音频基本测量介绍.ppt

音频基本测量介绍,深圳安盛仪器有限公司,深圳安盛仪器有限公司,page2,音频基本测量参数,幅度(Level) 频率响应(Frequency Response) 总谐波失真加噪声(THD+N) 相位(Phase) 串音(Crosstalk) 信噪比(Signal-to-Noise Ratio),深圳安盛仪器有限公司,page3,被测设备和信号路径,被测设备(Device Under Test, DUT) 我们所要测量的音频设备 信号路径(Signal paths) 多输入、多输出(如:home theater receiver) 单输入、单输出(如:audio power amplifier) 没有输入只有输出(如:dvd player) 在大部分情况下，音频设备的测试都是非常相似的。,深圳安盛仪器有限公司,page4,连接(Connection),平衡方式和非平衡方式 大多数专业、工业和广播音频设备基本采用平衡连接； 一些消费类音频设备通常采用非平衡方式连接,被测设备的连接方式决定了信号发生器(Generator)和信号分析仪(Analyzer) 的接口方式选择,有些测量需要在设备输出端连接负载，以符合特定的测试标准。 如测量功率放大器输出性能时，通常要接上喇叭(Load)一起测试。 这些测试负载大小通常为8 ohm,深圳安盛仪器有限公司,page5,测量电压,大部分音频设备采用的测试电压为1Vrms左右 特殊的设备如麦克风预放大器、高功率放大器等设备需要操作在远低于或远高于1V的电压下，需要根据产品的规格设定。,深圳安盛仪器有限公司,page6,Level Test,电平测量要达到的目的有以下几个： 怎样的输入产生一个给定的输出,如1V,1W; 怎样的输入产生一定的失真，比如1% THD+N; 怎样的输入产生很好的噪声抑制效果，也叫做工作电压 怎样的输入或输出才符合产品规格书里面的标准 注意：以上任何一个电平都有可能做为后续测量的 参考电压,深圳安盛仪器有限公司,page7,Level Test,增益控制在Level测试中的作用 一此DUT有增益控制，这样在测量过程中就需要考虑：如何控制DUT的增益，使DUT的输出达到所需要的结果。 测量电平通常有三种方法：在DUT输入为1Vrms的情况下，如何控制DUT的增益，使DUT的输出达到1Vrms电压输出、1W的功率消耗或者1%的THD+N。,深圳安盛仪器有限公司,page8,Level Test,校正DUT输出为1Vrms 打开信号发生器，输出1kHz,1Vrms的正弦信号； 观察analyzer Level 一项，缓慢调节DUT增益控制，使Level值(即DUT输出)为1Vrms.,深圳安盛仪器有限公司,page9,Level Test,校正DUT输出功率为1W 将Analyzer level中单位选择为W, 缓慢调节DUT增益控制，使Level值(即DUT输出)为1W.,单位选择W,深圳安盛仪器有限公司,page10,Level Test,校正DUT输出为1%THD+N 在Function Reading中选择THD+N Ratio,显示单位为%，缓慢调节DUT,使其输出THD+N为1%,选择THD+N Ratio,注意：在调节过程中会发现，当增益控制达到某一 程度时，THD+N会一下子从低于1%上升到很高的 值，这是由于功率放大器达到最大输出功率的冲击 导致THD+N非常大，这就是最大输出功率的测量 原理。,深圳安盛仪器有限公司,page11,Frequency Response,Signal Generator: 设置信号发生器输出1kHz,1Vrms的信 号 通道选择：A,B或AB均选择 输出开关：ON Configuration设置因被测设备不同而 不同 设置完成后进入分析仪面板,深圳安盛仪器有限公司,page12,Frequency Response,选择幅度测试功能,选择好滤波器,单位设置为dBr,Analog Analyzer面板: 1,选择分析仪为幅度测试功能，设置好 滤波器，并将 单位设置成dBr 2,在键盘上按F4 或者Edit-set analyzer dBr ref 将当前电平设置为参考电压 3,进入sweep面板设置,深圳安盛仪器有限公司,page13,Frequency Response,纵坐标,横坐标,Sweep Panel settings: 1,设置纵坐标显示以及上限、下限 2,选择横坐标显示以及高、低限 3,按扫描面板上的GO，进入扫描 4,完成扫描后将显示扫描曲线,深圳安盛仪器有限公司,page14,THD+N Test,THD+N测量通常明确指出带宽，因为带宽的限定与否对THD+N有很大的影响。 通常使用低通、高通滤波器限定带宽 典型的带宽是20Hz-20kHz 对于有增益控制的音频设备，通常是控制设备输出为1w时，测量THD+N。 