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音频基本测量介绍 深圳安盛仪器有限公司.

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1 音频基本测量介绍 深圳安盛仪器有限公司

2 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

3 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

4 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

5 测量电压 大部分音频设备采用的测试电压为1Vrms左右
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6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 Frequency Response 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 选择幅度测试功能 单位设置为dBr 选择好滤波器 深圳安盛仪器有限公司

13 Frequency Response 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 横坐标 深圳安盛仪器有限公司

14 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

15 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
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

16 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

17 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

18 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。
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

19 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

20 Crosstalk The Crosstalk A into B test 读取数据 选择Crosstalk功能 信号开关打开 选择通道A
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21 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

22 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

23 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 单位选择dBr 选择幅度测试功能 一定要设定限带滤波器 深圳安盛仪器有限公司

24 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

25 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

26 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

27 Phase Test 通道间的相位差 打开信号发生器,输出1kHz,1Vrms的电压
观察分析仪上Level,同时调节DUT控制,让其达到1Vrms,单位增益. 直接在相位表(phase)上读取相位差 相位差在此读取 深圳安盛仪器有限公司

28 Phase Test 输入输出相位差 测量DUT输入端与输出端的相位差.
选为Gen-Mon模式 输入输出相位差 测量DUT输入端与输出端的相位差. 将analyzer一个通道的输入选为Gen-Mon模式,将DUT的输出接到analyzer的另一个通道 在相位表中读取相位差 读取相位差 深圳安盛仪器有限公司


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