隨著(zhù)平板裝置這一年多來(lái)在消費電子產(chǎn)品市場(chǎng)的火速竄紅，越來(lái)越多的傳統電腦和手機廠(chǎng)商都紛紛投入這塊領(lǐng)域積極開(kāi)發(fā)，而這項產(chǎn)品也成為越來(lái)越多現代人隨身攜帶的配件之一，從網(wǎng)頁(yè)瀏覽、閱讀電子書(shū)、社群互動(dòng)、收發(fā)郵件到游戲消遣等多種功能應用，儼然已在許多人的生活中扮演了密不可分的角色。
目前市面上的平板裝置五花八門(mén)，命名方式從Tablet、Pad到Slate等不一而足，事實(shí)上，若是依據實(shí)際的架構與應用方向來(lái)看，可以簡(jiǎn)單區分為媒體平板（Media Tablet）與PC型平板（PC Tablet）兩種類(lèi)型。所謂的媒體平板，顧名思義是以多媒體資料的處理為核心應用，包括像是收聽(tīng)音樂(lè )、即時(shí)視訊、觀(guān)看線(xiàn)上影片、游戲娛樂(lè )等等，使用方式較為簡(jiǎn)易直覺(jué)，像是iPad的產(chǎn)品定位就可以被歸屬于媒體平板這個(gè)類(lèi)型；至于PC型平板則是近似于一般傳統電腦的設計架構，在硬體規格上更接近電腦的配置，而能滿(mǎn)足更多元的工作任務(wù)需求，但也因此在使用行為上更為復雜。不過(guò)值得注意的是，不論是媒體平板或PC型平板，多媒體影音播放的這項功能都是不可或缺、也持續是各廠(chǎng)商的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。
然而市面上的平板裝置規格五花八門(mén)，其硬體規格包括處理器、記憶體、儲存容量、鏡頭像素等，消費者都能輕松查詢(xún)、選擇自己想要的規格，但提到與多媒體影音娛樂(lè )最直接相關(guān)的“音質(zhì)”表現，則多半難以從其表面規格衡量該產(chǎn)品是否真能帶給使用者所喜好的音效聆聽(tīng)體驗。我們知道音質(zhì)是影響使用者觀(guān)感的一大重點(diǎn)、更是消費者難以自行判斷選擇的，因此為協(xié)助大眾更明了目前市面上平板裝置的音訊品質(zhì)，百佳泰（Allion Test Labs, Inc）在此特別揀選了六款較具代表性的平板裝置，包括目前所有市面上的主流操作系統版本，透過(guò)各種音質(zhì)測量方式進(jìn)行評比，包括有Apple出產(chǎn)的iPad與iPad 2、華為的IDEOS S7、Motorola的XOOM、Acer的A500與Asus的TF101，為將本文焦點(diǎn)聚焦于測試方式與實(shí)際的觀(guān)察發(fā)現，所有受測產(chǎn)品的測試結果將以?xún)H以代號方式顯示。
音質(zhì)測試概念釋疑
表一 受測平板裝置總表。
在實(shí)際的測試上，我們使用音頻分析測試系統，并依據現實(shí)生活中可能遇到的實(shí)際使用情況，設計出各種不同的測試情境，以進(jìn)行受測產(chǎn)品音源訊號在各種測試項目上的測量觀(guān)察、再根據測量結果來(lái)作音訊品質(zhì)的比對與進(jìn)一步分析，詳細的測試項目及測試情境包括有：
測試項目
1. 最大輸出不失真測試（Full Scale Test）
2. 動(dòng)態(tài)范圍測試（Dynamic Range Test）
3. 全頻總諧波失真加噪聲測試（THD + n vs. Frequency Test）
4. 頻率響應測試（Frequency Response Test）
5. 串音測試（Crosstalk Test）
6. 聲道平衡度測試（Gain Ratio between Channel Test）
7. 聲道相位差測試（Interchannel Phase Difference Test）
測試情境
1. 44K音頻輸出（44K Audio Only）
2. 48K音頻輸出（48K Audio Only）
3. 44K藍牙音頻輸出（44K Bluetooth Audio Only）
4. 44K音頻及影像輸出（44K Audio & Video）
5. 音量控制（Volume Level）
為協(xié)助讀者更具體了解每個(gè)測試項目所代表的意義，以下僅就各個(gè)測試項目進(jìn)行說(shuō)明，以更清楚各項測試背后的邏輯及重點(diǎn)：
