音频测试大全(AT相关仪器通用)

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16、tion can be obtained by visiting the Actions website at: http:/www.actions-目录1适用范围52测试仪器与连接53测试目标参数64测试方法74.1输出幅度84.2输出功率84.3总谐波失真加噪声84.4地噪声94.5 信噪比104.6 动态范围114.7串扰测量124.8通道不平衡度134.9 本底噪声扫描144.10 频响曲线164.11EQ曲线174.12THD+N曲线184.13 SRS WOW曲线184.14 Line In184.15MIC录音194.16 FM录音204.17主观听觉效果204.18欧洲声压标准

17、215附录215.1测量文件途径225.2名词解释235.3版本描述271、 适用范围：本文档适用于媒体播放器样机的方案级音频部分的评估测试。2、 测试仪器与连接音频分析仪：AP2700或AP2722 电源： 干电池或锂电池 或精密电压源负载： 33欧姆/16欧姆/8欧姆电阻负载信号源： FM信号发生器，AP2722或AP2700，MP3播放器+音箱耳机： 16欧姆/24欧姆/32欧姆待测样机音频分析仪左右声道电缆电阻负载PC电源3、 测试目标参数1、 输出幅度（Max Amplitude）2、 输出功率（Output Power）（最大功率&最大不失真输出功率）3、 总谐波失真加噪声（THD

18、+N）4、 地噪声（Ground Noise）5、 信噪比（SNR）6、 动态范围（Dynamic Range）7、 串扰（Crosstalk）/ 通道分离度（Channel Separation）8、 通道不平衡度9、 本底噪声曲线（Ground Noise）10、 频率响应曲线（Frequency Response）11、 EQ曲线12、 扫描THD+N曲线测量13、 SRS曲线测量14、 Line In 测试15、 MIC录音测试16、 FM录音测试17、 主观听觉效果18、 欧洲声压标准限制第二部分（EN50332 Limit Part 2）4、 测试方法描述1 输出幅度首先将待测样机

19、设置为播放需要测量频点的正弦波，比如1KHz或者100Hz，调节音量（测最大幅度时将音量调到最大；测100mV时调节音量使输出幅度最接近100mV），连接待测样机与音频分析仪，连接模拟电阻负载，按照上图设置AP2722的测试软件，待样机输出稳定后，切换声道，分别记录A、B通道的测量数据。输出幅度一般需要测试100Hz，1KHz，10KHz，14KHz和20KHz。2 输出功率首先将待测样机设置为播放1KHz正弦波，连接待测样机与音频分析仪，连接模拟电阻负载，按照上图进行输出功率测量设置，从0级到最大，改变输出音量，切换声道，分别记录A、B通道的测量数据。计算参考负载电阻按照实际连接的电阻负载进

20、行设置，如果负载为16欧姆，则将Watts内的数值改为16欧姆，一般测量中，负载为33欧姆。输出功率与输出幅度可以进行如下换算： （4-1）最大输出功率：当音量最大（THD+N不超过-60dB）时，输出的功率最大不失真输出功率：当某音量下，THD+N参数最好时，输出的功率3 总谐波失真加噪声首先将待测样机设置为播放待测频率的正弦波，连接待测样机与音频分析仪，连接负载电阻，并按照图4-3进行软件设置，调节音量，使得读取到的数据最好的情况下，切换声道，分别记录A、B通道的测量数据。如需测量A-Weight（A加权），使用AP2700仪器，在Fltr选择Slot 2# ，使用AP2722仪器，选择A

21、-Weight。使用完成后，还原为NONE。4 Ground Noise（地噪声）连接测试设备，接好负载电阻。测量最大地噪声时，将音量调到最大，播放0Hz文件NO4_16_0_44.MP3，分别记录A、B声道的测试数据；测量100mV的低噪声，先播放1KHz文件NO3_16_1K_44.MP3，调节音量使输出幅度最接近100mV，然后保持此音量并播放0Hz文件NO4_16_0_44.MP3，分别记录A、B声道的测试数据。如需测量A-Weight（A加权），使用AP2700仪器，在Fltr选择Slot 2# ，使用AP2722仪器，选择A-Weight。使用完成后，还原为NONE。5 信噪比首先

