一、概述
在當前的消費電子製造領域，隨著消費者對音質體驗的要求提升以及多媒體產品型態的多樣化，來自品牌方的音頻測試要求日趨複雜，產線測試必須能夠在極短的Tack Time（i.e. 多久產出一台），精確量化產品的聲學性能。
現代化產線的建構挑戰在於：如何在充滿電磁干擾與環境噪音的工廠中，盡可能接近實驗室的測量精度，並且兼顧測試效率與專案成本要求。傳統拼湊式的方案已難以滿足需求，取而代之的是高度整合且符合國際標準的自動化測試系統。
一套完整的產線音頻測試系統，必須要綜合考量下列因素來進行整體系統規劃：
- 工廠地點與環境
- 測試產品類別
- 測試項目
- 設備交期
- 測站設計
- 預算限制
- 品牌廠要求
由於每個專案都有自己獨特的構成因素，本文將以專業設備整合商的角度，結合最新的量測技術趨勢與實務經驗，提供一份系統建構的藍圖給大家參考，若需要針對個別專案詳細規劃，歡迎隨時與我們聯繫討論。
二、 測試環境的建構：確保足夠的訊噪比
工廠的背景噪音通常高達 80-85 dBA，這對於測試高靈敏度 MEMS 麥克風或主動降噪（ANC）耳機是致命的干擾。建構穩定的聲學環境是獲取有效數據的前提。
1. 聲學隔離箱（Shielding Box）的選用： 必須使用具備複合隔音結構的測試箱。對於無線音頻產品，箱體需同時具備聲學隔絕（Sound Isolation）與射頻屏蔽（RF Shielding）功能。
- 音頻與射頻隔離度： 建議選用能將外部噪音衰減至少 30-40 dB 的箱體，確保箱內底噪控制在 40-50 dBA 以下。射頻的衰減則需要達到 55-60 dB，以確保待測物的無線通訊測試不受外界訊號干擾。
- 內部聲學處理： 箱內必須鋪設無塵吸音材以減少駐波與反射。由於空間限制，產線測試多屬近場測量（Near-field Measurement），麥克風應盡可能靠近待測物（DUT），以提高直接音與反射音的比例（Direct-to-Reverberant Ratio），確保頻響曲線的平直度。
2. 振動隔離： 產線輸送帶與氣缸動作會產生低頻振動，這些振動會透過夾具傳導至麥克風造成「假性雜訊」。測試箱應配備工業級減震腳墊，且內部夾具應採懸浮設計。
三、 測試設備的選用：兼具整合度與穩定性
設備選用的核心邏輯是「減少變數」。應捨棄分散式的設備（獨立功放、獨立電源），改用整合型分析儀以減少接地迴路干擾、接線誤差與界面問題。
1. 音頻分析儀（Audio Analyzer）：
- 一體化架構： 建議選用內建功率放大器、麥克風IEPE/CCP供電的分析儀。這類設備能直接驅動人工嘴或揚聲器，並同步採集多通道訊號，大幅精簡機櫃空間與維護成本。
- 多通道並行測試： 針對高產能需求，分析儀應支援多通道並行測試（Parallel Testing），例如一台儀器同時測試 4 個 DUT，以最大化 UPH（每小時產出）。
2. 感測器與耦合器（Transducers）：
- 標準麥克風： 做為系統的參考標準，必須選用量測級電容式麥克風。為了產線維護便利，建議使用具備 TEDS（電子數據表） 功能的型號，系統可自動讀取靈敏度與校正數據，實現「隨插即用」並防止人為輸入錯誤。
- 人工耳/嘴： 對於耳機與助聽器，必須使用符合 IEC 60318-4 (IEC 711) 標準的耦合器來模擬真實耳道阻抗。對於麥克風測試，則需使用符合 ITU-T P.51 的人工嘴以確保聲場標準化。
- 骨傳導測試： 若待測物涉及骨傳導技術，應選用無風扇靜音設計的振動台作為標準振動源，避免風扇噪音干擾測試。並應搭配客製化治具以及加速度計做回授振動監控，確保待測物收集到的振動訊號符合要求。
四、 測試軟體：追求效率與靈活性
軟體是產線的大腦，產線端軟體強調的是執行效率、數據管理與序列設計的靈活性。
- 測試效率與靈活性：對於產線，掃描速度至關重要，在單次掃描獲取頻率響應、THD、相位與靈敏度等數據時，應優化掃描時長以在「速度」與「頻率解析度」間取得平衡。序列設計應能靈活安排，常規分析、進階分析與各類連接控制功能均須具備，以滿足各種多媒體產品的測試要求。