圖一 截波現象。
1. 最大輸出不失真測試（Full Scale Test）
這個(gè)測項主要是在確認受測產(chǎn)品在不失真的情況下的最大輸出電壓，并觀(guān)察是否產(chǎn)生截波現象。輸出電壓會(huì )影響產(chǎn)品可輸出的最大音量，也就是會(huì )左右推動(dòng)負載（像是耳機）的能力，當輸出電壓不足或是超出產(chǎn)品工作范圍限制而導致推力不佳時(shí)，便會(huì )使得播放出來(lái)的音質(zhì)顯得生硬而干扁、或是截波（Wave Clipping）而造成聲音失真的現象。
2. 動(dòng)態(tài)范圍測試（Dynamic Range Test）
這個(gè)測項主要是在了解受測產(chǎn)品的音質(zhì)干凈程度。所謂的動(dòng)態(tài)范圍所要量測的便是原始音頻與背景噪訊的相對差距，以及噪訊在頻域上的分布情形。訊噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）指的是訊號與噪訊的比例（SNR=Psignal/ Pnoise），由于產(chǎn)品在輸出聲音頻號的同時(shí)也會(huì )同時(shí)輸出雜訊，因此，訊噪比越高就代表雜訊越小，音質(zhì)越干凈；反言之訊噪比低則代表雜訊較大較多，因而直接或間接的影響到原始訊號的音質(zhì)和音色。
3. 全頻總諧波失真加噪聲測試（THD + n vs. Frequency Test）
諧波失真（Total Harmonic Distortion）是一種非線(xiàn)性失真（Nonlinear Distortion）的結果，指的是輸入音頻經(jīng)過(guò)受測裝置處理后在原始訊號頻率倍數位置產(chǎn)生的非原始的訊號，稱(chēng)之為諧波。諧波失真的發(fā)生會(huì )使聲音頻號的品質(zhì)下降、以及一些音頻細節的損失，而當諧波失真過(guò)大時(shí)則會(huì )相當程度改變原始的音色。諧波失真產(chǎn)生的主因可能來(lái)自主動(dòng)元件（例如CODEC、Amplifier）或被動(dòng)元件（例如Capacitor、Ferrite Bead）等。而這個(gè)測項便是在觀(guān)察受測產(chǎn)品諧波失真及噪訊在頻域分布的情形，而由于音源在透過(guò)藍牙傳輸時(shí)受到的高頻干擾較大，因此在此測試情境下我們設定了不同標準，以符合實(shí)際情境。
4. 頻率響應測試（Frequency Response Test）
圖二 頻率響應示意圖，可見(jiàn)在高頻處的訊號衰減。
頻率響應（Frequency Response）指的是一個(gè)裝置重現原始音頻的精度，也就是完整復制（重播）原始音色的能力。在實(shí)際的測試上需透過(guò)輸入一個(gè)振幅不變而頻率變化的訊號，觀(guān)察其輸出端的響應，若是頻率響應功能不佳，則會(huì )影響到裝置重現聲音頻率范圍的能力。好的頻率響應能力，是在不同頻率點(diǎn)都能輸出穩定的訊號，不過(guò)由于在高低頻訊號重建困難，所以在這兩個(gè)頻段通常都會(huì )出現衰減現象。這個(gè)測試項目主要就在量測聲音在各個(gè)不同頻率的位準并評估其漣波值（Passband Ripple）是否平順、以及觀(guān)察受測產(chǎn)品在高頻與低頻時(shí)的音頻重現能力，通帶漣波值代表的是音頻震蕩的幅度，峰值與谷值間的距離越接近，代表漣波值越平穩。
圖三 左右聲道音場(chǎng)示意圖。
5. 串音測試（Crosstalk Test）
串音（Crosstalk）是指來(lái)自不同聲道的干擾噪訊和原始訊號的比值，由于左右聲道相位不同，因此串音有可能造成聲道分離度不足、音場(chǎng)模糊、而無(wú)法準確定位原始訊號要傳達的訊息。。因此這個(gè)測試項目主要就在觀(guān)察受測產(chǎn)品防治串音的能力，以及評估其聲道分離度（Channel Separation）。
6. 聲道平衡度測試（Gain Ratio between Channel Test）
左右兩聲道的輸出電壓不同時(shí)，會(huì )影響到立體聲的平衡度、造成音場(chǎng)偏左或偏右，而使發(fā)出的聲音產(chǎn)生落差，這個(gè)測試項目就在檢視兩聲道間輸出電壓的差異和比值。