22、将待测样机设置为播放1KHz（或100Hz，10KHz，14KHz）的正弦波，调节音量（测最大幅度时将音量调到最大；测100mV时调节音量使输出幅度最接近100mV），连接待测样机与音频分析仪，连接负载电阻，并按照图4-4的左半部分进行软件设置，将输出数据设为相对值，按一下F4键，使得软件能够记录下参考信号幅度，此时测量数据应为0dBrA左右。再播放0Hz文件，读取并记录相对数据。设置输出数据为绝对值，读取并记录绝对数据。切换到B通道，记录B通道的绝对数据，再将数值记录项改为dBrB，读取并记录相对数据。相对数据与绝对数据的关系如下： （4-2）上式中，Vs为参考信号幅度，Vn为读取到的绝对数

23、据。对于干电池方案，需要测量BAT端为最高电压和最低电压时的SNR。一般一节干电池方案，测量电压为1.5V和1.0V。如需测量A-Weight（A加权），使用AP2700仪器，在Fltr选择Slot 2# ，使用AP2722仪器，选择A-Weight。使用完成后，还原为NONE。6 动态范围连接测试设备，接好负载电阻，设置音量，在最大音量下，播放目录srv-filePUBFiletest-libLib_AudioTestFilesStandard_AudioTest_V1.1MP3下的1kHz_16bit_-40dB.mp3文件，测量THD+N，得到的数据加上-40dB即为动态范围。记录数据。

24、7 串扰测量接好负载电阻，连接测试设备，设置样机在输出幅度为最接近100mV的音量下，分别播放左右单声道文件（NO6_16_1KL_44.mp3和NO5_16_1KR_44.mp3，N017_16_100L_44.mp3和N018_16_100R_44.mp3，N011_16_10KL_44.mp3和N012_16_10KR_44.mp3，N014_16_14KL_44.mp3和N015_16_14KR_44.mp3），按照图4-5设置测试项为Crosstalk，调节通道，读取并记录数据。8 通道不平衡度通道不平衡度表示左右通路输出幅度的差别，按照上图读取并记录数据。测量A通道选择A，测量B通

25、道选择B。9 本底噪声曲线扫描（音频分析仪的FFT应用）连接测试设备，接好负载电阻，并按照以下步骤进行设置：按下Page2，选择扫描面板并在主菜单下选择Digital Analyzer（数字分析面板）。出现如下窗口：设置完成数字分析面板后，进行扫描设置：将纵坐标设置为FFT的幅度，将横坐标设置为FFT的频率，设置起止频率为音频范围，如2022KHz，此设置为测量输入信号的FFT分量。设置完成后，按下上图的GO按钮，开始进行分析，得到上图右边的黄色数据。此曲线即为当前时间点信号的频谱，由于测量中使用音源为0Hz文件，即噪声文件，上图数据为样机的噪声平台（本底噪音）。另外应用FFT还能够测量谐波失

26、真等用途。10 频响曲线测量类似于FFT扫描，设置如下图的频率响应曲线扫描，完成后，样机在待测音量下播放fr_0db.mp3文件，同时按下GO按钮，开始进行数据抓取。音源为开始和结束10秒为1KHz正弦波，而后从20Hz开始，以1%的速率增长，直到22KHz，在输出频率为1KHz时，按下F4键，保存当前频响曲线的参考值（0dBr）。测试音乐播放完后，扫描会自动停止。保存数据。一般频率响应曲线是在最大音量下测量到的，因此，频率响应可以与最大输出幅度互相转换。频响曲线越平坦，对于信号的还原度越好。11 EQ曲线测量音效指MP3播放时，在解码中增加滤波器，使得输出的音频信号在某些频段上加强或者减弱，

27、EQ曲线是测量在各种音效下的频率响应曲线。播放文件为fr_0db.mp3，首先将样机的输出音量调到最大，音效为Normal， 按照频率响应曲线的设置方法进行设置，但要选择扫描设置窗口中的Append选项。在样机输出达到1KHz左右时，按下F4键保存当前参考值。接下来修改音效为Rock、Jazz等，重新播放测试文件，得到一组曲线。修改线宽和颜色，并保存数据。每条曲线都以Normal在1KHz的值为参考0dB。对于EQ，同时也需要测量THD+N，测试方法详见下一小节。对于每一种音效，都需要保存一条THD+N的曲线。EQ的THD+N扫描文件使用fr_0db.mp312 扫描THD+N曲线测量不同频率

