Headphone Acoustic Measurement and Quality Control

Abstract

The study documented in this thesis was commissioned by Hefio Oy. It was conducted as a part of the product development of their Hefio Play headphones. The main objective of the study was the proof of concept of a prototype acoustic measurement system. The measurement system is designed to be used for quality control and factory calibration of the mass-produced headphones. The study was focused on the quality control aspect of the measurement system.

The first half of the thesis discusses headphones, headphone measurements and statistical quality control in general. The scope of those three broad topics has been limited to the information necessary for this study.

The second half of the thesis discusses the equipment used, measurements conducted, and the analysis of the measurement data. All of the measurements for the study were conducted on eight prototype headphones.

The measurement data was analysed using statistical methods. The analysis ends up with three indicators of quality: average sensitivity, average response and measurement accuracy.

The study succeeded in the proof of concept of the measurement method. Larger and more consistent sample is needed to evaluate the precision of the measurements accurately.

Tämä työ toteutettiin tilauksena Hefio Oy:lle ja se oli osa Hefio Play kuulokkeen tuotekehitystä. Työn tavoitteena oli testata demovaiheessa olevaa kuulokkeiden akustista mittajärjestelmää. Tähän perustuvaa mittajärjestelmää on tarkoitus käyttää Hefion massatuotettujen kuulokkeiden laadunvalvontaan, sekä tehdaskalibrointiin. Tähän opinnäytetyöhön raportoitu osuus on keskittynyt laitteen laadunvalvonta käyttöön.

Opinnäytetyön alkupuolisko käsittelee kuulokkeita, kuuloke mittauksia ja tilastollista laadunvalvontaa yleisesti. Näistä kolmesta laajasta aiheesta on valikoitu käsiteltäväksi tietoa, joka tukee työn loppupuoliskoa.

Toinen puolisko pitää sisällään laitteiston, mittaustavan ja mittaustulosten analysoinnin. Työtä varten suoritettiin impulssivastemittauksia kahdeksalle prototyyppikuulokkeelle.

Mittaustulokset analysoitiin tilastollisia menetelmiä käyttäen. Analyysi päätyi kolmeen laadun indikaattoriin, jotka ovat: keskimääräinen herkkyys, keskimääräinen vaste ja mittaustarkkuus.

Työ onnistui todentamaan mittaustavan toimivuuden. Mittaustarkkuuden arvioimiseksi tarvitaan suurempaa ja tasalaatuisempaa näytettä.