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检测认证知识分享

电竞耳机降噪效果测试:量化主动降噪模式下的环境噪音衰减量与音质保真度

电竞耳机降噪效果测试报告

一、测试目的

  1. 量化测试目标电竞耳机在主动降噪(ANC)模式下,对不同频率、不同强度环境噪音的衰减量,明确降噪性能等级。

  2. 评估主动降噪模式开启/关闭状态下的音质保真度差异,检测降噪功能是否对游戏音效、语音通讯音质产生负面影响。

  3. 模拟电竞场景典型环境噪音(如键盘敲击声、鼠标点击声、环境人声、空调噪音等),验证耳机在实际使用场景中的降噪效果与音质适配性。

  4. 验证产品是否符合 GB/T 14471-2013《头戴耳机通用技术条件》国家标准及企业宣称的主动降噪性能指标(宣称:对200Hz-1kHz频段噪音衰减量≥25dB),为产品质量认证及市场推广提供权威数据支撑。

  5. 定位耳机降噪功能与音质表现的薄弱环节,为委托方优化产品声学设计、提升用户体验提供针对性实验数据与技术建议。

二、测试依据

  1. 国家标准:GB/T 14471-2013《头戴耳机通用技术条件》,其中明确了耳机声学性能、降噪效果的测试方法与判定指标。

  2. 行业标准:YY/T 1496-2016《有源降噪耳机通用技术要求和测试方法》,规范了有源降噪耳机的降噪性能测试流程与数据处理方式。


三、测试设备与样品

(一)测试设备及校准情况

本次测试所用设备均经法定计量机构校准合格,处于有效校准周期内,确保测试数据的准确性与权威性,具体设备信息如下:

  1. 声学测试室:型号为ATS-1000,内部体积20m³,背景噪音≤15dB(A),支持频率范围20Hz-20kHz的声学测试,符合GB/T 6882-2016《声学 声压法测定噪声源声功率级 消声室和半消声室精密法》要求。

  2. 多通道声学分析仪:型号为B&K 3560C,频率测量范围10Hz-200kHz,测量精度±0.1dB,可同步采集噪音输入与耳机输出声压信号。

  3. 人工头声学测量系统:型号为B&K 4128-C,生产厂家为丹麦B&K公司,配备仿真耳与仿真嘴,可模拟人耳听觉特性与人体声学反射,用于精准测量耳机佩戴状态下的降噪效果与音质参数。

  4. 标准声源:型号为B&K 4290,生产厂家为丹麦B&K公司,频率范围20Hz-10kHz,声压级可调范围40dB-120dB,用于产生标准测试噪音。

  5. 电竞场景噪音模拟器:型号为ES-500,生产厂家为XX测试设备有限公司,可模拟键盘敲击声(500Hz-2kHz,85dB)、鼠标点击声(1kHz-3kHz,80dB)、环境人声(100Hz-4kHz,75dB)、空调噪音(20Hz-500Hz,70dB)等典型电竞环境噪音。

  6. 音频信号发生器:型号为Tektronix AFG3102,生产厂家为泰克公司,频率范围10Hz-20MHz,可产生正弦波、方波、游戏音效等标准音频信号。

(二)测试样品信息

  1. 样品名称:X电竞头戴式耳机

  2. 样品数量:6副,分为3组,每组2副,分别用于降噪衰减量测试、音质保真度测试、实际场景模拟测试

  3. 样品来源:委托方随机抽样送检,抽样比例为该批次产品的0.6%

  4. 样品状态:全新未拆封,外观无划痕、变形、掉漆等缺陷,配件齐全(含充电线、音频线、说明书),开机后各功能模式切换正常,电池电量均为100%(经专用充电器满电后静置2小时)

  5. 样品预处理:测试前将所有样品置于温度25±2℃、湿度50±5%RH的标准环境实验室中静置24小时,确保耳机内部声学组件处于稳定状态,避免环境因素对测试结果产生干扰

  6. 测试辅助设备:原装充电线、原装音频线、高性能游戏主机(用于播放标准游戏音效)、电脑终端(用于控制测试设备与记录数据)

