隨著平板裝置這一年多來在消費(fèi)電子產(chǎn)品市場的火速竄紅，越來越多不論是傳統(tǒng)電腦或是手機(jī)廠商都紛紛投入這塊領(lǐng)域積極開發(fā)，而這項(xiàng)產(chǎn)品也成為越來越多現(xiàn)代人隨身攜帶的配件之一，從網(wǎng)頁瀏覽、閱讀電子書、社群互動(dòng)、收發(fā)郵件到游戲消遣等多種功能應(yīng)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，命名方式從Tablet、Pad到Slate等不一而足，事實(shí)上，若是依據(jù)實(shí)際的架構(gòu)與應(yīng)用方向來看，可以簡單區(qū)分為媒體平板（Media Tablet）與PC型平板（PC Tablet）兩種類型。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(yīng)用，包括像是收聽音樂、即時(shí)視訊、觀看線上影片、游戲娛樂等等，使用方式較為簡易直覺，像是iPad的產(chǎn)品定位就可以被歸屬于媒體平板這個(gè)類型；至于PC型平板則是近似于一般傳統(tǒng)電腦的設(shè)計(jì)架構(gòu)，在硬體規(guī)格上更接近電腦的配置，而能滿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(fù)雜。不過值得注意的是，不論是媒體平板或PC型平板，多媒體影音播放的這項(xiàng)功能都是不可或缺、也持續(xù)是各廠商的開發(fā)重點(diǎn)。
然而市面上的平板裝置規(guī)格五花八門，其硬體規(guī)格包括處理器、記憶體、儲(chǔ)存容量、鏡頭像素等，消費(fèi)者都能輕松查詢、選擇自己想要的規(guī)格，但提到與多媒體影音娛樂最直接相關(guān)的“音質(zhì)”表現(xiàn)，則多半難以從其表面規(guī)格衡量該產(chǎn)品是否真能帶給使用者所喜好的音效聆聽體驗(yàn)。我們知道音質(zhì)是影響使用者觀感的一大重點(diǎn)、更是消費(fèi)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(tǒng)版本，透過各種音質(zhì)測量方式進(jìn)行評(píng)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)際的觀察發(fā)現(xiàn)，所有受測產(chǎn)品的測試結(jié)果將以僅以代號(hào)方式顯示。
音質(zhì)測試概念釋疑
在實(shí)際的測試上，我們使用音頻分析測試系統(tǒng)，并依據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中可能遇到的實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)出各種不同的測試情境，以進(jìn)行受測產(chǎn)品音源訊號(hào)在各種測試項(xiàng)目上的測量觀察、再根據(jù)測量結(jié)果來作音訊品質(zhì)的比對(duì)與進(jìn)一步分析，詳細(xì)的測試項(xiàng)目及測試情境包括有：
測試項(xiàng)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(yīng)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(lán)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(xiàng)目所代表的意義，以下僅就各個(gè)測試項(xiàng)目進(jìn)行說明，以更清楚各項(xiàng)測試背后的邏輯及重點(diǎn)：
1. 最大輸出不失真測試（Full Scale Test）
這個(gè)測項(xiàng)主要是在確認(rèn)受測產(chǎn)品在不失真的情況下的最大輸出電壓，并觀察是否產(chǎn)生截波現(xiàn)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(fù)載（像是耳機(jī)）的能力，當(dāng)輸出電壓不足或是超出產(chǎn)品工作范圍限制而導(dǎo)致推力不佳時(shí)，便會(huì)使得播放出來的音質(zhì)顯得生硬而干扁、或是截波（Wave Clipping）而造成聲音失真的現(xiàn)象。
2. 動(dòng)態(tài)范圍測試（Dynamic Range Test）
