我们是如何测试智能手机的扬声器播放质量

用户在智能手机上能运用的功能似乎是无穷尽的。随着显示屏变得更大更明亮且整体视觉体验更好,有越来越多的用户利用智能手机的扬声器来聆听音乐,而不是使用耳机、蓝牙或外部扬声器。现在,看到一群朋友们围在手机旁观看视频可一点也不稀奇。

这些年来,屏幕尺寸已经变得更大、功能更多也更加清晰,但是音频的体验并没有完全跟上脚步,特别是扬声器的播放表现。因此,DXOMARK研发出一套全新的视频评测基准,用来协助制造商和消费者更了解智能手机扬声器的功能有那些优缺点。

DXOMARK音频测试实验室

我们所有的音频评测都是在精心设计的DXOMARK音频测试实验室中进行,实验室内设有消音室与试听室。

消音室

消音室是一处可以完全吸收声波的空间。这间房间隔绝了外部的噪音,整个天花板、地板和墙壁都铺设着楔形玻璃纤维棉,能消散声波的所有能量,进而完全消除回声。消音室可说是地球上最安静的地方。

依我们的测试基准,我们将受测的设备放入消音室里并阖紧。我们在室内仔细放置扬声器以重现使用场景,并运用麦克风和传感器来记录结果。

消音室的麦克风记录手机扬声器的播放结果。
我们将扬声器放置在消音室内以重现使用场景。

试听室

我们使用试听室来重现一般的用户播放体验。我们将设备放在中间,接着,DXOMARK的音频专家会根据不同的距离所录制的各个使用场景以及智能手机的横竖方向,来评估各种音频属性。此外,我们也会在试听室内以相同的条件比较两款不一样的智能手机,以确保评分系统的公正性。

 音频专家评测不同的音频属性
我们比较两种不同的智能手机,以确保公正性

播放使用场景

DXOMARK 选定最常见的使用场景在实验室中如实的呈现,以测试智能手机的扬声器在播放音频时的质量。其中一种使用场景为多媒体景观音乐,像是观看音乐视频或玩视频游戏。然而,就用户的音频体验而言,当播放多媒体景观电影时,各式各样声音的呈现显得更为重要,也就是说,每个使用场景都需要有自己的测试准则。

在下面的视频中,您可以看到一个典型的游戏使用场景。我们使用智乐软件(Gameloft)的近地联盟先遣队:传承战记(N.O.V.A. Legacy) 作测试样本。此类游戏里的枪击声和其他游戏音效需要正确的空间位置感使玩家能够辨别声音在场景中的来源,以此来提高总体用户体验。(戴耳机观看此视频可以更好地理解我们的测试初衷。)

DXOMARK音频测试中的游戏使用场景(感谢智乐软件Gameloft提供的游戏片段)

与团体分享音乐时通常是在人像模式下进行播放,用户从他们自己的收藏和播放列表中浏览并选择音乐。人像视频(例如共享社交媒体视频)往往从智能手机上拍摄。当录制说话的场景时(例如与朋友和家人分享经历),用户从播放中听到的会是不同的属性。不同的使用场景都促使DXOMARK仔细开发适合每个场景的测试基准。

用智能手机玩游戏
与团体分享音乐

播放的评测基准

DXOMARK的扬声器播放评测基准包含以下几项属性— 音色、空间感、力度、音量和音损。这些属性会依据使用场景而有各自不同的权重。

音色

DXOMARK 在实验室重现所有的使用场景,并且仔细地记录感知评测与客观评测的结果。在音色方面,DXOMARK 会依据使用场景与用户期望来评估设备输出正确频率的能力。例如,一般而言,智能手机需要改善低音频率的呈现,而我们的测试基准将提供设备制造商达成改善这项任务所需的数据。

我们经验丰富的音频工程师会测试低音、中音和高音频率以及它们之间的整体平衡。良好的音域平衡通常包括频率能均匀分布。

空间感

空间音频是一种能使人产生声音几乎已超脱设备而存在于三维空间里的能力,换句话说,就是声景。例如,能将一种乐器声正确的安排在交响乐曲里,亦或在声景中无误的摆放爆炸声,无论是听音乐还是看卖座巨片,都能为听众带来更丰富的体验。

空间音频分为好几个项目,像是定位能力、平衡性、距离和宽度。大部分项目是仿效心理声学模型技术,这是一门专门研究音乐空间幻觉的科学分支,而DXOMARK依据感知测试和测量来评估这些项目。