- 自動化控制介面： 軟體需具備與外部設備通訊的能力，在測試序列裡控制氣動夾具、氣動屏蔽箱等設備，以完成一鍵測試，提高測試效率。
五、性能與成本的平衡考量：品牌選用
一般來說，相對研發實驗室動輒數百萬的測試系統，產線端單一測站的預算相當有限，僅有少數極高要求的產品會因品牌廠的要求使用頂級設備進行產測。另一方面，若使用未經市場廣泛認可的廉價設備，則會為未來的營運埋下風險的種子，一旦因故造成產線停擺，每天累積起來的損失不是省下的錢能夠比擬的，可能會「撿了芝麻，丟了西瓜」。
鑑於上述原因，品牌選用應符合下列要點：
- 成本與專案經費匹配
- 品牌產品已得到市場廣泛驗證與認可
- 交期符合專案需求
- On-Site技術支援能力
六、一站式全包服務：避免界面問題
在業界多年的經歷裡，我們不時會聽到一些「鬼故事」。比如說某牌的麥克風Lemo接頭做的不是公規，導致無法使用在他牌的分析儀上；或是某牌的麥克風IEPE電流額定值和主流不同，導致使用他牌分析儀連接後大幅減損麥克風壽命；又或是分析儀與外接功放不同品牌，導致功放輸出過大，一接上人工嘴就把人工嘴燒了等等，這些就是所謂的「界面問題」。
要避免界面問題，最好的方式就是整條量測鏈都使用同一個品牌的產品。
對於產線音頻測試系統，我們推薦 MegaSig 的標準化解決方案，能覆蓋絕大多數的消費電子音頻測試需求，且經過多年市場驗證，更重要的是在成本與性能間取得了極佳的平衡：
- 分析儀 (Analyzer)：
PM 6181：8通道IEPE輸入、2通道每通道16W輸出功能，輸入電壓範圍+/- 4.5Vrms，輸出電壓範圍+/- 3Vrms，搭配AudioExpert軟體平台使用，可避免Windows音效對測試的干擾。
PM 6044：4通道IEPE輸入、4通道每通道16W輸出功能，輸入電壓範圍+/- 4.5Vrms，輸出電壓範圍+/- 3.5Vrms。支援 WDM (WASAPI) 驅動，可直接在 Windows 系統介面下操作，通常搭配自有測試軟體使用。 - 傳感器（Transducer）：
標準麥克風：M 663+A 832 1/2 英吋自由音場麥克風組（TEDS 支援，50mV/Pa 高靈敏度）。
耳機測試：CM 311+ A 803 人工耳（符合 IEC 711 標準）。 - 激勵器（Exciter）：
AM 581 人工嘴（符合 ITU-T P.51 標準），提供標準化人聲模擬。
骨傳導測試：SK 506 靜音振動台，無風扇設計確保零底噪干擾。 - 屏蔽箱（Shielding Box）： AB 04 或 AB 69 氣動屏蔽箱，視專案隔離度需求選擇。AB 04 提供 >55dB 的 RF 隔離與 <48dBA 的靜音環境；AB 69 提供 >60dB 的 RF 隔離與 <40dBA 的靜音環境。
- 測試軟體（Software）： AudioExpert 音頻測試軟體平台，整合常規音頻測試、ANC 校準、藍牙連接與外部設備自動化控制，完成一鍵測試並生成報告。
- 校準器（Calibrator）： 配備 AC 05 麥克風校正器或 VC 02 振動校正器，每日開線前進行標準麥克風或加速度計的校準，以確保傳感器能夠正常工作，維持數據準確性。
七、 結語
建構一條具備競爭力的音頻測試產線，並非單純堆砌昂貴儀器或是追求極致的成本削減，而是一個系統工程。它需要整合精密聲學硬體、穩定的測試環境、智慧化的軟體演算法以及嚴謹的統計製程控制。
導入為專案客製化的產線音頻測試系統，可以將測試從單純的「成本中心」轉變為「價值中心」，在確保產品出貨品質的同時，大幅降低因誤判、重測與設備維護所產生的隱形成本，進而創造聲學工程師、產線主管、代工廠與品牌廠專案負責人各方都能獲益的多贏局面，這就是我們希望提供給客戶的專業價值。
正在規劃產線音頻測試嗎？歡迎隨時聯繫我們進行技術交流。