這個(gè)測項(xiàng)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(duì)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(hào)與噪訊的比例（SNR=Psignal/ Pnoise），由于產(chǎn)品在輸出聲音頻號(hào)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(hào)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 Dist ortion）是一種非線性失真（Nonlinear Distortion）的結(jié)果，指的是輸入音頻經(jīng)過受測裝置處理后在原始訊號(hào)頻率倍數(shù)位置產(chǎn)生的非原始的訊號(hào)，稱之為諧波。諧波失真的發(fā)生會(huì)使聲音頻號(hào)的品質(zhì)下降、以及一些音頻細(xì)節(jié)的損失，而當(dāng)諧波失真過大時(shí)則會(huì)相當(dāng)程度改變?cè)嫉囊羯ＶC波失真產(chǎn)生的主因可能來自主動(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(xiàng)便是在觀察受測產(chǎn)品諧波失真及噪訊在頻域分布的情形，而由于音源在透過藍(lán)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?cè)O(shè)定了不同標(biāo)準(zhǔn)，以符合實(shí)際情境。
4. 頻率響應(yīng)測試（Frequency Response Test）
圖二 頻率響應(yīng)示意圖，可見在高頻處的訊號(hào)衰減
頻率響應(yīng)（Frequency Response）指的是一個(gè)裝置重現(xiàn)原始音頻的精度，也就是完整復(fù)制（重播）原始音色的能力。在實(shí)際的測試上需透過輸入一個(gè)振幅不變而頻率變化的訊號(hào)，觀察其輸出端的響應(yīng)，若是頻率響應(yīng)功能不佳，則會(huì)影響到裝置重現(xiàn)聲音頻率范圍的能力。好的頻率響應(yīng)能力，是在不同頻率點(diǎn)都能輸出穩(wěn)定的訊號(hào)，不過由于在高低頻訊號(hào)重建困難，所以在這兩個(gè)頻段通常都會(huì)出現(xiàn)衰減現(xiàn)象。這個(gè)測試項(xiàng)目主要就在量測聲音在各個(gè)不同頻率的位準(zhǔn)并評(píng)估其漣波值（Passband Ripple）是否平順、以及觀察受測產(chǎn)品在高頻與低頻時(shí)的音頻重現(xiàn)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(wěn)。
圖三 左右聲道音場示意圖
5. 串音測試（Crosstalk Test）
串音（Crosstalk）是指來自不同聲道的干擾噪訊和原始訊號(hào)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、音場模糊、而無法準(zhǔn)確定位原始訊號(hào)要傳達(dá)的訊息。。因此這個(gè)測試項(xiàng)目主要就在觀察受測產(chǎn)品防治串音的能力，以及評(píng)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、造成音場偏左或偏右，而使發(fā)出的聲音產(chǎn)生落差，這個(gè)測試項(xiàng)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大時(shí)，會(huì)造成音像定位不準(zhǔn)確而導(dǎo)致聲音模糊，而這個(gè)測試項(xiàng)目就在觀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(zhǔn)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(duì)原始音頻產(chǎn)生很大的影響。
平板裝置音質(zhì)測試結(jié)果分析
在了解了前述基本的測試?yán)碚摶A(chǔ)之后，我們便可根據(jù)不同的測試情境進(jìn)行測試執(zhí)行與結(jié)果分析，本次測試所設(shè)計(jì)的五個(gè)情境，都是百佳泰根據(jù)我們的專業(yè)測試經(jīng)驗(yàn)，挑選出五個(gè)最具代表性、也是在一般消費(fèi)者生活中最常見的可能使用情境，包含了對(duì)本機(jī)DAC的音質(zhì)量測、不同音源格式的量測、透過藍(lán)牙傳輸?shù)牧繙y、影音同時(shí)播放的量測、以及音量控制的安全性驗(yàn)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(zhí)行相同的測試項(xiàng)目，我們也設(shè)定出不同的評(píng)斷標(biāo)準(zhǔn)，以符合實(shí)際使用環(huán)境的要求。在下列圖表中，數(shù)字越大者代表分?jǐn)?shù)越佳、表現(xiàn)越好，以下便是在各個(gè)測試情境下所測得的測試結(jié)果。