四、测试方案与过程

本次测试以“主动降噪模式”为核心测试对象,设置“噪音频率”“噪音强度”“使用场景”三大变量,分别开展降噪衰减量量化测试、音质保真度评估测试及实际电竞场景模拟测试。测试过程严格遵循声学测试规范,确保测试环境稳定、测试流程标准化。

(一)测试变量与评价指标设计

  1. 测试变量

    1. 噪音频率梯度:选取人耳敏感频段及电竞场景典型噪音频段,设置8个梯度,分别为:20Hz(低频)、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz(高频)。

    2. 噪音强度梯度:结合日常环境与电竞场景噪音强度,设置3个梯度,分别为:60dB(A)(低强度环境噪音)、75dB(A)(中等强度环境噪音)、90dB(A)(高强度环境噪音)。

    3. 使用场景:分为标准声学测试场景、典型电竞场景(含键盘鼠标噪音场景、多人语音场景、空调环境场景)。

  2. 评价指标

    1. 降噪性能指标:噪音衰减量(单位:dB),即主动降噪模式开启前的环境噪音声压级与开启后的噪音声压级差值,衰减量越大,降噪效果越好。

    2. 音质保真度指标:频率响应偏差(单位:dB)、总谐波失真(THD,单位:%)、语音清晰度(STI,无单位)、游戏音效定位精度(单位:°),各项指标偏差越小、数值越高,音质保真度越好。

(二)测试步骤

1. 初始状态检测(测试前准备)

对所有6副测试样品进行全面的初始状态检测,确保样品初始状态一致且符合测试要求:

  1. 外观与功能检测:检查每副耳机的耳罩贴合度、头梁伸缩灵活性、按键响应灵敏度,测试主动降噪模式、游戏模式、通透模式的切换稳定性;连接游戏主机,播放标准音频信号,确认耳机发声正常,无杂音、破音现象。

  2. 基础声学参数检测:将耳机佩戴在人工头声学测量系统上,使用音频信号发生器播放20Hz-40kHz的标准正弦波信号,通过多通道声学分析仪采集耳机的初始频率响应曲线,记录基准数据。

  3. 数据记录:对每副样品的初始外观照片、功能测试结果、基础声学参数进行编号存档,建立样品初始状态档案,作为后续对比分析的基准。

2. 主动降噪衰减量量化测试

将第1组2副样品(编号:EH-001、EH-002)用于降噪衰减量测试,测试在标准声学测试室中进行,具体流程如下:

  1. 测试准备:将人工头声学测量系统置于声学测试室中心位置,将耳机正确佩戴在人工头上,确保耳罩与人工耳完全贴合,无漏气现象;连接多通道声学分析仪与标准声源,校准设备至正常工作状态。

  2. 基准噪音采集:开启标准声源,按预设的噪音频率梯度(20Hz-4kHz)和强度梯度(60dB(A)、75dB(A)、90dB(A))依次产生标准环境噪音,每个频率-强度组合下稳定输出30秒,通过人工头采集降噪模式开启前的环境噪音声压级,记录为基准值。

  3. 降噪后噪音采集:保持标准声源的频率与强度参数不变,开启耳机的主动降噪模式,稳定运行30秒后,再次通过人工头采集环境噪音声压级,记录为测试值。

  4. 衰减量计算:针对每个频率-强度组合,计算降噪衰减量(衰减量=基准值-测试值);每副样品重复测试3次,取平均值作为最终测试结果,降低偶然误差。

3. 音质保真度评估测试

将第2组2副样品(编号:EH-003、EH-004)用于音质保真度测试,分别测试主动降噪模式开启与关闭状态下的音质差异,具体流程如下:

  1. 频率响应与总谐波失真测试:

    1. 将耳机佩戴在人工头上,连接音频信号发生器与多通道声学分析仪,分别在主动降噪开启、关闭状态下,播放20Hz-40kHz的标准正弦波信号(声压级85dB(A))。

    2. 采集两种状态下的频率响应曲线,计算与初始基准频率响应曲线的偏差;同时采集总谐波失真数据,记录不同频率下的THD值(重点关注100Hz-4kHz人声与游戏音效核心频段)。

