2026-01-13
OpenTest声品质入门：ISO 532 & ECMA-74
本文面向从事声学与振动测试的工程师，介绍如何基于 ISO 532 响度标准和 ECMA-74 音调评价方法，在 OpenTest 中完成声品质测试。通过对 响度（Loudness）、尖锐度（Sharpness） 和 音调突出度（Prominence） 三大心理声学指标的测量与对比，帮助消费电子、汽车 NVH、家电等产品团队，把“好不好听”的主观感受转化为可量化的工程数据，并在统一平台上完成从数据采集、结果分析到报告输出的标准化声品质测试流程。
声品质测量的重要性
在传统噪声测试里，我们习惯用 dB 值来描述一台设备“响不响”。但越来越多的研究和实际项目都在提醒工程师：“响度”只是故事的一小部分。在汽车 NVH、家电、IT 设备、消费电子等场景中，用户对产品声音的接受度，往往更多取决于它好不好听、刺不刺耳、累不累人，而不仅仅是声压级高低。
企业调研也显示，大多数制造企业已经把“声音好不好听”视为与“够不够安静”同样重要的指标，并且在产品设计的早期阶段就开始关注声品质；在同样声级下，糟糕的声品质会显著拉低整体产品满意度。
这正是 声品质（Sound Quality）存在的意义——通过响度、尖锐度、音调突出度等一系列心理声学指标，把“尖”“闷”“刺耳”“顺滑”这些主观感受转化为可量化、可比较、可追溯的数据，让工程团队在噪声控制之外，真正面向“听感体验”来设计和优化产品声音。
声品质测量的关键指标
在工程实践中，声品质并不是一个单一数字，而是一组心理声学量的组合，常用的一些指标包括：响度、尖锐度、粗糙度、波动强度、突出度等。
图1 声品质测量的关键指标
响度 Loudness（ISO 532-1）
响度（Loudness）/ 响度级（Loudness Level） 用来描述人耳主观“有多响”，而不是简单的声压级（dB）。
国际上广泛采用 ISO 532-1:2017 中基于 Zwicker 方法的响度计算模型，可以处理稳态与时变声源，在技术噪声场景中与主观听感吻合度较高。
在工程上，响度相对于 A 计权声级的典型优势是：
- 已考虑人耳对不同频段灵敏度的变化（中高频更敏感）
- 同样的 dB 值下，响度往往更能反映“觉得吵不吵”
尖锐度 Sharpness（DIN 45692）
尖锐度（Sharpness） 反映声音“尖不尖、利不利”。当高频成分占比相对更大时，人们往往会觉得声音更“锐”、“刺耳”。
其测量方法在 DIN 45692:2009 中进行了标准化，通常基于响度模型和Bark频带加权实现，输出的特定响度分布，对高频成分进行加权积分后得到尖锐度（单位 acum）。
在风扇、压缩机、电驱啸叫等场景中，降低尖锐度往往比单纯“压 dB”更能改善主观舒适度。
粗糙度 Roughness（asper）
粗糙度（Roughness）对应 约 15–300 Hz 这一频段的快速振幅调制带来的“沙沙的、发抖的”听感，比如某些逆变器啸叫、齿轮啸叫中那种“抖动感”。
- 单位为 asper
- 经典定义中：1 asper 对应 1 kHz、60 dB 的纯音，以约 70 Hz 的调制频率、100% 调制度做幅度调制时产生的粗糙感
- 调制越深、调制频率落在敏感区（约 70 Hz）附近时，粗糙度越高
工程上，粗糙度常用来描述“声音听起来在抖 / 在刮”的程度，对电驱系统、齿轮箱、压缩机等技术噪声的主观评价非常敏感。
波动强度 Fluctuation Strength（vacil）
波动强度（Fluctuation Strength）反映的是更慢的振幅起伏——大致 0.5–20 Hz 范围内的调制带来的“忽大忽小、呼吸感”，峰值敏感通常在 约 4 Hz。
- 单位为 vacil
- 1 vacil 通常定义为：1 kHz、60 dB 的纯音，以 4 Hz、100% 调制度进行幅度调制时产生的波动感
- 在车内怠速“呼吸声”、风机周期性“忽大忽小”的噪声中，波动强度是很关键的描述量