28、下，THD+N也不尽相同。类似于频率响应曲线和EQ曲线的测量，在基本测量面板上，修改测量选项为THD+N Ratio。在扫描面板上，修改纵坐标为THD+N。播放fr_0db.mp3文件，同时点击按钮“Go”，开始扫描，结束后，调整测量范围，保证曲线有较大的分辨率，保存数据。13 SRS WOW曲线测量SRS WOW的测量包括4个分量选项，SRS 3D，Focus，Trubass和默认SRS WOW（SRS 3D=8 ，Focus=8，Trubass=4）；每一种分量下需要进行2个不同文件的播放测量，f44.mp3和f44_sw90.mp3（0相位和90相位）。测量SRS WOW曲线时，系统连接

29、和设置与测量频响曲线相同，选上扫描设置窗口中的Append选项，音量改为24级（为防止输出饱和）。首先测量SRS 3D，将SRS 3D分量调节为10，将Focus和Trubass分量调节为0，播放F44.mp3文件，待输出频率到达1KHz时，按下F4，保存相对参考值。接下来需要测量SRS 3D播放f44_sw90.mp3文件和剩下三个分量的6项测量。以上七个测量数据均以dBr为单位，绝对参考值为SRS 3D的0相位在1KHz的输出幅度。最后在一张图上保存8条曲线输出，即为SRS WOW的测量结果。14 Line In测量如果样机带有Line In接口，可以使用音频分析仪输出正弦波，通过样机录音

30、，再进行播放，使用音频分析仪进行测量。输出配置如下图，配置完成后，将分析仪的信号输出端口连接到样机的Line In接口，选择Line In，录制MP3文件，再回放，测量SNR和THD+N。由于系统会对Line In信号进行放大，因此，可能产生饱和，在确定FW中设定的增益后，选择合适的输出幅度进行测量。一般固件会将增益设置为0dB，可以采用以下设置进行：对于213X系列22XX：Audio Precision的输出可以设置为2.6Vpp和0Vpp；对于9X系列（不包括22XX）：Audio Precision的输出可以设置为1.8Vpp和0Vpp。分别录音得到信号和噪声，输出测量时不用带负载。必

31、要时可用示波器观察输出波形。213X系列22XX的正常指标约为：幅度490mV，THD+N-80dB，SNR-83dB。9X系列的正常指标约为： 幅度275mV，THD+N-74dB，SNR-78dB。15 MIC录音测试使用声压计测量背景噪声声压等级，设置为Lo量程，Fast模式，A加权。背景噪声需要小于60dB。使用MP3播放器播放1KHz歌曲，此播放器应保证此时输出的失真度不高于-60dB，将播放器连接到音箱上，如果是立体声音箱，需要去掉一个音箱，因为相干多音源在空间中会产生叠加，导致DUT处的声压过高或者过低。测试过程中，尽量保持安静。在MIC处，使用声压计测量声压等级，设置为Hi量程

32、，Fast模式，A加权。操作可以参考下图。调节音源音量，使得测量点的声压等级为90dBA，在此条件下，DUT的MIC方向也应该对着音源方向，进行录音。录音结束后，将录音文件重放，并在音频分析仪上进行最大输出幅度和失真度的测量，并记录数据。16 FM录音测试使用FM信号发生器，在90MHz，98MHz和106MHz三个载波频点，具体可以参考FM测试标准，产生60dBuV的FM信号输出，调制信号为1KHz正弦波，在样机上进行录音并保存文件。在最大音量下，进行最大幅度、THD+N的测量。17 主观听觉效果使用16欧姆、24欧姆和32欧姆负载耳机，在比较安静的地方，播放静音文件，操作机器，包括改变音量