  2. 语音清晰度测试:

    1. 使用音频信号发生器播放标准语音测试信号(含中文普通话单音节、双音节、语句,符合GB/T 7347-2010《声学 语音清晰度测试方法》要求),分别在主动降噪开启、关闭状态下,通过人工头采集耳机输出的语音信号。

    2. 利用多通道声学分析仪计算语音清晰度指数(STI),STI取值范围0-1,数值越接近1,语音清晰度越高。

  3. 游戏音效定位精度测试:

    1. 在声学测试室中布置多方位标准声源,模拟游戏中的360°音效场景(如前方、后方、左右两侧、斜上方等8个方位),分别在主动降噪开启、关闭状态下,通过耳机播放不同方位的游戏音效信号。

    2. 由3名专业声学测试人员(具备电竞音效评估资质)佩戴耳机判断音效方位,记录判断偏差角度,计算平均定位偏差,偏差角度越小,定位精度越高。

4. 实际电竞场景模拟测试

将第3组2副样品(编号:EH-005、EH-006)用于实际电竞场景模拟测试,模拟用户真实使用环境,验证降噪效果与音质适配性,具体流程如下:

  1. 键盘鼠标噪音场景测试:

    1. 在声学测试室中放置电竞场景噪音模拟器,设置为键盘敲击声(500Hz-2kHz,85dB(A))+鼠标点击声(1kHz-3kHz,80dB(A))混合噪音模式。

    2. 测试人员佩戴耳机,开启主动降噪模式与游戏模式,连接游戏主机进行1小时模拟游戏操作,实时感受降噪效果,同时通过多通道声学分析仪记录噪音衰减量;游戏结束后,测试语音通讯功能,评估键盘鼠标噪音对语音清晰度的影响。

  2. 多人语音场景测试:

    1. 开启电竞场景噪音模拟器,设置为3人环境人声(100Hz-4kHz,75dB(A))混合模式,模拟电竞开黑时的背景人声环境。

    2. 测试人员佩戴耳机开启主动降噪模式与语音模式,进行30分钟多人语音通话,记录语音传输的清晰度、延迟情况,评估降噪功能对语音信号的过滤效果。

  3. 空调环境场景测试:

    1. 开启电竞场景噪音模拟器,设置为空调低频噪音(20Hz-500Hz,70dB(A))模式,模拟室内电竞环境的低频背景噪音。

    2. 测试人员佩戴耳机开启主动降噪模式,播放游戏背景音乐与音效,评估低频噪音的降噪效果及对音乐、音效音质的影响,记录相关主观感受与客观数据。

5. 数据采集与处理

  1. 数据采集:安排专人负责测试全程的数据记录,包括测试参数(噪音频率、强度、场景类型)、样品状态(各模式运行情况)、测试设备采集的客观数据(衰减量、频率响应偏差、THD等)及测试人员的主观评价结果;所有数据均采用双人核对制,确保记录准确无误,原始记录单签字存档。

  2. 数据处理:对采集的客观数据进行统计分析,计算平均值、标准差;对主观评价结果进行量化评分(1-5分,5分为最优);对比主动降噪开启与关闭状态下的各项音质指标,分析降噪功能对音质的影响程度。

  3. 结果判定:根据测试数据,对照GB/T 14471-2013国家标准、YY/T 1496-2016行业标准及企业标准的要求,逐一判定每副样品的降噪性能与音质保真度是否合格。

五、测试结果与分析

本次测试共完成6副电竞耳机的主动降噪衰减量量化测试、音质保真度评估测试及3种典型电竞场景的模拟测试。测试结果全面反映了该款电竞耳机在主动降噪模式下的性能表现,具体结果与分析如下:

(一)主动降噪衰减量量化测试结果

该款电竞耳机在不同频率、不同强度环境噪音下的主动降噪衰减量测试结果如下,所有数据均为2副样品3次测试的平均值:

  1. 60dB(A)低强度噪音环境:

    1. 低频段(20Hz-100Hz):衰减量为12dB-18dB,其中20Hz衰减12dB,50Hz衰减15dB,100Hz衰减18dB;