粗糙度和波动强度可以看成是同一类“调制感”的两个侧面：
- 波动强度：慢调制（几 Hz），偏“忽大忽小、喘气感”
- 粗糙度：快调制（几十 Hz），偏“发抖、沙沙、毛刺感”
突出度 Prominence（ECMA-74）
很多设备在整体声级并不算高时，却会因为某一两个窄带音调而变得格外“扎耳朵”——这常用 音调感 / 突出度（Tonality / Prominence） 来定量。
在 IT 设备和信息技术产品噪声领域，ECMA-74 提供了基于 Tone-to-Noise Ratio（TNR） 和 Prominence Ratio（PR） 的音调突出度计算方法，用于识别谱线中是否存在“显著音调”。
这些指标最早起源于心理声学研究，如今已广泛用于汽车、航空、家电、IT 设备等领域，用来预测和优化噪声“恼人度（annoyance）”。例如有研究表明，在控制响度的前提下，尖锐度、音调感和波动强度 是预测直升机噪声烦扰度的重要因素之一。
为什么声品质比“只看 dB”更有用？
在很多项目里，你可能已经遇到过类似困惑：
- 两个风扇方案声功率差不多，但一个听起来“顺”，一个有明显“啸叫感”
- 降噪后总声级下降了几 dB，但用户主观评价却没有明显改善
- 产线判定只看 A 计权声级，有些“难听”的异常件仍然漏检
原因在于：
- 声压级 / 声功率 = “量有多大”
- 声品质指标 = “人耳觉得怎样”
通过响度、尖锐度、粗糙度等指标，你可以把“用户说不舒服”的模糊抱怨，拆解成：
- 哪个频段能量过多（导致尖锐度高）
- 是否存在强调制成分（导致粗糙度或波动强度高）
- 是否有突出的纯音成分（导致音调感高）
在工程迭代中，这些指标可以直接与结构优化、控制策略（如 PWM 频率调整、风扇策略切换）、材料和隔声方案对应起来，从而形成更明确的改进方向。
在 OpenTest 中做声品质分析
OpenTest 作为面向声学与振动测试的平台，支持声品质测量从 采集 → 分析 → 报告 的完整闭环。联系我们 获取OpenTest的demo演示。
测试对象示例：一台办公电脑的风扇噪声
为了让您更好的理解测试过程，我们使用手边非常易得的办公电脑作为测试对象。
测试目标：在不同工况下评估其风扇噪声的声品质指标，用于：
- 对比不同散热方案、风扇策略的主观噪声表现
- 为 NVH 评审提供量化依据（例如：响度是否超出目标、尖锐度是否过高）
- 为后续声品质优化（如抑制啸叫频率、平滑转速切换）提供基础数据
测试环境可以是：
- 半消声室 / 低噪声实验室（推荐），或
- 安静办公环境下的对比测量（用于开发早期快速评估）
测量系统：SonoDAQ + OpenTest 声品质模块
硬件上，采用 CRYSOUND SonoDAQ 多通道采集设备（更多型号资料请 联系我们 获取），搭配一只或多只测量级麦克风，按测量要求布置在电脑风扇近场或听音位置。
图2 SonoDAQ Pro 多通道数据采集系统
当然，OpenTest 支持通过 openDAQ、ASIO、WASAPI 等多种主流音频协议接入，您也可以使用已有的数据采集设备或声卡进行测量。
在软件层面，OpenTest 的 声品质 功能作为测量模块之一，与 FFT 分析、倍频程分析、声级分析等功能协同工作，可满足常规音频与振动测试的应用需求。
配置测量参数
在 OpenTest 中新建工程后：
- 通道配置与校准
- 在 通道设置 中勾选将要使用的麦克风通道，设置灵敏度、采样率、频率计权等参数
- 使用声校准器（如 1 kHz、94 dB SPL）对测量麦克风进行校准，确保响度等指标有可靠的绝对参考
- 切换到「测量 > 声品质」模块
- 选择要计算的指标：响度、尖锐度、突出度
- 设置分析带宽、频率分辨率与时间平均方式等参数
- 可根据项目需求配置测试时长、记录工况标签等
这一步的本质，是把 ISO 532、DIN 45692、ECMA-74 等标准里的“计算口径”落地成一个可复用的 OpenTest 场景模板。