空间广度差
适当的空间广度

广度是空间属性的其中一个项目,是测试设备是否有能力将声音感受的区域扩大。从上图可以看出,智能手机制造商的目标是根据用户的位置来营造适当的广度。

空间均衡度差
适当的空间广度

均衡度这个项目测试了设备上数个扬声器之间的平衡度。这对智能手机的整个频谱范围来说是很重要的。

空间距离差
空间距离差
适当的空间距离

距离是指从感受到的声音传送至用户有多远的范围,也就是在不同使用场景下,用户必须距离扬声器多远才能适当的收听到音频。

空间定位能力差
适当的空间定位

定位能力是设备的扬声器能否在呈现整个声景时让特定声音来自特定位置的能力。从图示中可明显看出准确性是很重要的。

力度

力度是指音频中起音的强度、低音的准确度以及给人的冲击力。如同上述空间感的评测,所有DXOMARK 对力度的评估都是感知测试,因为许多音频动力学是以心理声学为基础;人类对声音的感知能力会比客观地将音频水平量化来的好。

冲击力度差
适当的冲击力度

我们也测试了力度另一个目项—总体音量依赖度,这是指以扬声器播放时特定声音的能量。我们的工程师会依据用户的音量水平评估起音、冲击力与低音准确度的变化状况。(冲击力可以测试某些声音在某些频率有多明显强劲,尤其是中音。另一种说法是声音的整体能量。)

音量

相反地,我们在各种音量下测试扬声器的声压级(SPL),客观的分析音量以及各个细项,还评定最大音量、最小音量和音量的一致性。不过,即使是这种易于量测的项目,感知测试还是扮演着重要的角色,因此,我们的专家也设计了一套基准来忠实记录对音量的感知力。

音损

与音量一样,许多音损能以客观评测来评估和记录。频谱图能够轻松定义并量测一些典型的音损,像是劈啪声、喀哒声以及其他异常的声音。即使在这数码时代,用户使用手机时,偶尔也会形成不想要的音损和声音,例如,用户在调整大小音量、暂停或播放,还有以其他方式使用手机时都会造成音损。

音损有些是暂时的,会在音量突然变大或变小时发生。有种类似呼吸声(Pumping )的音损在流行音乐和电子音乐最为明显;有时是需要这样的效果,但有时则没必要。 DXOMARK 着重在不需要呼吸声音损的部份。我们结合了客观测试和感知测试来评测音频在播放时原本就不需要的任何音损。

失真被评测为频谱音损
目的是为了让频谱音损减到最少并取得无杂质的声音。

基本上,频谱音损与不必要的频率有关。在某些振幅中,声音可能会失真并产生不必要的频率(大部份发生在更大的音量下)。

音量变化的暂时音损
音量一致

「感知」和「客观」评测

当我们谈到感知评测时,说的是使用人耳和大脑作为主要的测量工具。由于我们的声音专家在各个行业中的音频工程与音频工业设计领域中有多年的经验,因此他们能够分辨各方面音频和声音的能力,远远超过未经培训的听众。除此之外,DXOMARK已经制定了明确的基准,以确保与时俱进下的任何感知评测都是一致的。因此,同一款设备在几个月后进行相同的测试会得到相同的结果。

另一方面,我们的客观评测则仰赖受测设备的传感器所录制的结果,像是频谱图或是声级计。不论是感知评测或客观评测,亦或是两者合而为一,所有的评测都可利用专有的基准进行量化。

这一切都意味着感知评测的精确性并不亚于客观评测。我们会仔细地记录测量结果,重复测试数次以确保结果准确且公正。

分数

对一般用户而言要在较短的时间内评估手机扬声器的音频质量是非常困难的,尤其还要在绝大多数的使用场景中评估。此外,大部份的人不曾有过将两款手机一起做比较的机会。用户能够以量化的方式看到竞争设备间的差异,这就是公正的评分系统所具有的基本价值。

在评测基准中,属性和使用场景都有自己的分数。 此外,每个属性都各自有几个不同的项目,我们也对这些项目进行了测试和评分。 我们分别对这些得分进行加权,再运用复杂的算法计算,最后得到总体分数。

各属性的数个不同测试项目分数汇总成播放分数后,成为DXOMARK 音频总体分数中的一项分数。

DXOMARK 评测将深入研究设备的音频在各方面的性能,以及使用场景和各种属性。也就是说,任何阅读我们评论的人都能查看自己的手机在相关的使用场景中,一些特定项目的分数。

最后,与一些评测基准的系统不同,DXOMARK的音频分数将是开放的模式。 这表示标题得分(以及各项目分数)将随着技术和性能的增进而不断提高。这种开放的模式可以让您将当前旗舰智能手机与任何未来将发布的机种做客观的比较

有关我们的音频评测的更多信息,请参阅我们如何测试音频录制的文章或查看词汇表


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