7. 聲道相位差測試（Interchannel Phase Difference Test）
兩聲道的相位差距過(guò)大時(shí)，會(huì )造成音像定位不準確而導致聲音模糊，而這個(gè)測試項目就在觀(guān)察兩聲道相位間的時(shí)間延遲（時(shí)間差），時(shí)間差越小就代表相位差越小、音像定位越準確。左右聲道的時(shí)間差會(huì )直接影響到正確的聲音相位，由于不同相位的互相抵消原理，因此會(huì )對原始音頻產(chǎn)生很大的影響。
平板裝置音質(zhì)測試結果分析
在了解了前述基本的測試理論基礎之后，我們便可根據不同的測試情境進(jìn)行測試執行與結果分析，本次測試所設計的五個(gè)情境，都是百佳泰根據我們的專(zhuān)業(yè)測試經(jīng)驗，挑選出五個(gè)最具代表性、也是在一般消費者生活中最常見(jiàn)的可能使用情境，包含了對本機DAC的音質(zhì)量測、不同音源格式的量測、透過(guò)藍牙傳輸的量測、影音同時(shí)播放的量測、以及音量控制的安全性驗證等。同時(shí)，由于各個(gè)測試情境的環(huán)境條件不相同，因此在不同的測試情境中，即使是執行相同的測試項目，我們也設定出不同的評斷標準，以符合實(shí)際使用環(huán)境的要求。在下列圖表中，數字越大者代表分數越佳、表現越好，以下便是在各個(gè)測試情境下所測得的測試結果。
1. 44K音頻輸出（44K Audio Only）
44K是音頻播放所常見(jiàn)的采樣率，因此也是常見(jiàn)的使用情境，像是一般的音樂(lè )CD都是采用44K采樣率，因此大多數的使用者將CD轉為MP3時(shí)會(huì )延用原始的44K設定來(lái)避免二次采樣。這個(gè)測試情境是在觀(guān)察在44K音頻輸出時(shí)，受測產(chǎn)品本機DAC/ AMP的表現能力。
在總共八項的測試評量項目中，有其中兩個(gè)受測品（B及D）的整體表現為最佳，其余四者則水準各有落差，受測品B并在總諧波失真這個(gè)項目表現最為突出，可惜的是觀(guān)察到串音變大的現象，至于受測品F則在高頻頻率響應衰減明顯，連帶導致漣波值過(guò)大，而受測品C則是在總諧波失真、聲道增益與相位差等三個(gè)項目較需改進(jìn)，從表二簡(jiǎn)單的評量結果便可看出，這六臺平板裝置產(chǎn)品在音質(zhì)處理能力的迥異。
表二 44K音頻輸出測試結果。
2. 48K音頻輸出（48K Audio Only）
48K也是另一個(gè)音頻播放所常見(jiàn)的采樣率，主要應用在影像串流和DVD上，由于44K與48K兩者取樣頻率不同，因此在相同裝置上播放也可能會(huì )有不同的表現。這個(gè)測試情境是在觀(guān)察在48K音頻輸出時(shí)，受測產(chǎn)品本機DAC/ AMP的表現能力，我們選擇了在44K與48K音頻輸出可能會(huì )產(chǎn)生差異的五個(gè)測試評量項目來(lái)進(jìn)行實(shí)際的測試。
從表三可以看出，受測品A與B在五個(gè)測項中的表現與前一個(gè)測試情境（44K音頻輸出）相似，但其余四臺受測品則在總諧波失真這個(gè)項目的表現則明顯產(chǎn)生落差，失真程度較為嚴重，為什么會(huì )普遍出現這樣的現象呢？由于這四臺受測品均是采用Android操作系統，而Android的原始碼是預設為會(huì )對48K音源進(jìn)行重取樣（Re-sampling）成44K，因此會(huì )造成明顯諧波失真的現象。由此觀(guān)之，Android系統會(huì )對48K音源進(jìn)行重取樣而影響音質(zhì)的現象并未被相關(guān)廠(chǎng)商注意到，也才會(huì )使這樣的問(wèn)題普遍出現在不同品牌的Android平板裝置中。
表三 48K音頻輸出測試結果。
3. 44K藍牙音頻輸出（44K Bluetooth Audio Only）
藍牙在目前已是各種行動(dòng)裝置不可或缺的規格之一，檔案傳輸以及即時(shí)音頻串流都是經(jīng)常被應用的方向。由于透過(guò)藍牙音頻傳輸等于利用藍牙發(fā)送器（Bluetooth transmitter）進(jìn)行輸出的動(dòng)作，因此這個(gè)測試情境就是在觀(guān)察藍牙傳輸會(huì )不會(huì )對音質(zhì)產(chǎn)生影響，總共有五個(gè)測試評量項目。