33、，切换其他功能等，注意是否能听到细微的噪音，启动和停止、开机关机、Standby和唤醒过程是否存在POP音。播放单声道文件，是否串音明显。播放正常歌曲，在主观听觉上是否失真、声音是否清晰，音量变化是否均匀，EQ模式是否有效，Video播放，MIC录音，FM录音，Line In等是否存在人耳能够感知的失真等。18 欧洲声压标准限制第二部分（EN50332 Limit Part 2）按照测量最大输出幅度，设置音频分析仪，播放文件Gauss_Noise_-10dB.MP3，测量样机输出电压。调节音量，使得左右声道的输出幅度都刚刚低于150mV时，将所有音效都测量一遍，如果存在超过150mV，再减小音

34、量，直到所有音效的输出幅度都低于150mV。记录当前输出幅度和音量等级。文件目录：srv-srdTest-Filetest-libLib_AudioTestFilesOtherTestFiles Gauss_Noise5、 附录1 测量信号源文件路径(1)普通测试音频文件。测试文件可以在srv-filePUBFiletest-libLib_AudioTestFilesStandard_AudioTest_V1.1目录下找到。测试文件包括：NO1_16_200_44.MP3 NO1_16_200_44.WMANO2_16_15K_44.MP3NO2_16_15K_44. WMANO3_16_1K

35、_44.MP3NO3_16_1K_44. WMANO4_16_0_44.MP3NO4_16_0_44. WMANO5_16_1KR_44.MP3NO5_16_1KR_44. WMANO6_16_1KL_44.MP3NO6_16_1KL_44. WMANO7_16_31.5_44.MP3NO7_16_31.5_44. WMANO8_16_127_44.MP3NO8_16_127_44. WMANO9_16_20K_44.MP3NO9_16_20K_48. WMA NO3_16_1K_44表示编号3号的信号频率为1KHz，44.1K采样率。注：测试WMA文件音频技术指标与测试MP3文件音频技术指标

36、方法相同。数据记录在表格中有添加。(2)音效曲线测量文件测试文件可以在srv-filePUBFiletest-libLib_AudioTestFilesStandard_Swept_V1.0目录下找到，包括：fr_-20db.mp3 fr_0db.mp3fr_-20db.OGGfr_-20db.wavfr_-20db.wma -20dB或者0dB表示衰减为-20dB或者不衰减。(3)SRS评估音频文件测试文件可以在srv-filePUBFiletest-libLib_AudioTestFilesStandard_Swept_V1.0SRS扫频测试文件 目录下找到。测试文件包括：f44.mp3

37、f44.wmaf44_sw90.mp3 f44_sw90.wma（3）单声道测试文件：srv-filePUBFiletest-libLib_Music_Mp3Lib_Mp3_1chmute笨小孩.MP3 笨小孩_leftmute.MP3 笨小孩_rightmute.MP32 名词解释SNR: 信噪比某个信道中，信号幅度与噪声幅度的比值SNR= -20log（V噪声/V信号） 单位：dB“信号”测量一般采用的是指定输出电平的中频段正弦信号（通常为1kHz），由于测量不可避免的会增加白噪声，这里的信号实际为信号+噪声，但正弦信号幅值远大于噪声幅度，在此将噪声忽略。“指定电平”通常是指设备的最大标称

38、或标准的工作电平。“噪声”测量必须指定测量带宽和加权滤波器。两个测量的比值就是设备的信噪比。因此，在参考信号幅度大小相同时，信噪比与本底噪声可以互相转换。由于不同客户有不同的标准，参考信号幅度大小是不同的，因此，必须注意此时SNR的意义是否与客户端信噪比意义相同。另外，SD&Analog部门经常给出信噪比属于DAC+PA的信噪比，由于方案本身存在干扰，因此，方案测量到的SNR不会超过SD部门给出的数据，但2者会比较接近。CROSSTALK: 分离度(串音，通道隔离度)双通道中，一个通道的输出信号电压与在另一个通道引起的信号电压之比。CROSSTALK= 20log(V1/V2) 单位：dBV1