1.44K音頻輸出（44K Audio Only）
44K是音頻播放所常見的采樣率，因此也是常見的使用情境，像是一般的音樂CD都是采用44K采樣率，因此大多數(shù)的使用者將CD轉(zhuǎn)為MP3時(shí)會(huì)延用原始的44K設(shè)定來避免二次采樣。這個(gè)測試情境是在觀察在44K音頻輸出時(shí)，受測產(chǎn)品本機(jī)DAC/ AMP的表現(xiàn)能力。
在總共八項(xiàng)的測試評(píng)量項(xiàng)目中，有其中兩個(gè)受測品（B及D）的整體表現(xiàn)為最佳，其余四者則水準(zhǔn)各有落差，受測品B并在總諧波失真這個(gè)項(xiàng)目表現(xiàn)最為突出，可惜的是觀察到串音變大的現(xiàn)象，至于受測品F則在高頻頻率響應(yīng)衰減明顯，連帶導(dǎo)致漣波值過大，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(xiàng)目較需改進(jìn)，從表二簡單的評(píng)量結(jié)果便可看出，這六臺(tái)平板裝置產(chǎn)品在音質(zhì)處理能力的迥異。
2.48K音頻輸出（48K Audio Only）
48K也是另一個(gè)音頻播放所常見的采樣率，主要應(yīng)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(xiàn)。這個(gè)測試情境是在觀察在48K音頻輸出時(shí)，受測產(chǎn)品本機(jī)DAC/ AMP的表現(xiàn)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(píng)量項(xiàng)目來進(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(xiàng)中的表現(xiàn)與前一個(gè)測試情境（44K音頻輸出）相似，但其余四臺(tái)受測品則在總諧波失真這個(gè)項(xiàng)目的表現(xiàn)則明顯產(chǎn)生落差，失真程度較為嚴(yán)重，為什么會(huì)普遍出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？由于這四臺(tái)受測品均是采用Android操作系統(tǒng)，而Android的原始碼是預(yù)設(shè)為會(huì)對(duì)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(xiàn)象。由此觀之，Android系統(tǒng)會(huì)對(duì)48K音源進(jìn)行重取樣而影響音質(zhì)的現(xiàn)象并未被相關(guān)廠商注意到，也才會(huì)使這樣的問題普遍出現(xiàn)在不同品牌的Android平板裝置中。
3.44K藍(lán)牙音頻輸出（44K Bluetooth Audio Only）
藍(lán)牙在目前已是各種行動(dòng)裝置不可或缺的規(guī)格之一，檔案傳輸以及即時(shí)音頻串流都是經(jīng)常被應(yīng)用的方向。由于透過藍(lán)牙音頻傳輸?shù)扔诶盟{(lán)牙發(fā)送器（Bluetooth transmitter）進(jìn)行輸出的動(dòng)作，因此這個(gè)測試情境就是在觀察藍(lán)牙傳輸會(huì)不會(huì)對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生影響，總共有五個(gè)測試評(píng)量項(xiàng)目。
從表四的測試結(jié)果可以看出，雖然受測品C在前面兩個(gè)測試情境中表現(xiàn)不甚突出，但在透過藍(lán)牙傳輸時(shí)，反而是在所有受測品中表現(xiàn)最佳、最無失真影響的裝置，由此便可歸納出受測品C所選用的藍(lán)牙發(fā)送器在音頻處理的能力上較其他受測產(chǎn)品來的優(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，因此透過完善的前期驗(yàn)證測試與比對(duì)，選擇出最合適的零組件是至關(guān)重要的課題。