從表四的測試結果可以看出，雖然受測品C在前面兩個(gè)測試情境中表現不甚突出，但在透過(guò)藍牙傳輸時(shí)，反而是在所有受測品中表現最佳、最無(wú)失真影響的裝置，由此便可歸納出受測品C所選用的藍牙發(fā)送器在音頻處理的能力上較其他受測產(chǎn)品來(lái)的優(yōu)秀。從上述的例子我們也可以了解到，任何一個(gè)零組件的選用都有可能大大影響到最終的產(chǎn)品品質(zhì)功能，因此透過(guò)完善的前期驗證測試與比對，選擇出最合適的零組件是至關(guān)重要的課題。
表四 44K藍牙音頻輸出測試結果。
4. 44K音頻及影像輸出（44K Audio & Video）
除了單純的音頻播放外，影片的播放也是常見(jiàn)于平板裝置的應用中，因此這個(gè)測試情境就是在觀(guān)察產(chǎn)品同時(shí)處理影音頻號時(shí)，本機DAC/ AMP的音質(zhì)表現能力，共有六個(gè)測試評量項目。在與第一個(gè)測試情境（44K音頻輸出）比較后可以發(fā)現到，加上了影像檔的播放后，受測品A出現了串音變大的現象，受測品E則產(chǎn)生較多的諧波失真，相較之下受測品B與D則是不論是否加入影像檔播放，都能維持相同的音質(zhì)表現，因此可以得知在實(shí)際的影音娛樂(lè )享受（同時(shí)播放音頻與影像）上，這兩臺產(chǎn)品能提供較穩定的聲音效果。
表五 44K影像及音頻輸出測試結果。
5. 音量控制（Volume Control）
除了前述的幾個(gè)測試情境外，另外一個(gè)必須注意的便是音量大小的控制，由于過(guò)大的音量會(huì )造成對使用者聽(tīng)覺(jué)上的損害，因此設計這個(gè)測試情境的重點(diǎn)就在觀(guān)察受測產(chǎn)品的各個(gè)可能聲音來(lái)源是否能輸出較接近的音量大小。試想，當使用者原本正在觀(guān)看網(wǎng)路串流影片，突然轉而聆聽(tīng)本機中存放的音樂(lè )時(shí)，音量若是突然變大許多，極有可能會(huì )造成使用者聽(tīng)覺(jué)上的不適，長(cháng)此以往嚴重者更可能造成對聽(tīng)力的危害。因此，廠(chǎng)商在設計上，便應注意到對不同聲音來(lái)源的音量大小控制。
在這個(gè)測試情境中我們便列出四種可能聲音來(lái)源，來(lái)量測所產(chǎn)生的輸出音量，并進(jìn)一步比較這四種來(lái)源間音量的差距，差距越小代表越不會(huì )對使用者產(chǎn)生音量差異的沖擊。根據表六可以看出，以受測品C的音量差距為最小，僅有30.3mV，受測品在播放44K本機音頻檔與播放Youtube內容時(shí)差距最大，達到104 mV，這樣的差距就有可能對使用者在音源切換時(shí)造成聆聽(tīng)時(shí)的不舒適。
表六 音量強度控制測試結果。
追求好用、好看也”好聽(tīng)”的平板裝置
從前述的測試結果可以觀(guān)察到，我們這次選擇的六臺平板裝置出現的音質(zhì)狀況各不相同，像是有的受測品在本機DAC就產(chǎn)生明顯失真，有的則是在透過(guò)藍牙傳輸時(shí)影響音質(zhì)，有的是因為軟體設計重采樣而導致音質(zhì)降低、有的則在播放影片檔時(shí)失真變大，也有在處理不同音源時(shí)音量差異過(guò)大而影響使用者感受。
這些狀況背后的原因各有不同，有可能是由于硬體的選擇不適當，像是DSP（數位訊號處理器，Digital Signal Processor）、DAC（數位類(lèi)比轉換器，Digital to Analog Converter）、線(xiàn)纜、或其他主動(dòng)、被動(dòng)元件或擴大線(xiàn)路的影響；也可能是因為軟體面的問(wèn)題，像是前面提到的Android系統原始設計會(huì )對48K音源進(jìn)行重采樣所造成的問(wèn)題，而廠(chǎng)商未能注意并加以修正；此外，裝置軟硬體間的整合不當，也會(huì )造成使用者感受上的極大差異。這些所有潛在的問(wèn)題風(fēng)險，都需要靠多樣化的測試情境設計，并經(jīng)過(guò)反復的測試驗證，才能找出問(wèn)題所在、進(jìn)而改善并提升品質(zhì)。 |
