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1、1,Audio Precision及音頻測量介紹,部門: ECME-SME 主講人: 陳愛民 分機: 560-34015 日期: Jul.02 2009,2,内 容 大 綱,音頻接口的類型 Audio Precision基本知識介紹 PC音頻測試的重要參數 SME的音頻測試能力,3,3.5mm立體聲接口,3.5mm立體聲接口又叫做小三芯接口，這是我們目前看到的最主要的接口，絕大部分消費類聲卡（包括板載聲卡）都在使用這類接口。右圖為小三芯接口的公頭。,4,3.5mm立體聲接口(續),3.5mm接口提供了立體聲的輸入輸出功能，因此一般來說支持5.1的聲卡（6聲道）或音箱來說，就需要3個3.5mm立
2、體聲接口來接駁模擬音箱（32聲道=6聲道）；7.1聲卡或音箱就需要4個3.5mm立體聲接口（42聲道=8聲道），以此類推。爲了適應不同的設備需求，同類的接口目前能看到的有三個尺寸規格，分別是2.5mm、3.5mm和6.22mm接頭。2.5mm接頭在手機類便携輕薄型産品上比較常見，因爲接口可以做的很小；3.5mm接口在PC類産品以及家用設備上比較常見，也是我們最常見到的接口類型；6.22mm接頭是爲了提高接觸面以及耐用度設計的模擬接頭，常見于監聽等專業音頻設備上。,6.22mm接頭,3.5mm接頭,2.5mm接頭,5,3.5mm立體聲接口(續),藍色：音頻輸入端口，可將MP3、錄音機、音響等的音
3、頻輸出端通過雙頭3.5mm的音頻綫連接到電腦，通過電腦再進行處理或者錄製。 綠色：音頻輸出端口，用于連接耳機或2.0、2.1音箱。 粉色：麥克風端口，用于連接到麥克風。 黑色：後置環繞喇叭接頭，在四聲道/六聲道/八聲道音效設置下，用于可以連接後置環繞喇叭。 橙色：中置/重低音喇叭接頭，在六聲道/八聲道音效設置下，用于可以連接中置/重低音喇叭。 灰色：側邊環繞喇叭接頭，在八聲道音效設置下，用于可以連接側邊環繞喇叭。,6,RCA模擬音頻接口,RCA接頭就是常說的蓮花頭，利用RCA綫纜傳輸模擬信號是目前最普遍的音頻連接方式。每一根RCA綫纜負責傳輸一個聲道的音頻信號，所以立體聲信號，需要使用一對綫纜
4、。對于多聲道系統，就要根據實際的聲道數量配以相同數量的綫纜。立體聲RCA音頻接口，一般將右聲道用紅色標注，左聲道則用藍色或者白色標注。,7,平衡模擬音頻接口,與RCA模擬音頻綫纜直接傳輸聲音的方式完全不同，平衡模擬音頻（Balanced Analog Audio）接口使用兩個通道分別傳送信號相同而相位相反的信號。接收端設備將這兩組信號相减，干擾信號就被抵消掉，從而獲得高質量的模擬信號。平衡模擬音頻通常采用XLR接口和大三芯接口。XLR俗稱卡儂頭，有三針插頭和鎖定裝置組成。由于采用了鎖定裝置，XLR連接相當牢靠。大三芯接口則采用直徑爲6.35毫米的插頭，其優點是耐磨損，適合反復插拔。平衡模擬音頻
5、連接主要出現在高級模擬音響器材或專業音頻設備上。,8,平衡模擬音頻接口(續),大三芯插头,XLR接口,帶有XLR和RCA同軸接頭的音箱,9,TRS平衡接口,TRS平衡接口能提供平衡輸入/輸出。TRS的含義是Tip（signal）、Ring（signal）、Sleeve（ground）。分別代表了該接口的3個接觸點（其實與6.22mm接口一樣）。 TRS平衡接口除了具有和6.22mm接口一樣的優點耐磨損外，還具有平衡口擁有的高信噪比，抗干擾能力强等特點。對于一個真正的TRS平衡接口來說，其成本將是非平衡的2倍多。因此采用TRS平衡接口的設備一般是高檔設備，只有在2000元以上的專業卡上才可以看到
