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在文檔中 Mic & Speaker One Piece (頁 24-51)

圖 2.5 人聲回音測試之量測及設備間訊號接線方法示意圖

1.建立成功案例 HF-800 相關數據及圖表

首先進行 HF-800 整機喇叭及麥克風測試,先將 HF-800 上蓋打開取 下,將内部電池接頭取下,利用銲槍將喇叭及二顆麥克風解銲與電路板 (PCB)解銲分離,再將喇叭及二顆麥克風分別銲上適度長度之訊號線材(圖 2.6),在蓋回上蓋前應設法將喇叭及二顆麥克風訊號線拉出機殼外,將外 露於機殼外的喇叭訊號線夾上改裝過之訊號線材連接到 PC 端之喇叭訊號 輸 出 孔 , 在 本 文 中 距 離 喇 叭 較 近 的 一 顆 麥 克 風 定 義 為 參 考 麥 克 風 (Reference Microphone),距離較遠的麥克風定義為主要麥克風(Main Microphone) ,首先先將主要麥克風二條外露於機殼外的訊號線夾上改裝 過之訊號線材連接到 PC 端之麥克風訊號輸入孔,連接方式請參考(圖 2.4),然後開啟 PC 上 Adobe Audition 語音測試軟體二個視窗,一個視窗 負責訊號音源的發音作業及讀取相關波形數據,另一個視窗負責收音麥克 風的錄音作業及讀取相關波形數據,在此部份先以 Sample Rate 為 44100、Channels 為 Mono、Resolution 為 16 bit、固定大小音量的噪音 雜訊(White Noise)為訊號音源透過喇叭出聲,量測喇叭、麥克風的聲壓-時間準位波形圖及頻率響應圖,參考麥克風測完後接著再依相同方法量測 主要麥克風(圖 2.7),得到主要麥克風的聲壓-時間準位波形圖及頻率響 應圖。

當訊號音源為固定大小的噪音雜訊時,其量測到的聲壓-時間準位 波形圖中的波形只適合看其大小趨勢,無法作較精準的波形及數據比對,

所以接下來將上述實驗步驟中的固定的噪音雜訊(Noise)訊號音源,改為 固定頻率 1KHz、固定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音源,

其餘接線及量測方式皆相同,得到二顆麥克風的聲壓-時間準位波形圖。

3. 建立失敗案例 PH-1 相關數據及圖表

進行原定義失敗案例 PH-1 整機喇叭及麥克風測試,先將 PH-1 上蓋 圖 2.6 HF-800 喇叭、麥克風訊號線內部連接圖

圖 2.7 HF-800 喇叭、麥克風訊號線外部連接圖

打開取下,將内部電池接頭取下,利用銲槍將喇叭及二顆麥克風解銲與電 路板(PCB)解銲分離,再將喇叭及二顆麥克風分別銲上適度長度之訊號線 材(圖 2.8),為求與成功案例量測基準儘量相同,在以下 PH-1 的相關測 試中,二顆麥克風皆使用 HF-800 的麥克風,即將 HF-800 麥克風及線材直 接移植到 PH-1 機構上,在蓋回上蓋前應設法將喇叭及二顆麥克風訊號線 拉出機殼外,其餘接線及量測方式皆相同於 HF-800 整機量測方式,在此 部份先以固定的噪音雜訊(Noise)為訊號音源,量測喇叭及二顆麥克風的 聲壓-時間準位波形圖(圖 2.9)。

圖 2.8 PH-1 喇叭、麥克風訊號線內部連接圖

圖 2.9 PH-1 喇叭、麥克風訊號線外部連接圖

接下來將上述實驗步驟中的固定噪音雜訊(Noise)訊號音源,改為固定頻 率 1KHz、固定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音源,其餘接 線及量測方式皆相同,得到二顆麥克風的聲壓-時間準位波形圖。

