以將4096采樣數(shù)自噪聲頻譜（Nself）是ANC設(shè)備打開ANC功能后產(chǎn)生的自噪聲在測試人耳耳膜處測試得的聲音Nself表現(xiàn)為各個耳朵i20Hz到20kHz的頻響曲線:d)在人工耳的左耳和右耳錄制10s48kHz采樣率、4096采樣點(diǎn)FFT變化（漢寧窗為50%重疊）的噪e)FFT變化采用1/3倍頻程LON(f,i,n)來計(jì)算，單位為dBSPL；f)LON(f,i,n)應(yīng)采用遵循IEC61672-1[15]的A計(jì)權(quán)來算出頻譜LON(f,i)；g)Nself(f,i)用公式（8）來得到各個耳朵的頻譜。自噪聲響度值（Loudself）是依據(jù)ISO532-1計(jì)算出的可感知的響度值響度值Loudself公式為:e)遵循ISO532-1中第5.2.1章來定義LoudON，返回的噪聲信號用擴(kuò)散聲場進(jìn)行修正并用時變響f)Loudself用公式（9）來定義。本章講述ANC設(shè)備在用戶用來傳輸語音信號時的測試方法。參考ITU-TP.76定義了3種ANC設(shè)備語音語音傳輸損耗曲線全部語音傳輸損耗曲線（ILss,total）和通透模式語音傳輸損耗曲線（ILss,TT）。不佩戴耳機(jī)測的曲線為ILss,OPEN:a)ANC功能關(guān)閉，ILss,OFFb)ANC功能開啟，ILss,ONc)通透模式開啟，ILss,TT不同的ILss狀態(tài)用下面的公式計(jì)算（20Hz到20kHz）:b)噪聲系統(tǒng)關(guān)閉，不播放背景噪聲；e)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線ILss,OFF(f,i),單位為dBSPLh)h)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線ILss,ON(f,i),單位為dBSPL；k)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線ILss,TT(f,i),單位為dBSPL；n)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線ILss,OPEN(f,i),單位為dBSPL；o)被動語音傳輸損耗曲線（ILss,passive全部語音傳輸損耗曲線（ILss,total）和通透模式語音傳輸損耗曲線（ILss,TT）用公式（101112）來分別定義。語音傳輸損耗幅值語音傳輸損耗幅值(ΔLoudss）可根據(jù)使用者佩戴的設(shè)備狀態(tài)分為被動語音傳輸損耗幅值 (ΔLoudss,passive全部語音傳輸損耗幅值(ΔLoudss,total）和通透模式語音傳輸損耗幅值(ΔLoudss,TT）。不佩戴耳機(jī)測的幅值為ΔLoudss,OPEN：a)ANC功能關(guān)閉，Loudss,OFFb)ANC功能開啟，Loudss,ONc)通透模式開啟，Loudss,TT不同的ILss狀態(tài)用下面的公式計(jì)算b)噪聲系統(tǒng)關(guān)閉，不播放背景噪聲；d)在人工耳的左耳和右耳錄制48kHz采樣率的噪聲信號，分析計(jì)算依據(jù)ITU-TP.700,計(jì)度值為Loudss,OFF，單位為方；f)在人工耳的左耳和右耳錄制48kHz采樣率的噪聲信號，分析計(jì)算依據(jù)ITU-TP.700,計(jì)度值為Loudss,ON，單位為方；h)在人工耳的左耳和右耳錄制48kHz采樣率的噪聲信號，分析計(jì)算依據(jù)ITU-TP.700,計(jì)算出的響度值為Loudss,TT，單位為方；j)在人工耳的左耳和右耳錄制48kHz采樣率的噪聲信號，分析計(jì)算依據(jù)ITU-TP.度值為Loudss,OPEN，單位為方；k)被動語音傳輸損耗幅值(ΔLoudss,passive全部語音傳輸損耗幅值(ΔLoudss,total）和通透模式語音傳輸損耗幅值(ΔLoudss,TT）用公式（131415）來分別定義。本章講述的是使用ANC設(shè)備近端的語音聲器聲信號的頻譜進(jìn)行校準(zhǔn)。揚(yáng)聲器的位置為：聲膜的中心到EEP的水平距離為40cm，垂直距離為30cm，即揚(yáng)聲器聲膜中心到主人頭的EEP距離50cm。揚(yáng)聲器朝向應(yīng)向斜下方，這樣的話才如果使用第二HATS或者人嘴，測試信號應(yīng)按章進(jìn)行校準(zhǔn)，在使用如果使用揚(yáng)聲器，則測試使用信號幅值在安靜環(huán)境下依據(jù)ITU-TP.56計(jì)算出的ASL應(yīng)為65dBSPL。全部第二語音損耗曲線（1LES,total）和通透模式第二語音損耗曲線（1LES,TT）。不佩戴耳機(jī)測的曲線11LES,OPEN:a)ANC功能關(guān)閉，LES,OFF;b)ANC功能開啟，LES,ON;c)通透模式開啟，LES,TT（如果設(shè)備支持的話）不同的設(shè)備狀態(tài)用下面的公式計(jì)算ESR（20Hz到20kHz）:b)噪聲系統(tǒng)關(guān)閉，不播放背景噪聲；e)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線LES,OFF(f,i),單位為dBSPLh)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線LES,ON(f,i),單位為dBSPL；k)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線LES,TT(f,i),單位為dBSPL；n)FFT變換使用三分之一倍頻程來計(jì)算,得到曲線LES,OPEN(f,i),單位為dBSPL；o)被動語音傳輸損耗曲線（1LES,passive全部語音傳輸損耗曲線（1LES,total）和通透模式語音傳輸損耗曲線（1LES,TT）用公式（171819）來分別定義。第二語音損耗幅值(ΔLoudES）可根據(jù)使用者佩戴的設(shè)備狀態(tài)分為被動第二語音損耗幅值(ΔLoudES,passive全部第二語音損耗幅值(ΔLoudES,total）和通透模式第二語音損耗幅值(ΔLoudES,TT）。不佩戴耳機(jī)測的幅值為不佩戴耳機(jī)測的幅值為ΔLoudES,OPEN：a)ANC功能關(guān)閉，LoudES,OFFb)ANC功能開啟，LoudES,ONc)通透模式開啟，LoudES,TTb)噪聲系統(tǒng)關(guān)閉，不播放背景噪聲；d)在人工耳的左耳和右耳錄制48kHz采樣率的噪聲信號，分析計(jì)算依據(jù)ITU-TP.700,度值為LoudES,OFF，單位為方；f)在人工耳的左耳和右耳錄制48kHz采樣率的噪聲信號，分析計(jì)算依據(jù)ITU-TP.700,計(jì)度值為LoudES,ON，單位為方；h)在人工耳的左耳和右耳錄制48kHz采樣率的噪聲信號，分析計(jì)算依據(jù)