39、指无信号输出通道的电压均方根值，V2指有信号输出通道的电压均方根值，通常V2是1kHz正弦波产生的。串音一般是利用分析仪调谐到发生器频率的带通滤波器进行选择性测量，以便能测量等于或低于宽带噪声电平的串音。这不仅是出于理论上的考虑原因；当信号的幅度处于宽带噪声电平之下10dB20dB，人耳能够区分出象正弦波这样的相干信号。A通道到B通道的串音与B通道到A通道的串音并不是完全一致的。两个方向上串音具有不同值通常是电路的布局和复杂的寄生电容引起的。总谐波失真（THD） THD（不要与THD+N，总谐波失真加噪声相混淆）通常是由一系列单独谐波幅度测量结果计算出来的，而不是一次测量得到的。THD是单独谐

40、波幅度的平方求和开方之后得到的。THD技术指标一般要说明包含在计算中的最高次谐波的次数；比如，“THD含盖到5次谐波”。THD并不是经常进行的测量，因为它要求用一个相当不常用的分析仪来测量低于正常工作电平很多的某次谐波，并且要自动或手动计算出结果。应注意的是，许多早期的THD+N结构的分析仪在其面板上标注的是THD，并且许多人在使用的实际是THD+N技术时，认为是THD测量。总谐波失真噪声（THD+N） 目前最常用的失真测量方法就是THD+N技术了。其中的主要功能块就是可调谐的陷波器。在工作时，该滤波器手动或自动调谐到正弦波的基波频率上，以便基波被很大衰减。所设计的滤波器实际在2次和高次谐波处

41、没有插入损耗，所以谐波基本上无衰减地通过。宽带噪声，与AC电源有关的哼声和任何其他处在陷波器频率上下的干扰信号也可以无衰减地通过；这也就是“+N”（加噪声）部分的由来。THD+N技术是极为吸引人的，因为DUT输出中除了纯测量信号的任何成分都会使测量下降。低的THD+N测量结果不仅说明谐波失真低，而且也说明哼声，干扰信号，以及宽带白噪声也是比测量值低（或等于测量值）。所以THD+N比任何其他的失真测量技术更能说明问题，它只用一个数据就能说明DUT是否存在大的问题动态范围:一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在

42、音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为：D = 10 lg（Power_max / Power_min）=20 lg (Vout_Max/Vout_Min)使用数字量衰减的信号的目的是保证当前功率放大器没有包含自身存在的较大谐波失真。因而假设当前输出信号的THD+N测量数值为Ground Noise的数值。此时的THD+N的分贝数值表示Ground Noise与输出信号的比值，加上数字衰减掉的部分实际上得到的是Ground Noise与最大不失真输出信号的比值。SRS WOW技术SRS(Sound Retrieval System)是由SRS研究所开发的、最具代表性的3D立体声技术。该技术

43、的核心是可以利用2个扬声器获得环绕立体声的效果。更具体一点说，声波在周边各空间点都有其特定的音量振幅、传播速度以及位置参数等，人的耳朵可以非常灵敏地分析这些数据，捕捉声音的强弱、移动方向以及位置. 此时，存在声音的滞后和破音(当声波碰到外耳之后出现乱反射的现象)，在普通扬声器中对声波延迟进行适当处理之后，再行输出的技术即为SRS技术。典型测量单位意义说明：0dB: 指功放设备发出的电信号没有经过任何衰减的最大输出幅度。0dBr 参数：指相对于参数的幅度（功率）的比值，其中参数为系统中的标定固定值。 dBV: 指与1伏特(1V)信号比较得出的分贝数值。dBm: 指与1毫瓦（1mW）信号比较得出的

44、分贝数值。dBu或者dBv: 指与0.774V（0.774V在600欧姆负载上产生1mW功率）信号比较得出的分贝数值。dB SPL（Sound Pressure Level）：指声压1Pa（1牛顿/平方米）对应的等级。1Pa对应94 dB SPL。以上功率对数在不同领域有不同的默认值，如在通信领域内，有75欧姆和50欧姆等需要注意。A Weight Filter：在生理学中，人耳对应的频率响度曲线不是平坦的，而是符合Fletcher-Munson 的等响曲线 ( Equal Loudness Level Contours )，A Weight Filter 表示基于40Phon的Fletcher-Munson曲线。声压等级（Sound Pressure Level）：指声音能量在空气中传播，对于接收装置的震动传