一、骨传导耳机简介
骨传导是一种将声音信号转化为机械振动,并通过头骨等硬组织结构传递至听觉系统的声音传播方式。其传导路径包括颅骨、骨迷路、内耳淋巴液及螺旋器,最终激活听觉中枢,实现声音的感知。相较于传统的空气传导方式,骨传导减少了声波传播中的多个中间介质环节,因此在嘈杂环境中仍能提供清晰的声音还原效果。此外,由于其工作原理不涉及鼓膜及外耳道的直接刺激,这种方式对耳部生理结构更为友好,具有不伤耳、抗环境噪声干扰的优势。长期以来,骨传导技术主要应用于医疗辅助听力设备、军事通信、科学研究以及高强度运动领域。近年来,随着消费电子与声学技术的进步,骨传导技术逐步进入大众消费市场,形成包括骨传导耳机、骨传导眼镜与智能头盔在内的多元化产品形态,受到越来越多用户的关注与青睐。
二、挚感光子测量方案介绍
传统的耳机声学性能测试主要依赖人工耳、分析仪等仪器,模拟人耳接收声音的过程。其测量方式通过空气传递声压,再由麦克风收集声信号进行电子分析。该过程多次经历声-电信号的转换,容易引入能量损耗。此外,空气中其他声源也易对测试结果造成干扰,导致测试精度下降,尤其在开放或半开放测试环境下更为明显。相比之下,采用激光多普勒振动传感器技术则提供了一种全新的测试路径。该技术利用相干激光原理,能够在非接触的条件下直接测量振动源的响应特性,获取包括振幅、速度、加速度、频率与相位在内的完整振动参数。以挚感光子MV系列激光测振仪为例,其在骨传导耳机声学测试中的应用表现出显著优势。首先,其具备极高的响应灵敏度与分辨率,能够捕捉细微振动变化。其次,该系统为非接触式测量结构,避免了传统接触式传感器对振源的干扰,便于在批量生产环境中集成使用。第三,激光测量直接获取振动源表面信号,省略中间信号传导环节,提高了信噪比。最后,设备小巧,安装距离灵活,可满足在线化测试及自动化集成的需求,适用于复杂工况。
三、测量案例介绍
测试对象选取了一款国产知名品牌的蓝牙骨传导耳机样品。测试过程中,耳机通过支架固定于特定位置,测试信号由智能手机经蓝牙传输至耳机进行播放,涵盖多个固定频率点。同时,激光测振仪对耳机表面产生的机械振动进行高精度采集,记录振动波形并进行频域分析。测试环境保持相对静音,以最大程度排除背景噪声影响。
通过挚感光子自研测试软件,系统可实时显示振动信号在时域与频域中的表现。所有测试数据可依据用户定义进行实时保存或批量导出,并提供包括带通、低通、高通及带阻等多类型滤波器设置和窗函数选择,满足多样化的信号处理需求。软件还集成音频回放功能,便于将振动信号转化为可听声音进行主观比对。统计分析工具支持对批量样品的数据趋势进行综合分析,提升研发效率与质量追溯能力。
测试数据分析方面,声压响应测试以150Hz频率为例,记录在不同音量下的振幅变化,并通过标准公式将振幅数据换算为声压级别,实现从机械响应到声学量化的有效转换。频率响应测试则在最大音量条件下,通过蓝牙连接方式覆盖15.3Hz至20kHz的全频段范围,系统能够完整捕捉并分析耳机在各频率下的振动响应幅度与相位特性。
综合整个测试流程,样品耳机在蓝牙传输方面表现稳定,无丢帧与延迟现象,确认无线通信模块工作正常。在声学响应方面,耳机能够覆盖20Hz至20kHz的完整听觉频段,满足日常听音与专业应用的频率响应要求。激光测振传感器对高频段响应灵敏,测试结果稳定,误差极低,完全满足频响曲线测试标准。在测试安装过程中,需注意固定方式对振动路径与共振特性的潜在影响,合理设计夹持机构可避免多余谐振的引入。此外,该系统可稳定捕捉动圈结构的基本振动频率,适用于骨传导耳机的生产一致性检测与性能评价。