概述
隨著擴增實境 (AR)、虛擬實境 (VR) 與混合實境 (MR) 設備從概念驗證走向大規模商業化，穿戴式裝置的聲學設計正經歷一場巨大的變革。現代 AR 眼鏡為了讓使用者在享受沉浸式音效的同時保持對周遭環境的感知，普遍採用了「開放式音訊 (Open-ear Audio)」設計。然而，自由音場的特性、複雜的麥克風陣列，以及用於靜音回饋的骨傳導振動處理單元 (VPU)，都讓 AR 眼鏡的聲學測試面臨前所未有的挑戰。
為了應對這些挑戰，業界知名的聲學測試設備商美格信 (MegaSig) 推出了一套專為此打造的 AR 眼鏡聲學測試系統。以下，我們以聲學工程師的角度，為您介紹這套涵蓋硬體、軟體與多維度量測項目的完整解決方案。
一、 打造極致純淨的聲學與射頻測試環境
在工廠產線中，高達 80 dBA 以上的背景噪音與複雜的無線電波是測試最大的敵人。配置專屬的自動化聲頻射頻屏蔽箱，可以確保測試環境的絕對純淨：
- AB 03 自動化聲頻射頻屏蔽箱： 這是一款具備程控自動化設計的雙隔離屏蔽箱。其外部尺寸為 970 × 800 × 750 mm，內部可用空間為 600 × 520 × 485 mm。在隔離性能上表現優異：當外界環境噪音高達 80 dBA 時，箱內底噪可控制在 ≤40 dBA；而在 0.8G 到 2.4G 的射頻頻段，其隔離度更高達 ≥70 dB。
- AB 69 自動化聲頻射頻屏蔽箱： 若需要更緊湊的空間與更極致的靜音表現，AB 69 是進階的選擇。其外尺寸為 935 × 530 × 675 mm，內尺寸為 470 × 410 × 395 mm。同樣具備 ≥70 dB 的射頻隔離度，但其聲學隔音能力更強，能將 80 dBA 的外界噪音壓制到箱內 ≤35 dBA 的極低水平。
二、 核心大腦：數據擷取與藍牙通訊介面
AR 眼鏡高度依賴無線通訊，且同時具備揚聲器與多顆麥克風。為求測試系統整合度與藍芽傳輸協議的完整支援，我們需要功能完善的訊號中樞：
- PM 6181 音頻分析儀 (DAQ)： 這是一台高度整合的採集設備，具備 8 通道模擬採集與 2 通道模擬輸出。特別的是，它內建了 8 通道的 IEPE 激勵源（可直接驅動量測麥克風或加速規），並整合了 2 路功率放大器通道（每通道高達 16W），讓工程師無需額外串接繁瑣的功放與電源供應器。
- U 987Q 藍牙適配器： 專為現代高解析藍牙音訊設計，支援 A2DP v2.0、AVRCP v1.6 以及 HFP v1.6 設定檔。在音訊編碼方面，它不僅支援常見的 SBC、AAC，更全面支援高階的 aptX、aptX-HD、aptX-Adaptive、LHDC v5 與 LDAC。針對免持通話 (HFP)，支援 CVSD、mSBC 及 APTX Voice。此外，它還支援 SPP 大數據無斷點透傳、最新的 LE Audio、LC3 音質，甚至是 Auracast 廣播音訊發射。
- U 985 藍牙適配器： 支援藍牙 5.2 多協議無線電，提供從 125kbps 到 2Mbps 的無線數據速率。其 TX 功率可達 +8 至 20dBm，並擁有極佳的接收靈敏度（在 125kbps 時可達 -103dBm），全面支援 GAP、GATT、L2CAP 和 SMP 等協議棧。
三、 精準捕捉：量測麥克風與遠場聲源
為了精確量測開放式音訊與陣列麥克風的表現，感測器與激勵聲源的性能至關重要：
- M 663 + A 802 自由音場量測麥克風套件： 這是一款 1/2 英吋的高性能 Type 1 (I 型) 測量麥克風。它完全符合 IEC 61094-4 對於 WS2F 型測量麥克風的標準要求。其頻率響應在 3.15Hz 至 20kHz 範圍內誤差僅 ±2dB（12.5Hz – 10kHz 內更達 ±1dB）。本底噪音低於 17 dB(A)，最大可承受高達 135 dB 的聲壓級 (THD<3%)，能完美捕捉各種極端動態範圍的聲音細節。
- SB 02 遠場量測聲源： 專為遠場標準發聲設計，提供精準的頻率響應與低失真表現，具備低頻下潛佳、高精度與高穩定性的特點，適合用於測試 AR 眼鏡麥克風的遠場語音拾取能力。
四、 全方位軟體平台與測試項目
硬體到位後，軟體平台決定了測試的效率。美格信系統搭載了 BuildGo 測試軟體平台，能將複雜的測試序列自動化執行。該系統涵蓋了 AR 眼鏡所需的所有關鍵測試項目：
- 揚聲器性能測試： 包含頻率響應 (Speaker FR)、總諧波失真 (Speaker THD)，以及極為關鍵的異音檢測 (Speaker Rub&Buzz)。
- 麥克風陣列測試： 針對多通道麥克風，系統能同步測量其頻率響應 (MIC FR)、失真 (MIC THD) 以及靈敏度 (MIC Sensitivity)。
- 氣密性與特殊結構測試： 提供麥克風氣密性測試 (Acoustic Sealing)，確保組裝品質無虞。
- 進階互動與骨傳導測試： 針對語音通訊品質，系統支援通話回聲 (Echo) 測試；針對提供靜音回饋或輔助拾音的 VPU 元件，系統亦具備通話骨導 (Bone Conduct VPU) 的專屬測試方案。
結語
從揚聲器的自由音場測試、麥克風陣列的語音拾取，再到骨傳導 VPU 的振動分析，AR 眼鏡的聲學量測毫無疑問是一項龐大的系統工程。美格信 (MegaSig) 透過整合高隔離度的自動化屏蔽箱、多通道帶功放的擷取卡、頂級藍牙適配器以及專業的量測軟體，為業界提供了一套「開箱即用」的高效解決方案。
無論您是正在研發實驗室中驗證空間音訊演算法，還是準備在工廠產線上進行大規模的體驗一致性品質控制，這套系統都能成為您最堅實的工程後盾！如果您對這套系統有任何技術疑問，歡迎不吝與我們聯繫討論。