音頻基本測量介紹

音頻基本測量介紹音頻基本測量參數(shù)幅度(Level)頻率響應(yīng)(FrequencyResponse)總諧波失真加噪聲(THD+N)相位(Phase)串音(Crosstalk)信噪比(Signal-to-NoiseRatio)2被測設(shè)備和信號路徑被測設(shè)備(DeviceUnderTest,DUT)我們所要測量的音頻設(shè)備信號路徑(Signalpaths)多輸入、多輸出(如:hometheaterreceiver)單輸入、單輸出(如:audiopowerlifier)沒有輸入只有輸出(如:dvdplayer)在大部分情況下，音頻設(shè)備的測試都是非常相似的。3連接(Connection)平衡方式和非平衡方式大多數(shù)專業(yè)、工業(yè)和廣播音頻設(shè)備基本采用平衡連接；一些消費類音頻設(shè)備通常采用非平衡方式連接被測設(shè)備的連接方式?jīng)Q定了信號發(fā)生器(Generator)和信號分析儀(Analyzer)的接口方式選擇有些測量需要在設(shè)備輸出端連接負(fù)載，以符合特定的測試標(biāo)準(zhǔn)。如測量功率放大器輸出性能時，通常要接上喇叭(Load)一起測試。這些測試負(fù)載大小通常為8ohm4測量電壓大部分音頻設(shè)備采用的測試電壓為1Vrms左右特殊的設(shè)備如麥克風(fēng)預(yù)放大器、高功率放大器等設(shè)備需要操作在遠(yuǎn)低于或遠(yuǎn)高于1V的電壓下，需要根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格設(shè)定。5LevelTest電平測量要達(dá)到的目的有以下幾個：怎樣的輸入產(chǎn)生一個給定的輸出,如1V,1W;怎樣的輸入產(chǎn)生一定的失真，比如1%THD+N;怎樣的輸入產(chǎn)生很好的噪聲抑制效果，也叫做工作電壓怎樣的輸入或輸出才符合產(chǎn)品規(guī)格書里面的標(biāo)準(zhǔn)．注意：以上任何一個電平都有可能做為后續(xù)測量的參考電壓6LevelTest增益控制在Level測試中的作用一此DUT有增益控制，這樣在測量過程中就需要考慮：如何控制DUT的增益，使DUT的輸出達(dá)到所需要的結(jié)果。測量電平通常有三種方法：在DUT輸入為1Vrms的情況下，如何控制DUT的增益，使DUT的輸出達(dá)到1Vrms電壓輸出、1W的功率消耗或者1%的THD+N。7LevelTest校正DUT輸出為1Vrms打開信號發(fā)生器，輸出1kHz,1Vrms的正弦信號；觀察analyzerLevel一項，緩慢調(diào)節(jié)DUT增益控制，使Level值(即DUT輸出)為1Vrms.8LevelTest校正DUT輸出功率為1W將Analyzerlevel中單位選擇為W,緩慢調(diào)節(jié)DUT增益控制，使Level值(即DUT輸出)為1W.單位選擇W9LevelTest校正DUT輸出為1%THD+N在FunctionReading中選擇THD+NRatio,顯示單位為%，緩慢調(diào)節(jié)DUT,使其輸出THD+N為1%選擇THD+NRatio注意：在調(diào)節(jié)過程中會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增益控制達(dá)到某一程度時，THD+N會一下子從低于1%上升到很高的值，這是由于功率放大器達(dá)到最大輸出功率的沖擊導(dǎo)致THD+N非常大，這就是最大輸出功率的測量原理。10FrequencyResponseSignalGenerator:設(shè)置信號發(fā)生器輸出1kHz,1Vrms的信號通道選擇：A,B或AB均選擇輸出開關(guān)：ONConfiguration設(shè)置因被測設(shè)備不同而不同設(shè)置完成后進(jìn)入分析儀面板11FrequencyResponse選擇幅度測試功能選擇好濾波器單位設(shè)置為dBrAnalogAnalyzer面板:1,選擇分析儀為幅度測試功能，設(shè)置好濾波器，并將單位設(shè)置成dBr2,在鍵盤上按F4或者Edit->setanalyzerdBrref將當(dāng)前電平設(shè)置為參考電壓3,進(jìn)入sweep面板設(shè)置12FrequencyResponse縱坐標(biāo)橫坐標(biāo)SweepPanelsettings:1,設(shè)置縱坐標(biāo)顯示以及上限、下限2,選擇橫坐標(biāo)顯示以及高、低限3,按掃描面板上的GO，進(jìn)入掃描4,完成掃描后將顯示掃描曲線13THD+NTestTHD+N測量通常明確指出帶寬，因為帶寬的限定與否對THD+N有很大的影響。