第二章:产测硬件平台介绍
做TWS耳机产测,硬件平台是绕不开的基石。说实话,我刚入行那会儿,以为产测就是拿个手机连上耳机听听声音就完事了。后来被现实狠狠教育了一顿——量产线上每分钟要测几十台设备,人工根本搞不定。
这一章,我带大家认识一下产测必备的五大硬件。它们就像五根手指,各有各的用处,缺一不可。
2.1 射频屏蔽箱
先说说屏蔽箱。这玩意儿说白了就是一个金属盒子,把被测耳机和外界射频信号隔离开。为什么要隔离?你想想看,产线车间里几十台设备同时工作,WiFi、蓝牙、手机信号满天飞。如果不屏蔽,测试结果根本没法看。
我见过最夸张的一次,某家工厂的产测良率突然从98%掉到70%,排查了三天才发现是隔壁车间新装了一台大功率路由器。从那以后,我坚持每条产线必须配屏蔽箱,而且箱体接地要单独走线。
屏蔽箱的关键参数就两个:
- 屏蔽效能:一般要求≥70dB,频率覆盖2.4GHz和5GHz
- 射频接口:SMA或N型接头,驻波比要小于1.2
2.2 音频分析仪
音频分析仪是测耳机音质的核心设备。它负责发出测试信号,然后采集耳机输出的声音,分析频响、失真、信噪比这些指标。
市面上主流的音频分析仪有Audio Precision、SoundCheck等。我个人比较喜欢AP的,操作界面虽然老气了点,但稳定性没得说。有一次产线上一台国产分析仪连续工作8小时后开始飘数据,换了AP就稳如老狗。
音频分析仪的核心指标:
| 参数 | 要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 频率范围 | 20Hz~20kHz | 覆盖人耳可听范围 |
| THD+N | ≤0.01% | 总谐波失真加噪声 |
| 信噪比 | ≥100dB | A计权 |
2.3 电源与电流计
电源和电流计是测耳机功耗用的。TWS耳机对功耗极其敏感,充电盒的电池容量就那么点,如果耳机待机电流大了10μA,用户可能一天都撑不下来。
我建议用可编程电源,比如Keysight E36300系列或者国产的ITECH。它们可以精确控制电压,还能实时回读电流值。测待机电流时,我习惯把采样率设到100Hz以上,因为有些耳机在低功耗模式下会周期性唤醒,采样率低了根本抓不到峰值。
测功耗的典型流程:
- 设置电源电压为3.7V(锂电池典型电压)
- 耳机进入待机模式,记录电流值
- 耳机播放音乐,记录工作电流
- 计算平均功耗
2.4 气密性测试仪
气密性测试仪,也叫防水测试仪。TWS耳机一般都有IPX4或IPX5的防水等级,气密性不过关的话,汗水或者雨水渗进去,耳机就废了。
测试原理很简单:把耳机放进一个密闭腔体,抽真空或者加压,然后看压力变化。如果漏气,压力会下降。我见过有些工厂用肥皂水涂在耳机上测气密性,那方法太原始了,而且会损坏耳机外观。
气密性测试的关键参数:
- 测试压力:一般用5~10kPa,太高会损坏耳机
- 保压时间:3~5秒,太短测不准
- 泄漏率:通常要求≤0.05mL/min
2.5 蓝牙综测仪
蓝牙综测仪是测蓝牙射频性能的。它模拟蓝牙基站,和耳机建立连接,然后测试发射功率、接收灵敏度、频率偏移等指标。
常用的蓝牙综测仪有R&S CMW270、Anritsu MT8852B等。我个人觉得CMW270功能更全,不仅能测蓝牙经典模式,还能测BLE 5.0和5.2。不过价格也感人,一台能买辆小汽车。
蓝牙测试的核心项目:
| 测试项 | 标准要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 发射功率 | 0~4dBm | Class 2标准 |
| 接收灵敏度 | ≤-90dBm | BER≤0.1% |
| 频率偏移 | ≤±50kHz | 初始频率容限 |
小结
这五大硬件,每个都是产测链条上不可或缺的一环。屏蔽箱保证测试环境干净,音频分析仪把关音质,电源和电流计监控功耗,气密性测试仪确保防水,蓝牙综测仪验证无线性能。
嗯,硬件平台就介绍到这里。下一章我会讲软件架构,到时候咱们再聊怎么把这些硬件串起来,实现自动化测试。