3.比較 HF-800 與 PH-1 麥克風收音波形的差異性

將上述 HF-800 整機(含完整機構、硬體件)測試與 PH-1 整機(含完 整機構、硬體件)測試中,將 PC 之麥克風 Gain 值分成較大及較小方式,

並以固定頻率 1KHz、固定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音 源進行測試所得到主要與參考麥克風的聲壓-時間準位波形圖進行比較,

並將波型圖中之聲壓 db 值記錄下來,繪製成 HF-800 與 PH-1 之麥克風測 試聲壓 db 值比較圖。

2.4.3 由二者差異性找出相關重點及推論

本節較詳細內容將於第三章加以說明,在此僅作簡單的敘述,由上 述相關實驗可知,若能掌握到進入麥克風收音波形之正確與否將是決定是 否能讓 Forte-media 晶片軟體能正常有效發揮作用的最重要關鍵,而經由 上述實驗結果,發現影響麥克風收音波形最重要因素有可能是麥克風收音 防振橡膠墊的設計,為了證明這樣的懷疑與推論,所以增加下列與麥克風 收音防振橡膠墊有關的實驗項目。

1.PH-1 機構加 HF-800 麥克風橡膠座實驗

先將 PH-1 機構內二顆麥克風及其收音防振橡膠墊取出,並將二顆

麥克風裝入 HF-800 麥克風收音防振橡膠墊,由於 HF-800 麥克風收音防振 橡膠墊外型與 PH-1 機殼內之防振橡膠墊槽座並不相伏合,所以一次只能 放進一顆麥克風,先量測參考麥克風,再量測主要麥克風(圖 2.10),以 固定頻率 1KHz、固定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音源來 進行量測作業,得到麥克風的聲壓-時間準位波形圖。

2.泡棉筒長度實驗

選擇參考麥克風以裸露在外的方式與原機殼等機構按原本於同一 機殼內喇叭與麥克風的中心距固定於實驗桌面上,再按照圖 2.6 的接線方 式,以固定的噪音雜訊(White Noise)訊號音源來進行量測作業,剪下第 一段長度(約 24 MM)泡棉雙面膠,將泡棉雙面膠包覆麥克風後捲成筒狀,

然後依麥克風裸露分離實驗相同方法進行量測(圖 2.11),得到麥克風包 覆 24MM 長度泡棉筒的聲壓-時間準位波形圖,接著將包覆麥克風的 24MM 長度泡棉筒更換為 12MM 長度泡棉筒(圖 2.12),依上述量測方法再次進行 量測。

圖 2.10 PH-1 機構加 HF-800 麥克風收音防振橡膠墊測試

3.PH-1 整機加吸管實驗

將 PH-1 成為整機狀態,同樣在蓋回上蓋前應設法將喇叭及麥克風 訊號線拉出機殼外,剪下一段 7MM 長度的吸管,黏貼在 PH-1 機殼參考麥 克風收音圓孔上(圖 2.13),其餘接線及量測方式皆相同於 PH-1 整機測試 方式,得到麥克風的聲壓-時間準位波形圖。

圖 2.11 PH-1 24MM 長泡棉筒分離測試

圖 2.12 PH-1 12MM 短泡棉筒測試

2.4.4 建立基礎實驗模型加以驗證

在前面相關實驗結果中發現麥克風前面收音空間的體積大小的確 會影響麥克風收音波形的改變,且空間越大其波形放大的倍率越大,反之 則越小,本節實驗主要目的就是在找出麥克風前面收音空間的體積大小與 麥克風收音能量聲壓 db 值之間的詳細關係,並利用相關實驗模型驗證如 何利用改善麥克風收音防振橡膠墊控制所需的麥克風收音波形曲線,至於 更詳細內容將於第三章相關段落介紹,在此不另加敘述。