通常使用低通、高通濾波器限定帶寬典型的帶寬是20Hz-20kHz對于有增益控制的音頻設(shè)備，通常是控制設(shè)備輸出為1w時，測量THD+N。具體的設(shè)置依據(jù)產(chǎn)品規(guī)格具體設(shè)定14THD+NTest打開信號發(fā)生器，讓其輸出1kHz,1Vrms的信號在分析儀面板上讀數(shù)單位選擇為Watts緩慢調(diào)節(jié)設(shè)備增益控制(對有增益控制的設(shè)備而言)，使功率輸出為1Watts在分析儀面板上functionreading中選擇THD+NRatio功能在濾波器選擇項中確定要選擇的濾波器讀取THD+N數(shù)據(jù)15THD+NTest單位選擇watts選擇THD+NRatio選擇濾波器16THD+NTest這里介紹的只是比較普遍的THD+N測試，還有其它的THD+N測試技術(shù)集成在2700系列和ATS-2里面，如：THD+NversusfrequencysweepTHD+Nversuslitudesweep在這里不作介紹17Crosstalk在多聲道音頻設(shè)備中，通道間的影響通常不是用戶所希望的。但是在實際的音頻設(shè)備中這又是不可避免的。Crosstalk的測量就是：非激勵通道內(nèi)的非激勵信號對激勵通道通道內(nèi)的信號的影響程度參數(shù)。18Crosstalk在信號發(fā)生器面板,設(shè)置輸出為1Vrms,10kHz的信號(輸出信號以產(chǎn)品測試規(guī)格為準(zhǔn))在分析儀面板FunctionReading中選擇Crosstalk打開信號輸出開關(guān)，若測量CrosstalkAintoB,則打開B，關(guān)閉A；若測量CrosstalkBintoA,則打開A，關(guān)閉B；在分析儀面板中讀取數(shù)據(jù)，CrosstalkAintoB在channelAfunctionreadingmeter中讀?。籆rosstalkBintoA在channelBfunctionreadingmeter中讀??；19Crosstalk信號開關(guān)打開通道選擇B選擇Crosstalk功能選擇通道A讀取數(shù)據(jù)TheCrosstalkAintoBtest20Signal-to-NoiseRatio信噪比通常是在規(guī)定的工作電壓下或者在最大輸出電壓下進(jìn)行測量，當(dāng)在最大電壓下測量信噪比時，也可以叫做動態(tài)范圍．信噪比通常以dB表示，結(jié)果通常為負(fù)數(shù)．測量信噪比首先測量信號的電平，然后關(guān)閉信號，測量出噪聲的電平，同時還需要嚴(yán)格限制測量帶寬，得出的比率就是信噪比．21Signal-to-NoiseRatio設(shè)定信號發(fā)生器，同時控制DUT，讓其輸出一個你想作為參考信號的電平值．在analyzerfunctionreading中選擇Amplitude設(shè)定低通，高通濾波器限制帶寬，通常設(shè)定為20Hz-20kHz,也有22Hz-22kHz.當(dāng)用作噪聲測量時，通常又用加權(quán)濾波器(Weightingfilters)代替帶寬限制濾波器．打開信號發(fā)生器開關(guān)，檢查分析儀上的電平讀數(shù)是否是我們所需要做為參考的電平，如果不是的話，要調(diào)節(jié)信號發(fā)生器或DUT輸出控制，以達(dá)到我們所要的參考電平．在鍵盤上按下F4，即將該電平設(shè)為參考電平．關(guān)閉信號發(fā)生器，把讀數(shù)單位設(shè)置為dBr,直接讀取SNR.22Signal-to-NoiseRatio觀察該數(shù)值，達(dá)到你所需要作為參考的數(shù)值時，按F4，設(shè)定為參考選擇幅度測試功能單位選擇dBr一定要設(shè)定限帶濾波器23Signal-to-NoiseRatio確保低噪聲測試要注意以下幾點：有高質(zhì)量的屏蔽線材和夾具讓你的分析儀，DUT還有線材遠(yuǎn)離電磁環(huán)境確保你的供電電源沒有干擾在DUT與分析儀間連接共地線24PhaseTest相位測量通常是描述一個波形信號(A)相對于另一個信號(B)在一個周期過程中超前或落后的時間間隔．這個信號(B)通常是一個信號(A)在不同時間點上的情形，或者是不同通道上的不同信號．這兩種情形通常又定義了兩種不同的測量：輸入輸出的相位差，通道間的相位差．25PhaseTest通道間的相位差由于相位差對電平不敏感，所以我們設(shè)置輸出電壓在合適的范圍內(nèi)就行(高于噪聲且不至于失真)通常我們設(shè)置為1Vrms輸出．通常通道間的相位差會隨頻率的變化而變化，因此為了全面地觀察相位差信息，進(jìn)行掃頻測量是比較常見的．26PhaseTest通道間的相位差打開信號發(fā)生器，輸出1kHz,1Vrms