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PXI技术面向Hi-Fi测试如何焕发新生机?

老墨?? 2015年05月18日 ?? 收藏0

PXI技术进行Hi-Fi测试有何优势?

有鉴于此,凌华科技几年前开始进入音频、噪声与振动检测领域,并推出了多款高性价比的高分辨率动态范围信号采集模块(包括PXI-9527、PCI-9527与PCIe-9529等产品)。目前,多家消费电子产品制造大厂已采用了这些产品,用以取代声卡进行电声组件测试。从产品规格可以发现,凌华科技的信号采集模块与一般声卡有着明显的性能差异,例如:24位高分辨率、高采样频率的PXI-9527,不但能获取更精细的测量数值,以此来区分细节的音质变化,平底噪声(Noise Level)小于3uVrms、总谐波失真加噪声(THD+N)小于‐100dB的特色,也使其能以高精度、低失真、低噪声的音频测量来精准检验受测物(DUT)的声音系统,以此确保手机能达到原音重现的质量。

其次,由于PXI-9527提供了两个模拟输入通道与两个模拟输出通道,所以可同时进行信号的输入输出,因此不会有声卡不同步与时间差等问题,而且不论在哪一台PC上执行、不论进行多少次操作,被测物都能产生一致的测试结果。而其所整合的电子压电(IEPE)传感器还能让用户插上IEPE麦克风传感器后,即可直接进行声音测量,免除了额外供电的配置需求。

图1,凌华科技PXI-9527与普通声卡的对比
图1,凌华科技PXI-9527与普通声卡的对比

对于Hi-Fi手机而言,其音质细节为普通手机的四倍,因此需要更高规格的信号采集模块才能满足需求。凌华科技针对提供Hi-Fi功能的手机所进行的音频测试如下图,其主要的测试项目是量测平底噪声与总谐波失真加噪声。同样以PXI-9527为例来说明测试架构,使用者可通过卡上的两个模拟输入通道接上手机的左右声道,在取得受测物的输出信号后,测试系统就能将量测值与手机原始设计规格进行比对,从而检验出该受测物是否符合Hi-Fi设计标准。

图2,Hi-Fi手机音质细节为普通手机的四倍,需要更高规格的信号采集模块
图2,Hi-Fi手机音质细节为普通手机的四倍,需要更高规格的信号采集模块

将PXI-9527与一般声卡进行比较后发现,后者总谐波失真最高只能测到-70dB或-80dB,因此不但无法确认受测物是否能精准表达每一个声音细节,在噪声方面也因为适配卡本身的平底噪声就高达100uVrms,所以难以满足手机3~10uVrms的要求。

在对智能手机进行音频测试时,凌华科技的独到之处还在于能够通过PXI系统构建音频回路测试方案。首先,为了精确地测试产品的声音质量,受测物必须放于隔音箱内以隔绝环境噪音的干扰,并以麦克风传感器对应被测物的扬声器、以人工嘴或喇叭对应被测物的麦克风,另外通过PXI-9527的模拟输入通道与模拟输出通道与隔音箱内的音频输入与音频输出对接并形成回路后,再根据人耳听觉范围,从20Hz逐步递增至20KHz,以此来对受测物进行自动化测试。而该信号采集模块所发出的测试信号会经过回路再回传给模块,所得到的响应信号在完成傅立叶变换(FFT)运算后即能获得受测物的频率响应曲线与失真结果,由此检验受测物的音频质量是否符合产品原有的设计。

图3,凌华科技音频回路测试解决方案架构图。
图3,凌华科技音频回路测试解决方案架构图。

从上图可见,该被测手机需要检测的音频输入与音频输出分别有头戴式耳机孔、头戴式麦克风、扬声器、麦克风,而PXI-9527可提供两个模拟输入通道与两个模拟输出通道的特性正好能够满足此类需求。此外,其方便扩展的特性,还能让使用者在不需要重新设计测试系统下就能快速完成新的测试配置,比如被测物需要检验的电声组件项目更多时,只需在同样的架构下加装切换器或多加一片PXI-9527即能满足新需求。

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