人工头(HATS)测试实验
信息概要
人工头（HATS， Head and Torso Simulator）测试实验是第三方检测机构依据国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）及国家标准等，利用高保真人体头部与躯干模拟器，对电声产品进行客观、可重复的声学性能与主观听感模拟评估的专业服务。HATS系统配备了仿真耳、仿真嘴及身体散射模型，能精确复现人耳鼓膜处的声压、头部相关传输函数等关键声学特性。其重要性在于，它为耳机、头戴式受话器、助听器、车载语音系统、电话终端等产品的研发与质量评价提供了标准化的“金耳朵”和测试环境，避免了真人试听的主观性与个体差异，从而科学评估产品的频响、灵敏度、失真、降噪性能、语音传输质量及声安全性，是产品声学设计优化、性能对标和全球市场准入（如CE、GCF认证）的关键环节。
检测项目
自由场耦合腔频响， 扩散场耦合腔频响， 灵敏度/声压级， 总谐波失真， 频率响应范围， 左右声道平衡度， 串扰， 绝缘度， 最大声压级， 主动降噪量， 环境噪声透传， 通话发送频响， 通话接收频响， 侧音掩蔽评定值， 语音传输指数， 回声损耗， 空闲信道噪声， 佩戴泄漏， 耳机舒适度与夹力， 麦克风指向性， 耳罩声衰减， 语音清晰度， 响度评定值， 带 AGR 的发送/接收特性， 声源定位性能， 冲击声压峰值
检测范围
有线头戴式耳机， 无线蓝牙耳机， 主动降噪耳机， 游戏电竞耳机， 通话单耳耳机， 入耳式耳机， 耳塞式耳机， 骨传导耳机， 助听器及辅听设备， 电话手柄与座机， 智能手机， 对讲机， 车载免提系统， 航空通讯耳机， 呼叫中心话务耳机， VR/AR头显音频系统， 智能音箱（近场交互）， 录音室监听耳机， 广播级耳机， 医用听诊器（电子式）， 听力保护装置， 音频编码器/解码器， 音视频会议系统终端， 教育语言学习系统耳机
检测方法
IEC 60318-4 仿真耳 第4部分：用于校准耳机式听力设备耦合到人耳的宽频带仿真耳：规定了适用于耳机测试的仿真耳技术规格，是进行耳机客观测量的基础。
ITU-T P.57 用于终端测试的人工耳和人工嘴系列建议：国际电信联盟标准，规定了用于电话终端测试的HATS技术要求，包括仿真耳和仿真嘴的性能指标。
IEC 60268-7 音响系统设备 第7部分：头戴式耳机和耳机话筒：规定了头戴式耳机和耳麦的电声性能测量方法，包括频率响应、失真、绝缘度等。
ANSI/ASA S3.36 耳罩式听力保护器声衰减测量的规范：美国国家标准，规定了使用HATS测量耳罩式设备声衰减的方法。
自由场模拟测试：在消声室中，将HATS置于无反射声的自由声场中，使用外部扬声器播放测试信号，通过仿真耳测量耳机被动状态下的频响或降噪耳机开启前后的声压变化。
扩散场模拟测试：在混响室中模拟各方向声音能量均匀的环境，评估耳机在嘈杂环境中的性能或测量其被动隔音效果。
发送响度评定值测试：使用HATS的仿真嘴在标准位置播放特定语音信号，通过被测设备的麦克风拾音并分析，评估其发送语音的响度特性。
接收响度评定值测试：通过被测设备的受话器播放标准测试信号，在HATS的仿真耳处测量声压，评估其接收语音的响度特性。
主动降噪性能测试：在消声室或扩散场中，播放标准噪声（如粉红噪声），测量耳机在ANC开启和关闭状态下，在仿真耳鼓膜处声压级的衰减量。
侧音测试：模拟用户通话时的自听效应，评估设备侧音路径的衰减与频率特性是否自然舒适。
语音清晰度与STIPA测试：使用HATS和测试信号，在背景噪声环境中评估通讯设备的语音可懂度。
佩戴泄漏测试：将耳机佩戴于HATS上，测量在特定频率下由于佩戴不紧密导致的声泄漏，评估其对低频响应和降噪效果的影响。
最大输出声压级测试：测量耳机在最大输入电压下产生的最大声压级，评估其潜在听力损伤风险。
失真度测试：在额定输出条件下，测量耳机输出信号的总谐波失真加噪声，评估其音质保真度。
频率响应与平滑度分析：通过扫频信号测量并分析耳机在整个可听频率范围内的输出响应曲线及其平滑程度。
检测仪器
人工头与躯干模拟器， 消声室， 混响室， 音频分析仪， 功率放大器， 参考测量麦克风， 仿真耳（符合IEC 60318-4）， 仿真嘴， 头戴式耳机测试夹具， 数据采集系统， 声校准器， 噪声发生器， 失真分析仪， 数字信号分析软件， 高精度定位装置
问：人工头测试相比真人主观听音测试有何核心优势？答：核心优势在于客观性、可重复性和高效率。HATS提供了标准化的“人体”声学接口，消除了不同听音者耳道形状、听力曲线和主观偏好的差异，确保测试结果只反映产品本身的性能，且可在全球任何实验室复现，为产品研发、质量控制和竞品对标提供了统一、可靠的量化数据基础。
问：HATS测试主要应用于哪些产品的认证与合规？答：HATS测试是众多产品国际国内认证的强制或关键项目，主要包括：蓝牙耳机的BQB认证（射频与音频）、有线耳机的CE安全认证（听力安全）、电话终端产品的GCF/PTCRB认证、ITU-T标准的通讯设备入网测试、助听器及辅听设备的FDA或医疗设备注册检测、以及航空耳机的DO-160等适航标准符合性验证。
问：在主动降噪耳机测试中，HATS如何模拟真实使用场景？答：HATS通过在仿真耳鼓膜处内置的高精度麦克风，直接测量噪声在ANC开启前后的实际声压值。测试通常在消声室（模拟安静环境）或结合外部声场（模拟机舱、街道等特定噪声环境）中进行。HATS标准化的头部和耳廓形状确保了耳机佩戴状态的一致，从而准确、可重复地量化降噪深度和频率特性，这是真人测试难以精确实现的。