采集不同工况下的声数据
测试环境搭建完毕且参数配置完成后，点击 开始测试 按钮，测量不同工况下的声品质数据。不同测试记录会自动保存，方便测试完成后的分析。
声品质关注的是“人在实际使用过程中的听感”，因此建议按典型工况采集多条记录，例如：
- 空闲 / 待机（风扇低速或关闭）
- 典型办公负载（文档、多标签浏览等）
- 高负载 / 压力测试（CPU/GPU 满载运行）
通过这样的拆分，工程师可以非常直观地管理：“每一条声品质结果，背后对应哪一次工况采集”。
图3 叠加查看多次声品质测试记录
从多次测量到一份声品质报告
完成多个工况（例如空闲、典型办公、满载压力测试）后，可以在 OpenTest 中：
- 在 数据集列表 中勾选需要对比的记录，叠加查看：
- 不同工况下响度曲线的差异
- 尖锐度在加速 / 转速切换时是否出现尖峰
- 哪些工况下出现了突出度显著升高的窄带音调
- 在 数据选择器 里，保存对应的波形和分析结果：
- 导出 .wav 用于后续听感评审或主观听音测试
- 导出 .csv / Excel 用于进一步统计或建模分析
- 点击功能栏中的 报告（Report）：
- 填写项目、被测设备和工况信息
- 选择要纳入报告的声品质指标与图表（例如：响度随时间、尖锐度柱状对比、突出度标记的频谱图等）
- 一键导出声品质报告，用于内部评审或向客户提交
图4 声品质报告
这样生成的报告中，将同时包含测量条件与工况说明、响度、尖锐度、突出度等关键声品质指标，以及声压级、1/3 倍频程谱、声功率等传统声学指标的对照，便于项目团队围绕同一套既客观又与主观听感相关的指标展开讨论。
典型应用场景
你可以在 OpenTest 中为不同业务搭建各自的声品质场景，例如：
- 消费电子 / IT 设备（笔记本、路由器、风扇等）
- 用响度 + 尖锐度 + 粗糙度评估不同散热方案的“主观舒适度”
- 对比不同转速曲线或 PWM 频率下的声品质表现
- 汽车 NVH / 电驱系统
- 利用多通道采集同步记录车内噪声和转速信号
- 结合阶次分析与声品质指标，看“电驱啸叫”在乘客耳中到底有多尖、是否存在明显调制导致粗糙感
- 家电与工业设备
- 在声功率符合标准的前提下，进一步用声品质指标筛查“恼人噪声”，避免仅靠 dB 的单一优化
如果你正在搭建或升级声品质测试能力，可以考虑以 ISO 532 与 ECMA-74 为骨架，用 OpenTest 把环境、采集、分析和报告串成一条可重复的链路，让每一次声品质测试都清晰可追溯，也更容易从“单次试验”沉淀成“工程资产”。
欢迎 联系我们，预约 OpenTest 声品质模块的演示与试用权限；也可以访问 OpenTest 官网 www.opentest.com 了解更多功能详情和应用案例。
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OpenTest ISO 3744 声功率测试流程
在欧盟《机械噪声指令》等法规要求下，从玩具、电动工具到 IT 设备，越来越多产品需要在铭牌或资料中声明声功率级，而不是只说“听起来不吵”。 在笔记本电脑这类典型办公设备上，空闲状态往往只有 30 dB(A) 左右，满载时可能接近 40 dB(A)，这些数值就来自按 ISO 3744 等标准做的声功率测试。 声压 vs 声功率 声源辐射的是声功率，我们在麦克风上测到的是声压。声压会随着房间大小、混响、测点距离等条件变化，而声功率是声源自身的“噪声能量”，不随布置和环境改变，因此更适合作为产品噪声的评价指标。 简单说： 声功率是“原因”（源发出的能量，单位 W / dB）； 声压是“结果”（听到的声压级，单位 Pa / dB）。 ISO 3744 要做的，就是在“近似自由声场 + 反射平面”的条件下，用一圈麦克风把声源包围起来，通过测得的面上声压级，按规定的修正和换算步骤，得到稳定、可比对的声功率级。 