    2. 中频段(200Hz-1kHz):衰减量为26dB-32dB,其中200Hz衰减26dB,500Hz衰减30dB,1kHz衰减32dB;

    3. 高频段(2kHz-4kHz):衰减量为18dB-22dB,其中2kHz衰减22dB,4kHz衰减18dB。

  2. 75dB(A)中等强度噪音环境:

    1. 低频段(20Hz-100Hz):衰减量为13dB-19dB,其中20Hz衰减13dB,50Hz衰减16dB,100Hz衰减19dB;

    2. 中频段(200Hz-1kHz):衰减量为27dB-33dB,其中200Hz衰减27dB,500Hz衰减31dB,1kHz衰减33dB;

    3. 高频段(2kHz-4kHz):衰减量为19dB-23dB,其中2kHz衰减23dB,4kHz衰减19dB。

  3. 90dB(A)高强度噪音环境:

    1. 低频段(20Hz-100Hz):衰减量为11dB-17dB,其中20Hz衰减11dB,50Hz衰减14dB,100Hz衰减17dB;

    2. 中频段(200Hz-1kHz):衰减量为25dB-30dB,其中200Hz衰减25dB,500Hz衰减29dB,1kHz衰减30dB;

    3. 高频段(2kHz-4kHz):衰减量为17dB-21dB,其中2kHz衰减21dB,4kHz衰减17dB。

  4. 结果分析:

    1. 该款耳机对中频段(200Hz-1kHz)噪音的衰减效果最为显著,衰减量均≥25dB,符合企业宣称的“对200Hz-1kHz频段噪音衰减量≥25dB”的技术指标;其中在75dB(A)中等强度噪音环境下,1kHz频段衰减量达到33dB,降噪性能最优。

    2. 对高频段(2kHz-4kHz)噪音的衰减量在17dB-23dB之间,可有效降低键盘敲击声、鼠标点击声等高频电竞环境噪音。

    3. 对低频段(20Hz-100Hz)噪音的衰减量相对较弱,为11dB-19dB,可一定程度降低空调低频噪音,但对极低频噪音(如20Hz)的降噪效果有限。

    4. 在中等强度噪音环境(75dB(A))下,各频段降噪衰减量整体最高;高强度噪音环境(90dB(A))下,部分频段衰减量略有下降,推测为主动降噪模块在高强度噪音下的负载增加,导致降噪效率轻微降低,但仍符合标准要求。

(二)音质保真度评估测试结果

该款电竞耳机在主动降噪开启与关闭状态下的音质保真度指标测试结果如下,所有数据均为2副样品3次测试的平均值:

  1. 频率响应偏差:

    1. 主动降噪关闭状态:20Hz-40kHz频段内频率响应偏差为±1.5dB;

    2. 主动降噪开启状态:20Hz-40kHz频段内频率响应偏差为±1.8dB,仅在20Hz-50Hz极低频段偏差增加0.3dB,中高频段(100Hz-40kHz)偏差无明显变化。

  2. 总谐波失真(THD):

    1. 主动降噪关闭状态:100Hz-4kHz频段THD≤0.5%;

    2. 主动降噪开启状态:100Hz-4kHz频段THD≤0.6%,无明显增加,符合企业标准≤1%的要求。

  3. 语音清晰度(STI):

    1. 主动降噪关闭状态:STI=0.85;

    2. 主动降噪开启状态:STI=0.83,仅下降0.02,语音清晰度基本保持不变,可确保多人语音通讯时的语音识别准确性。

  4. 游戏音效定位精度:

    1. 主动降噪关闭状态:8个方位游戏音效定位平均偏差为±2°;

    2. 主动降噪开启状态:8个方位游戏音效定位平均偏差为±2.2°,定位精度基本无变化,可满足电竞游戏中对音效方位判断的精准需求。

  5. 结果分析:

    1. 主动降噪模式开启后,该款耳机的各项音质保真度指标均无明显劣化,频率响应偏差、总谐波失真仅轻微增加,语音清晰度与游戏音效定位精度基本保持不变,说明其降噪功能采用的声学算法优化效果良好,未对音质产生负面影响。

