Акустическая задача в дужке
Наушник-вкладыш закрывает слуховой проход и работает на замкнутый объём воздуха; аудиоочки так не могут. Динамик находится в дужке, примерно перед ухом и чуть выше него, и звук должен пройти через открытый воздух, чтобы дойти до слушателя. Отсюда два следствия. Во-первых, басы воспроизводить трудно, потому что низким частотам нужно движение воздуха, а открытый тракт его теряет. Во-вторых, всё, что динамик излучает в сторону уха, он излучает и в других направлениях, поэтому в тихой комнате окружающие могут это услышать. Каждое акустическое решение в этой категории — компромисс между громкостью и низкими частотами с одной стороны и утечкой звука и размером с другой, внутри дужки, в которой также должны поместиться элемент питания, плата и микрофоны.
По категории модели открытого типа заявляют пиковые уровни около 75-90 dB SPL. Это данные производителей по спецификации, измеренные в собственных условиях изготовителя, и их следует воспринимать как проектную цель, а не как значение, сопоставимое между поставщиками.
Направленные динамики открытого типа и звуковые камеры
Модуль открытого типа — это небольшой излучатель, установленный в фасонной камере внутри дужки. Основной порт обращён к уху и расположен так, чтобы расстояние до слухового прохода оставалось малым для всех размеров оправ линейки. Объём камеры, размер и положение порта задают характеристику: больший задний объём помогает низким частотам, узкий порт может вызвать резонанс в средних частотах, а сетка решётки меняет верхние частоты и одновременно защищает излучатель от пота и пыли.
Подавление утечки обычно основано на противофазной конструкции. Тыльная сторона излучателя создаёт звук в противофазе к фронтальному. Если вывести этот тыльный звук через второй порт, расположенный так, чтобы он встречался с фронтальным звуком в стороне от уха, они частично гасят друг друга для окружающих, а пользователь, находящийся гораздо ближе к основному порту, по-прежнему слышит большую часть фронтального звука. Насколько хорошо это работает, зависит от геометрии портов, диапазона частот и помещения, поэтому утечка всегда указывается по акустическим испытаниям и никогда как абсолютная величина. Затем эквализация в прошивке формирует характеристику и задаёт шаги громкости; верхний предел громкости устанавливается в зависимости от прошивки и должен соответствовать ожиданиям рынка. Подробнее — в статьях конструкция динамиков открытого типа и утечка звука в аудиоочках.
Преобразователи костной проводимости
В очках с костной проводимостью вместо динамика используется вибрирующий преобразователь, прижатый к голове возле виска или скулы. Область уха остаётся свободной, а утечка в средних и высоких частотах ниже, но преобразователь должен касаться кожи со стабильным давлением. Басы и громкость сильно зависят от этого контактного давления, поэтому геометрия оправы, пружина дужки и диапазон посадки линейки здесь важнее, чем в моделях открытого типа. Очки с костной проводимостью обычно тяжелее моделей открытого типа, потому что преобразователь и его крепление крупнее. Как правило, они имеют класс защиты от IPX4 до IP55 с испытаниями по IEC 60529 — от пота и брызг.
| Параметр конструкции | Динамик открытого типа | Преобразователь костной проводимости |
|---|---|---|
| Как звук доходит до слушателя | По воздуху из порта возле уха | Вибрация через контакт с головой |
| Низкие частоты | Ограничены открытым трактом; помогают задний объём и эквализация | Зависят от контактного давления и посадки |
| Утечка звука для окружающих | Подавляется противофазными портами, по акустическим испытаниям | Ниже в средних и высоких частотах, есть некоторый шум вибрации |
| Вес и размер | Легче, модуль меньше | Очки обычно тяжелее |
| На что влияет посадка | Расстояние от порта до уха | Контактное давление и положение преобразователя |
Сравнение с точки зрения покупателя — в статье костная проводимость или очки открытого типа.
Микрофоны и качество звонков
Звонки часто оценивают строже, чем музыку. Типовые схемы используют два микрофона на очки или по два на каждую дужку в сочетании с подавлением внешнего шума (ENC) или шумоподавлением на основе ИИ в зависимости от прошивки. Результат определяет расположение микрофонов: порты, направленные ко рту и разнесённые на достаточное расстояние, позволяют формировать диаграмму направленности, а порты, расположенные слишком близко к динамику, улавливают эхо. Самая частая жалоба — ветер; с ним справляются сеткой, небольшими акустическими камерами перед микрофоном и обнаружением ветра в прошивке.
Как испытываются характеристика и утечка
Акустические испытания проводятся на инженерном образце и повторно на этапе DVT, а сокращённый набор — при инспекции партии. Обычно это частотная характеристика в точке прослушивания, измеренная на манекене головы и торса или на приспособлении с имитатором уха, максимальный уровень на верхнем пределе громкости, искажения на заявленных уровнях, утечка, измеренная микрофоном на заданном расстоянии от дужки, чувствительность микрофонов и эффективность шумоподавления на записанном шуме, а также баланс левой и правой стороны. Расстояния, приспособления и пределы — заявленные рабочие значения по умолчанию, которые подтверждаются для каждого заказа и записываются в план испытаний до начала настройки, чтобы у эталонного образца была эталонная кривая. Методика описана в статье акустические испытания умных очков.
Сколько времени занимает акустическая настройка
Каталожная модель сохраняет существующую акустическую конструкцию; в зависимости от прошивки можно изменить только эквализацию и шаги громкости. Новая звуковая камера или новое положение преобразователя — часть полной работы OEM или ODM, обычно от 3,000 пар на модель, с инженерными образцами за 30-60 дней, включая оснастку. Это ориентировочные диапазоны, которые подтверждаются письменно для каждой программы; см. MOQ и сроки. Отправьте свою акустическую цель и эталонный продукт, с которым вы сравниваете, через форму запроса.