具体的设置依据产品规格具体设定,深圳安盛仪器有限公司,page15,THD+N Test,打开信号发生器，让其输出1kHz,1Vrms的信号 在分析仪面板上读数单位选择为Watts 缓慢调节设备增益控制(对有增益控制的设备而言)，使功率输出为1Watts 在分析仪面板上function reading中选择THD+N Ratio功能 在滤波器选择项中确定要选择的滤波器 读取THD+N数据,深圳安盛仪器有限公司,page16,THD+N Test,单位选择watts,选择THD+N Ratio,选择滤波器,深圳安盛仪器有限公司,page17,THD+N Test,这里介绍的只是比较普遍的THD+N测试，还 有其它的THD+N测试技术集成在2700系列和 ATS-2里面，如： THD+N versus frequency sweep THD+N versus amplitude sweep 在这里不作介绍,深圳安盛仪器有限公司,page18,Crosstalk,在多声道音频设备中，通道间的影响通常不 是用户所希望的。但是在实际的音频设备中 这又是不可避免的。 Crosstalk的测量就是：非激励通道内的非激 励信号对激励通道通道内的信号的影响程度 参数。,深圳安盛仪器有限公司,page19,Crosstalk,在信号发生器面板,设置输出为1Vrms,10kHz的信号(输出信号以产品测试规格为准) 在分析仪面板Function Reading中选择Crosstalk 打开信号输出开关，若测量Crosstalk A into B,则打开B，关闭A；若测量Crosstalk B into A,则打开A，关闭B； 在分析仪面板中读取数据，Crosstalk A into B在channel A function reading meter中读取；Crosstalk B into A在channel B function reading meter 中读取；,深圳安盛仪器有限公司,page20,Crosstalk,信号开关打开 通道选择B,选择Crosstalk功能 选择通道A,读取数据,The Crosstalk A into B test,深圳安盛仪器有限公司,page21,Signal-to-Noise Ratio,信噪比通常是在规定的工作电压下或者在最大输出电压下进行测量，当在最大电压下测量信噪比时，也可以叫做动态范围 信噪比通常以dB表示，结果通常为负数 测量信噪比首先测量信号的电平，然后关闭信号，测量出噪声的电平，同时还需要严格限制测量带宽，得出的比率就是信噪比,深圳安盛仪器有限公司,page22,Signal-to-Noise Ratio,设定信号发生器，同时控制DUT，让其输出一个你想作为参考信号的电平值 在analyzer function reading 中选择Amplitude 设定低通，高通滤波器限制带宽，通常设定为20Hz-20kHz,也有22Hz-22kHz.当用作噪声测量时，通常又用加权滤波器(Weighting filters)代替带宽限制滤波器 打开信号发生器开关，检查分析仪上的电平读数是否是我们所需要做为参考的电平，如果不是的话，要调节信号发生器或DUT输出控制，以达到我们所要的参考电平 在键盘上按下F4，即将该电平设为参考电平 关闭信号发生器，把读数单位设置为dBr,直接读取SNR.,深圳安盛仪器有限公司,page23,Signal-to-Noise Ratio,观察该数值，达到你所需要作为参考的数值时，按F4，设定为参考,选择幅度测试功能,单位选择dBr,一定要设定限带滤波器,深圳安盛仪器有限公司,page24,Signal-to-Noise Ratio,确保低噪声测试要注意以下几点： 有高质量的屏蔽线材和夹具 让你的分析仪，DUT还有线材远离电磁环境 确保你的供电电源没有干扰 在DUT与分析仪间连接共地线,深圳安盛仪器有限公司,page25,Phase Test,相位测量通常是描述一个波形信号(A)相对于另 一个信号(B)在一个周期过程中超前或落后的时 间间隔 这个信号(B)通常是一个信号(A)在不同时间点上的 情形，或者是不同通道上的不同信号这两种情形 通常又定义了两种不同的测量：输入输出的相位 差，通道间的相位差,深圳安盛仪器有限公司,page26,Phase Test,通道间的相位差 由于相位差对电平不敏感，所以我们设置输出电压在合适的范围内就行(高于噪声且不至于失真) 通常我们设置为1Vrms输出 通常通道间的相位差会随频率的变化而变化，因此为了全面地观察相位差信息，进行扫频测量是比较常见的,深圳安盛仪器有限公司,page27,Phase Test,通道间的相位差 打开信号发生器，输出1