    2. 仅在极低频段(20Hz-50Hz)出现轻微的频率响应偏差增加,这是由于主动降噪模块在抑制低频噪音时产生的微小补偿信号对原始音频信号造成的轻微干扰,但该偏差在人耳可接受范围内,不影响正常听觉体验。

(三)实际电竞场景模拟测试结果

在3种典型电竞场景下,该款耳机的降噪效果与音质表现主观评价及客观数据如下:

  1. 键盘鼠标噪音场景:

    1. 客观数据:键盘敲击声(500Hz-2kHz)衰减量为22dB-28dB,鼠标点击声(1kHz-3kHz)衰减量为20dB-25dB;

    2. 主观评价:测试人员可清晰听到游戏音效与语音通讯声,键盘鼠标噪音干扰极小,主观评分4.8分(5分制),降噪效果与音质适配性优秀。

  2. 多人语音场景:

    1. 客观数据:环境人声(100Hz-4kHz)衰减量为25dB-30dB,语音清晰度STI=0.82;

    2. 主观评价:多人语音通讯时无明显背景噪音干扰,语音清晰、无延迟,可准确分辨不同说话人的声音,主观评分4.7分,语音降噪与保真效果良好。

  3. 空调环境场景:

    1. 客观数据:空调低频噪音(20Hz-500Hz)衰减量为14dB-19dB;

    2. 主观评价:空调噪音明显减弱,游戏背景音乐与音效音质清晰,无浑浊感,仅在极安静状态下可轻微感知低频残留噪音,主观评分4.5分,可满足空调环境下的电竞使用需求。

  4. 结果分析:

    1. 该款耳机在典型电竞场景下的降噪效果与音质表现均较为优异,主观评分均≥4.5分,可有效隔绝键盘鼠标噪音、环境人声、空调噪音等常见电竞环境干扰,同时保持游戏音效与语音通讯的高保真度。

    2. 在键盘鼠标噪音场景下表现最优,这与该场景噪音主要集中在中高频段(200Hz-3kHz)有关,而该款耳机对中高频段噪音的降噪效果最为显著,精准匹配电竞核心场景需求。

(四)综合结果分析

  1. 降噪性能综合评价:该款XX系列电竞耳机的主动降噪性能符合GB/T 14471-2013国家标准、YY/T 1496-2016行业标准及企业技术要求,对中高频段(200Hz-4kHz)电竞场景核心噪音的降噪效果显著,可有效提升电竞环境的静谧性;对低频段噪音有一定降噪效果,但仍有优化空间。

  2. 音质保真度综合评价:主动降噪模式开启后,耳机的音质保真度无明显劣化,频率响应、总谐波失真、语音清晰度、游戏音效定位精度等核心指标均保持优异水平,实现了“强效降噪”与“高保真音质”的平衡,可满足电竞用户对降噪效果与音质体验的双重需求。

  3. 场景适配性综合评价:该款耳机精准匹配电竞核心使用场景,在键盘鼠标噪音、多人语音、空调环境等典型电竞场景下表现优异,降噪效果与音质适配性均得到验证,用户体验良好。

六、测试结论

  1. 降噪性能达标判定:电竞头戴式耳机的主动降噪性能符合 GB/T 14471-2013《头戴耳机通用技术条件》国家标准、YY/T 1496-2016《有源降噪耳机通用技术要求和测试方法》行业标准及企业宣称的“对200Hz-1kHz频段噪音衰减量≥25dB”的技术指标,降噪性能合格。

  2. 音质保真度达标判定:该款耳机在主动降噪模式开启状态下,音质保真度指标(频率响应偏差、总谐波失真、语音清晰度、游戏音效定位精度)均符合企业标准要求,降噪功能未对游戏音效与语音通讯音质产生负面影响,实现了降噪与保真的良好平衡,音质保真度合格。

  3. 场景适配性判定:该款耳机在键盘鼠标噪音、多人语音、空调环境等典型电竞场景下,降噪效果与音质表现均优异,可有效提升电竞用户的使用体验,完全适配电竞核心使用场景。


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