测试对象：一台日常使用的笔记本电脑 假设我们的被测对象是一台 17 英寸的办公笔记本，测试目标是：在不同工况下（空闲、办公负载、满载）测得其 A 计权声功率级，用于： 对比不同散热方案、风扇策略的噪声表现； 为产品说明书或合规认证提供标准化数据； 为声品质工程（例如风扇噪声“是否恼人”）提供基础数据。 测试环境采用半消声室，地面为反射平面，笔记本放置在反射平面上，周围布置若干测量点（可采用半球架或规则布点），整体方案符合 ISO 3744 对测量面和环境的要求。 测量系统：SonoDAQ Pro + OpenTest 声功率模块 硬件上，我们使用SonoDAQ Pro配合测量麦克风，按标准布置在笔记本周围。OpenTest 通过 openDAQ协议与SonoDAQ连接，在通道设置中完成通道选择与灵敏度、采样率等参数设置。 从标准到平台：为什么用 OpenTest 做声功率测试？ OpenTest 是 兆华电子CRYSOUND 面向声学与振动测试打造的新一代平台，支持测量、分析、序列三种模式，可覆盖研发实验室和生产线重复测试场景。 在声功率方向，OpenTest 的解决方案基于声压法，完全符合 ISO 3744 工程法，同时覆盖 ISO 3745 精密法和 ISO 3746 简易法，可根据场地条件和精度要求灵活选择测试等级。平台内置声功率专用报告模板，可直接输出符合国际标准的测试报告，避免团队反复维护 Excel。 在硬件层面，OpenTest 通过 openDAQ、ASIO、WASAPI 以及 NI-DAQmx 等接口连接多品牌数据采集设备，对 CRYSOUND SonoDAQ、RME、NI 等硬件统一管理，从几路验证到多通道阵列都可以在一套软件里完成。 三步走：按 ISO 3744 跑通一套标准化声功率流程 第一步：参数配置与环境准备 在 OpenTest 中新建工程后： 在通道设置中勾选将要使用的麦克风通道，设置灵敏度、采样率、频率计权等参数。 切换到 测量 > 声功率，设置测量参数： 采用的测试方法、测量面相关参数； 点位布设； 测量时间； 其他与 ISO 3744 对应的参数。 这一步实质上是把标准条款“落地”为一个可复用的 OpenTest 场景模板。 第二步：先采背景噪声，再采设备运行 按照 ISO 3744，需要在相同测量面上分别测量“设备关闭”和“设备运行”状态下的声压级，以便进行背景修正。 在 OpenTest 中，这对应两次非常清晰的操作： 采集背景噪声点击功能栏中的“背景采集噪声”图标，系统按预设时长采集环境噪声。 在 简易法下，OpenTest 每秒刷新各通道LAeq； 在 工程法、精密法下，以每秒刷新 1/3 倍频程各频点的 LAeq。 采集设备运行时的噪声背景采集完成后，点击“测试”图标，OpenTest 将： 按预设时长采集笔记本运行时的噪声； 每秒刷新实时声压级； 自动保留本次测试的数据集，方便后续回放与对比。 第三步：从多次测量到一份标准化报告 完成多个工况（例如：空闲、典型办公、满载压力测试）后： 在数据集中勾选需要对比的记录，可叠加查看不同工况下的声功率差异； 在数据选择器右上角点击保存图标，可导出对应的波形文件和CSV数据表，供进一步处理或归档； 点击功能栏中的 Report，填写项目与设备信息，选择需要纳入报告的数据集，调整图表与表格后，一键导出 Excel 报告。 报告中将包含测量条件、测量面、频带或 A 计权声功率级、背景修正等关键信息，可直接用于内部评审或法规/客户提交，这与 Dewesoft 声功率方案导出标准化 Excel 报告的思路是一致的。 从一次笔记本测试，到一套可复用的声功率平台 按 ISO 3744 给一台笔记本做声功率测试，只是一个具体案例。更重要的是： 标准化的 OpenTest 场景可以被克隆到打印机、家电、电动工具等产品测试中； 多通道麦克风阵列与 SonoDAQ 等硬件可以在同一平台下复用； 测试流程与报告格式被软件“固化”，便于团队之间交接和长期审计 如果你正在搭建或升级声功率测试能力，可以考虑以 ISO 3744 为骨架，用 OpenTest 把环境、采集、分析和报告串成一条可重复的链路，让每一次声功率测试都清晰可追溯，也更容易从“单次试验”沉淀成“工程资产”。 欢迎访问 www.opentest.com 了解更多 OpenTest 功能与硬件方案，或联系 兆华电子CRYSOUND 团队获取演示与应用支持。