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于平板裝置的應(yīng)用中，因此這個(gè)測試情境就是在觀察產(chǎn)品同時(shí)處理影音頻號(hào)時(shí)，本機(jī)DAC/ AMP的音質(zhì)表現(xiàn)能力，共有六個(gè)測試評(píng)量項(xiàng)目。在與第一個(gè)測試情境（44K音頻輸出）比較后可以發(fā)現(xiàn)到，加上了影像檔的播放后，受測品A出現(xiàn)了串音變大的現(xiàn)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(xiàn)，因此可以得知在實(shí)際的影音娛樂享受（同時(shí)播放音頻與影像）上，這兩臺(tái)產(chǎn)品能提供較穩(wěn)定的聲音效果。
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，由于過大的音量會(huì)造成對(duì)使用者聽覺上的損害，因此設(shè)計(jì)這個(gè)測試情境的重點(diǎn)就在觀察受測產(chǎn)品的各個(gè)可能聲音來源是否能輸出較接近的音量大小。試想，當(dāng)使用者原本正在觀看網(wǎng)路串流影片，突然轉(zhuǎn)而聆聽本機(jī)中存放的音樂時(shí)，音量若是突然變大許多，極有可能會(huì)造成使用者聽覺上的不適，長此以往嚴(yán)重者更可能造成對(duì)聽力的危害。因此，廠商在設(shè)計(jì)上，便應(yīng)注意到對(duì)不同聲音來源的音量大小控制。
在這個(gè)測試情境中我們便列出四種可能聲音來源，來量測所產(chǎn)生的輸出音量，并進(jìn)一步比較這四種來源間音量的差距，差距越小代表越不會(huì)對(duì)使用者產(chǎn)生音量差異的沖擊。根據(jù)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(jī)音頻檔與播放Youtube內(nèi)容時(shí)差距最大，達(dá)到104 mV，這樣的差距就有可能對(duì)使用者在音源切換時(shí)造成聆聽時(shí)的不舒適。
追求好用、好看也”好聽”的平板裝置
從前述的測試結(jié)果可以觀察到，我們這次選擇的六臺(tái)平板裝置出現(xiàn)的音質(zhì)狀況各不相同，像是有的受測品在本機(jī)DAC就產(chǎn)生明顯失真，有的則是在透過藍(lán)牙傳輸時(shí)影響音質(zhì)，有的是因?yàn)檐涹w設(shè)計(jì)重采樣而導(dǎo)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(dāng)，像是DSP（數(shù)位訊號(hào)處理器，Digital Signal Processor）、DAC（數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器，Digital to Analog Converter）、線纜、或其他主動(dòng)、被動(dòng)元件或擴(kuò)大線路的影響；也可能是因?yàn)檐涹w面的問題，像是前面提到的Android系統(tǒng)原始設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)48K音源進(jìn)行重采樣所造成的問題，而廠商未能注意并加以修正；此外，裝置軟硬體間的整合不當(dāng)，也會(huì)造成使用者感受上的極大差異。這些所有潛在的問題風(fēng)險(xiǎn)，都需要靠多樣化的測試情境設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)的測試驗(yàn)證，才能找出問題所在、進(jìn)而改善并提升品質(zhì)。
百佳泰多年來在專業(yè)測試領(lǐng)域不斷鉆研，專精于各種不同產(chǎn)品項(xiàng)目的客制化測試與驗(yàn)證分析，也積極將研究方向拓展到更多更新的技術(shù)領(lǐng)域，以平板裝置這項(xiàng)晚近才推出的新式產(chǎn)品為例，百佳泰便積極投入研發(fā)，目前已能提供從軟體到硬體的全面性整合驗(yàn)證。本文僅以”音質(zhì)”這項(xiàng)常被一般大眾忽略的重要功能為例，點(diǎn)出在目前市場上平板裝置所會(huì)出現(xiàn)的音質(zhì)問題，希冀能作為相關(guān)廠商在開發(fā)時(shí)的一個(gè)參考指標(biāo)，不論是媒體平板或是PC型平板，相信音質(zhì)表現(xiàn)都是影響產(chǎn)品 在多媒體效能的重要環(huán)節(jié)，而也唯有持續(xù)推動(dòng)這項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步、成熟，才能讓消費(fèi)者享受到更好、更方便的產(chǎn)品。