头肩模拟器在免提或头戴式终端测试中的应用

一、概述
头肩模拟器可用于免提终端和手持终端性能的客观测量，并且可以用于主观测试耳机的校准。针对不同的测量样品或样品的不同参数，人工耳和人工嘴需要进行指定均衡，以确保测试的准确性。

二、校准
2.1 发送方向测试HATS校准
在测试前需对人工嘴进行校准：
——手机和耳机的测试，人工嘴的输入信号应在自由场条件下在嘴参考点(MRP)位置校准；信号大小应为-4.7 dBPa.
——用于扬声器免提终端的测试时，需在HATS免提参考点（HFRP）位置进行校准。校准程序如下：
a. 人工嘴输入信号首先在自由场条件下进行MRP校准。频率范围的总幅值为-4.7 dBPa。
b. 记录MRP的频谱。该频谱用作发送特性的参考。
c. 记录HATS HFRP的频谱。
d. HATS HFRP的频谱校准为[ITU-T P.58]表7d和[ITU-T P.58]表7e中相关HATS HFRP的标称频谱。
e. 在HATS HFRP将幅值调整为-28.7dBPa。
f. MRP的实际幅值（以1/3倍频程测量）用作发送特性的参考。
测试设置应符合图1。HATS参考平面的水平定位应保证在2°范围内,详细记录HATS的参考位置，保证HATS在参考位置的准确和可重复的定位。

图1 人工头HFRP校准

2.2接收方向测试HATS均衡
HATS应配备两只3.3或3.4型人工耳，根据[ITU-T P.58]指定位置安装耳廓。
——扬声器和免提终端
由于躯干，肩部和耳廓的衍射和反射，HATS与通用测量麦克风不同。传递函数是具有指向性且不是平的。不同方向的典型HATS传递函数可在[ITU-T P.58]中找到。由于HATS具有方向性，因此必须找到一个参考位置，给出与通用测量麦克风一致的参考结果。该参考位置下，均衡后的HATS的频率响应应当是平坦的。在消声环境下，合适的参考位置在HATS前面，0度方向。该参考条件下的均衡被定义为“自由场均衡”
—— 手机和耳机终端
按[ITU-T P.58]中定义，HATS的扩散场频率响应是指扩散场下，耳骨膜参考点和HATS参考点的1/3倍频程的声压差，以dB为单位。
对于大多数参数测试（响度等级除外），要求HATS进行扩散场均衡。RLR测量时，HATS应用[ITU-T P.57]中定义的DRP-ERP校准，不应进行泄漏校准。

三、人工头定位
测量桌的桌面应是坚硬、平坦的，刚性且水平，以提供声音反射平面。桌面表面积约为1 m2,不能小于0.96 m2，且宽度不能小于800 mm。被测免提终端置于桌面上。
3.1 桌面式扬声器
免提终端的扬声器布局如图。HATS唇环定位如图中C点所示，但嘴的参考轴应为水平。终端外壳前部的边缘垂直于AB。

图2 免提终端的扬声器布局

3.2其他类型的免提电话终端
测试布局按制造商要求，如无明确规定，依据3.1描述的原则应用测试位置。测试适用于移动，便携，多媒体，膝上型扬声器电话终端，组音频终端和会议系统。
示例：移动扬声器（车载）
HATS放置在汽车（或汽车模拟器）内，如图3所示。如图调节HATS的唇环。
扬声器电话终端的制造商需要明确地定义左和/或右耳道入口点（EEP）相对于车内固定位置的确切位置，例如到车顶的距离和到挡风玻璃上边缘的距离。

图3 车内HATS布局

四、声学性能
4.1双耳测试接收灵敏度
采用HATS双耳测试接收灵敏度；每个人工朵的均衡输出信号在总分析时间上进行功率平均;对于每个1/3频程频带，“右”和“左”信号被电压求和;得到的1/3倍频程数据用作计算或测量的输入信号。
——扬声器和扬声器电话终端
为计算扬声器和扬声器电话终端的接收响度评级（RLR），当使用双耳测量，校正因子为8 dB，而不是14 dB。
——手机和耳机终端
根据[ITU-T P.79]中的定义，使用双耳信号计算双耳头戴式耳机终端的接收响度评级（RLR），用dBPa/V表示。
4.2应用HATS校准用于主观评估测试的耳机
对于[ITU-T P.832]中定义的第三方听音测试程序，该主观测试的语音材料必须通过均衡的HATS记录并由立体声均衡耳机再现。耳机采用耳罩式的，并具有足够低的声阻抗。
Step 1:HATS（配备3.3或3.4型人工耳）首先按照1/3倍频程对100Hz到8kHz的频率范围内均衡（均衡在消声室进行）;参考源（播放宽带信号的扬声器）放置在HATS的参考轴上，距离HATS唇环至少1.5米。
来自HATS的左耳和右耳的均衡信号是：
-以1/3倍频程分析。保持两个信号的频谱和电平作为耳机均衡的参考。
-以立体声录制。
Step 2:耳机佩戴于HATS上（配备3.3或3.4型人工耳）。Step 1期间记录的立体声信号被馈送到包括耳机和相关的立体声均衡系统的重放系统。由HATS的每个均衡人工耳产生的新信号以1/3倍频程频带中进行分析，并与在step 1得到的相应信号进行比较。
当HATS的每个人工耳产生的信号电平（以及100Hz到8kHz内1/3倍频程的频谱）,与step 1相应参考信号作比对，当差值在1 dB内时，即实现耳机的正确均衡。

五、头肩模拟器在测试中的应用

 应用HATS进行免提设备（包括扬声器，扬声器和耳机）的性能参数测试。
 应用HATS进行手持终端性能的客观测量。
 应用HATS校准对头戴式耳机进行校准，用于主观评估测试。