2021-3-18 8:48:43 瀏覽:3172次
音頻基本測量參數
幅度(Level)
頻率響應(Frequency Response)
總諧波失真加噪聲(THD+N)
相位(Phase)
串音(Crosstalk)
信噪比(Signal-to-NoiseRatio)
被測設備和信號路徑
被測設備(DeviceUnder Test, DUT)
我們所要測量的音頻設備
信號路徑(Signalpaths)
多輸入、多輸出(如:hometheater receiver)
單輸入、單輸出(如:audiopower amplifier)
沒有輸入只有輸出(如:dvdplayer)
在大部分情況下,音頻設備的測試都是非常相似的。
連接(Connection)
平衡方式和非平衡方式
大多數專業(yè)、工業(yè)和廣播音頻設備基本采用平衡連接;一些消費類音頻設備通常采用非平衡方式連接。
被測設備的連接方式決定了信號發(fā)生器(Generator)和信號分析儀(Analyzer)的接口方式選擇
有些測量需要在設備輸出端連接負載,以符合特定的測試標準。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。這些測試負載大小通常為8 ohm。
測量電壓
大部分音頻設備采用的測試電壓為1Vrms左右
特殊的設備如麥克風預放大器、高功率放大器等設備需要操作在遠低于或遠高于1V的電壓下,需要根據產品的規(guī)格設定。
電平測量(Level Test)
電平測量要達到的目的有以下幾個:
怎樣的輸入產生一個給定的輸出,如1V,1W;
怎樣的輸入產生一定的失真,比如1%THD+N;
怎樣的輸入產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品規(guī)格書里面的標準。
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。
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的輸出達到所需要的結果。
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的輸出達到1Vrms電壓輸出、1W的功率消耗或者1%的THD+N。
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,緩慢調節(jié)DUT增益控制,使Level值(即DUT輸出)為1Vrms
校正DUT輸出功率為1W
將Analyzerlevel中單位選擇為W, 緩慢調節(jié)DUT增益控制,使Level值(即DUT輸出)為1W.
校正DUT輸出為1%THD+N
在FunctionReading中選擇THD+N Ratio,顯示單位為%,緩慢調節(jié)DUT,使其輸出THD+N為1%
注意:在調節(jié)過程中會發(fā)現,當增益控制達到某一程度時,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到最大輸出功率的沖擊導致THD+N非常大,這就是最大輸出功率的測量原理。
頻率響應(Frequency Response)
Signal Generator:設置信號發(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:ONConfiguration設置因被測設備不同而不同設置完成后進入分析儀面板。
Analog Analyzer面板:1,選擇分析儀為幅度測試功能,設置好濾波器,并將單位設置成dBr2,在鍵盤上按F4或者Edit->set analyzer dBr ref將當前電平設置為參考電壓3,進入sweep面板設置。
Sweep Panel settings:
1,設置縱坐標顯示以及上限、下限
2,選擇橫坐標顯示以及高、低限
3,按掃描面板上的GO,進入掃描
4,完成掃描后將顯示掃描曲線。
頻響曲線
失真THD+N Test
THD+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備,通常是控制設備輸出為1w時,測量THD+N。
具體的設置依據產品規(guī)格具體設定
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單位選擇為Watts
緩慢調節(jié)設備增益控制(對有增益控制的設備而言),使功率輸出為1Watts
在分析儀面板上functionreading中選擇THD+N Ratio功能
在濾波器選擇項中確定要選擇的濾波器
讀取THD+N數據
這里介紹的只是比較普遍的THD+N測試,還有其它的THD+N測試技術集成在2700系列和ATS-2里面,如:
THD+Nversus frequency sweep
THD+Nversus amplitude sweep
在這里不作介紹。
串音(Crosstalk)
在多聲道音頻設備中,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備中這又是不可避免的。
Crosstalk的測量就是:非激勵通道內的非激勵信號對激勵通道通道內的信號的影響程度參數。
在信號發(fā)生器面板,設置輸出為1Vrms,10kHz的信號(輸出信號以產品測試規(guī)格為準)
在分析儀面板FunctionReading中選擇Crosstalk
打開信號輸出開關,若測量CrosstalkA into B,則打開B,關閉A;若測量CrosstalkB into A,則打開A,關閉B;
在分析儀面板中讀取數據,CrosstalkA into B在channel A function readingmeter中讀;Crosstalk B into A在channelB function reading meter 中讀。
信噪比(Signal-to-Noise Ratio)
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行測量,當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,結果通常為負數。
測量信噪比首先測量信號的電平,然后關閉信號,測量出噪聲的電平,同時還需要嚴格限制測量帶寬,得出的比率就是信噪比。
設定信號發(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analyzerfunction reading 中選擇Amplitude
設定低通,高通濾波器限制帶寬,通常設定為20Hz-20kHz,也有22Hz-22kHz.當用作噪聲測量時,通常又用加權濾波器(Weightingfilters)代替帶寬限制濾波器。
打開信號發(fā)生器開關,檢查分析儀上的電平讀數是否是我們所需要做為參考的電平,如果不是的話,要調節(jié)信號發(fā)生器或DUT輸出控制,以達到我們所要的參考電平。
在鍵盤上按下F4,即將該電平設為參考電平。
關閉信號發(fā)生器,把讀數單位設置為dBr,直接讀取SNR.
確保低噪聲測試要注意以下幾點:有高質量的屏蔽線材和夾具讓你的分析儀,DUT還有線材遠離電磁環(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。
相位測量(PhaseTest)
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.
通道間的相位差
由于相位差對電平不敏感,所以我們設置輸出電壓在合適的范圍內就行(高于噪聲且不至于失真)
通常我們設置為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,進行掃頻測量是比較常見的.
打開信號發(fā)生器,輸出1kHz,1Vrms的電壓
觀察分析儀上Level,同時調節(jié)DUT控制,讓其達到1Vrms,單位增益.
直接在相位表(phase)上讀取相位差。
輸入輸出相位差
測量DUT輸入端與輸出端的相位差.
將analyzer一個通道的輸入選為Gen-Mon模式,將DUT的輸出接到analyzer的另一個通道
在相位表中讀取相位差