1.PH-1 麥克風收音空間與收音能量量測實驗

本實驗是利用類似 2.3.1 節中 PH-1 整機加吸管實驗方法,但是將 原 7MM 長的吸管換成一支 45CM 長的吸管,吸管上並每隔 0.5CM 作一記號,

並將該吸管設法固定在參考麥克風的收音圓孔內,以固定頻率 1KHz、固 圖 2.13 PH-1 整機加 7MM 長吸管測試

定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音源來進行量測作業,並記 錄下其參考麥克風的聲壓-時間準位波形圖,利用剪刀每隔 0.5CM 剪斷吸 管(圖 2.14),並進行每一段不同吸管長度時的麥克風錄音及存取其聲壓-時間準位波形圖,紀錄吸管長度由 4.5CM 到 0.5CM 改變時其相對應的 db 值變化,並依據上述數據製成聲壓-長度變化關係圖。

2. PH-1 麥克風收音防振橡膠墊改善實驗 (1)PH-1 麥克風收音防振橡膠墊改善實驗一

將 PH-1 機構內二顆麥克風及其收音防振橡膠墊取出,並剪下三條 泡棉雙面膠,黏貼於防振橡膠墊上,再將二顆麥克風及其貼有泡棉之收音 防振橡膠墊安裝回 PH-1 機殼内,再按照上一節的接線方式及以固定頻率 1KHz、固定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音源來進行量測作 業(圖 2.15),同樣先量測參考麥克風,測完後接著再依相同方法量測主 要麥克風,得到主要與參考麥克風的聲壓-時間準位波形圖及頻率響應圖。

圖 2.14 PH-1 麥克風收音空間與收音能量量測實驗

(2)PH-1 麥克風收音防振橡膠墊改善實驗二

完全相同於上一小節的實驗方法,只是將原本固定頻率 1KHz、固 定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音源改為固定頻率 1KHz、

固定音量 Volume -8db 的固定純音調(Tone)訊號音源來進行量測作業,同 樣先量測參考麥克風,測完後接著再依相同方法量測主要麥克風,得到麥 克風的聲壓-時間準位波形圖及頻率響應圖。

(3)PH-1 麥克風收音防振橡膠墊改善實驗三

首先將 PH-1 機構內二顆麥克風及其收音防振橡膠墊取出,只先留 下主要麥克風,參考麥克風及原舊有收音防振橡膠墊在本實驗中不需使 用,再將主要麥克風裝上由麥克風廠商提供之標準 6MM 直徑收音防振橡膠 墊(圖 2.16),首先將麥克風與標準 6MM 直徑收音防振橡膠墊中間空間完 全緊密如(圖 2.18),以一般雙面膠固定於機殼上蓋右側麥克風收音圓孔 內,蓋回上蓋後按固定的接線方式,以固定頻率 1KHz、固定音量 Volume 0

圖 2.15 PH-1 麥克風收音防振橡膠墊改善實驗一

db 的固定純音調(Tone)訊號音源來進行量測作業,得到方向朝上的主要 麥克風聲壓-時間準位波形圖。

接下來實驗將麥克風與標準 6MM 直徑收音防振橡膠墊中間預留較大 空間(圖 2.17),裝回 PH-1 機殼內,方向垂直朝右,並在多餘之空間置入 適當泡面雙面膠進行麥克風固定,按固定的接線方式,以固定頻率 1KHz、

固定音量 Volume 0 db 的固定純音調(Tone)訊號音源來進行量測作業,測 完後接著將上述麥克風與標準 6MM 直徑收音防振橡膠墊再次取出,將麥克 風與標準 6MM 直徑收音防振橡膠墊中間預留較大空間取消(圖 2.18),然 後再裝回 PH-1 機殼內,並在多餘之空間置入適當泡面雙面膠進行麥克風 固定,蓋回上蓋,再依相同方法接線及量測,得到麥克風的聲壓-時間準 位波形圖。

圖 2.16 PH-1 主要麥克風方向垂直 90 度標準防振橡膠墊實驗

在文檔中 Mic & Speaker One Piece (頁 24-51)

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