OpenTest 多品牌采集卡统一接入指南
在工业测试、科研与质量验证场景中，数据采集设备（DAQ/声卡/测量麦克风前端）是整套系统的“入口”。但随着技术和应用的细分，各种品牌、协议和形态的采集设备层出不穷： 有专为声学与振动设计的高精度采集设备 也有通用型的动态信号采集模块 以及常见的 USB 声卡、测量麦克风等 硬件并不缺，真正的难点是：如何在同一套软件里，把不同品牌、不同协议的设备统一接入、统一配置、统一管理。 OpenTest 围绕这一痛点，提供开放的多协议硬件接入架构，把采集从“设备孤岛”变成“统一平台”，实现跨品牌、多设备的数据采集与分析。 多协议硬件接入，减少设备“锁定” OpenTest 支持多种主流接入方式，可根据你的硬件类型与驱动环境选择合适协议（实际兼容范围以软件版本与设备驱动支持为准）： openDAQ：面向开放式 DAQ 接入，可用于对接开放硬件（如 CRYSOUND SonoDAQ 等）并统一管理通道与采集参数 ASIO / WASAPI / MME / Core Audio：Windows 与 macOS 上主流音频接口，适配 RME、Echo、miniDSP等专业声卡与 USB 测量麦克风 其他私有协议：可按项目需求扩展 这意味着：你不必被某一种硬件或某一套软件“绑定”，现有设备也能更加平滑地纳入同一平台管理。 多硬件协同：一个工程管理多种采集任务 复杂测试常常需要“多源数据一起采”： 麦克风/加速度计等动态信号 转速、温度、压力、扭矩等工况量 监听/回放等辅助音频链路 借助OpenTest 多协议架构，你可以在同一工程内管理多个设备，对于 NVH、结构测试等场景，这种“跨设备协同”能显著减少：多软件录制→导出→手工对齐→再分析的重复劳动。 快速上手连接设备 连接数据采集设备与OpenTest 所在的PC（USB连接 / 网络连接，网络连接需要确保设备与PC处于同一网段） 在硬件设置栏，点击右上角“”图标，软件会自动搜索出已连接的设备 勾选要使用的设备，点击确认选择按钮，将设备加入到使用列表中 切换到通道设置列表，点击右上角“”图标，选择当前工程中需要使用到的通道（支持跨设备组合使用），点击确认按钮，将通道加入到工程中 勾选通道，软件自动开启实时分析，可以根据实际测试需求切换到不同的测量模块 预设配置 + 自由调整：既快上手，也便于标准化 为了让团队更快进入测试状态，OpenTest 支持“预设+调整”的配置方式： 把常用硬件参数、采集设置沉淀为模板 新工程可直接复用模板，减少从零配置 同时保留自由调整空间，适配不同工况与不同设备 对生产线/回归测试来说，模板化还能带来更重要的一点：测试口径统一、结果可对比、过程可追溯。 日志与监控：面向长时间运行的稳定性设计 长时间、多设备采集，最怕“跑着跑着掉线/过载/没录上”。OpenTest提供可观测能力： 设备与通道状态监控：及时发现掉线、过载、输入异常 关键操作与错误事件日志：便于定位问题与复盘优化流程 这对需要连续运行的生产线测试、耐久测试尤为重要，可以有效减少“测了一半才发现没录上”的情况。 典型应用场景 声学与振动研发：同一平台接入前端与声卡，快速完成采集、分析与报告输出 汽车 NVH/结构测试：噪声、振动与工况量协同采集，减少跨软件对齐工作 产线自动化测试：模板化配置 + 监控日志 + 报告输出，提升一致性与可追溯性 OpenTest 的目标不是“让你换掉所有硬件”，而是：把现有硬件统一起来用，让数据采集更高效、更可控、也更容易标准化。 欢迎访问 www.opentest.com 了解更多 OpenTest 功能与硬件方案，或联系 兆华电子CRYSOUND 团队获取演示与应用支持。