6、。,10,S/PDIF接口,S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface，索尼和飛利浦數字接口）是由SONY公司與PHILIPS公司聯合制定的一種數字音頻輸出接口。S/PDIF接口是一種標準，同軸數字接口和光纖接口都屬于S/PDIF接口的範疇。,11,S/PDIF接口-數字同軸接口,數字同軸（Digital Coaxial）是利用S/PDIF接口輸出數字音頻的接口。同軸綫纜有兩個同心導體，導體和屏蔽層共用同一軸心。同軸綫纜是由絕緣材料隔離的銅綫導體，阻抗爲75歐姆，在裏層絕緣材料的外部是另一層環形導體及其絕緣體，整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護套包住。同軸電纜的
7、優點是阻抗穩定，傳輸帶寬高，保證了音頻的質量。雖然同軸數字綫纜的標準接頭爲BNC接頭，但市面上的同軸數字綫材多采用RCA接頭。,BNC接頭,BNC-RCA接頭,RCA同軸線纜,12,S/PDIF接口-光纖接口,光纖（Optical）以光脉衝的形式來傳輸數字信號，其材質以玻璃或有機玻璃爲主。光纖同樣采用S/PDIF接口輸出，其特點是帶寬高，信號衰减小，常常用于連接DVD播放器和AV功放，支持PCM數字音頻信號、Dolby以及DTS音頻信號。,13,内 容 大 綱,音頻接口的類型 Audio Precision基本知識介紹 PC音頻測試的重要參數 SME的音頻測試能力,14,AP-2722 的幾種
8、音頻接口,XLR接口,BNC接口,S/PDIF 光纖接口,AP公司及產品系列,Audio Precision公司是全球最大的音頻測試儀器制造商，創立于1984年，總部位于美國俄勒岡州，現主要產品為APx500系列、2700系列、ATS-S2和P1系列。其中APx500、2700和ATS-S2系列屬于電腦控制測試系統，而P1系列屬于便攜式的測試儀器。首先來看一下應用比較普遍的2700系列。它包括四種型號可供選擇： 2722A：2通道 雙模擬/數碼領域，帶DSP功能音頻分析儀 （美國杜比公司測試Digital Dolby/AC-3的標準型號） 2720A: 2通道 數碼音頻分析儀（不帶模擬功能）
9、2712A: 2通道 模擬音頻分析儀帶DSP功能 2702A: 2通道 模擬音頻分析儀 （注A: 帶APIB接口和AP2700控制軟件；介面卡：PCI或PCMIA G: 帶GPIB接口）,15,16,SYS-2700 系列,SYS-2700系列是一部和電腦連接工作的多功能音頻綜合測試儀器。具備以下特點： 真正的雙領域（Dual Domain）模擬/數碼處理； 獨立的高精密度模擬信號源和分析儀，完全和數碼信號處理器（DSP)分開，避免了互相干擾和對高保真的苛刻要求； 最新AP2700控制軟件（APWIN兼容）能在Win98或XP下運作； 通過程序編制，完成多功能自動檢測、圖像曲線顯示、FFT頻譜
10、分析、多音頻測試（Multitone），MLS信號測試和實時控制等等。,AP儀器與電腦主機的連線圖,17,控制AP的主機,AP的信號產生端,AP的信號接收端,18,SYS-2700 系列,模擬分析：能測試電平，電平比率，頻率，相位，THD+N失真(-112dB),互調失真，噪聲，帶通幅度，串音干擾，抖動。 DSP模擬和數碼：全功能2通道音頻分析儀，FFT頻譜分析儀，Multi-tone多音測試儀，諧波(THD,HD)分析儀和MLS聲器測試儀。 數碼分析：達到單通道192kHz采樣功能，全功能界面協議分析，模仿衰減和抖動信號源；能測試脈沖幅度，上升和下降時間，抖動幅度和頻譜，共態模式幅度，取樣速
11、度，同步到輸出延遲，比特活動，字節寬度，狀況字節，接口波形顯示，眼圖顯示邊緣參數，抖動圖像，FFT抖動頻譜分析和眼圖。 高超規格表演： 低失真：模擬域低失真1kHz THD+N, 20kHz 帶寬小于等于-112dB;數字信號源失真/噪聲小于等于-160dB 低噪聲：模擬分析儀 22Hz-22kHz 帶寬小于等于-118dBu； A加權小于等于-124dBu 高帶寬：模擬信號源204kHz， 分析500kHz； FFT頻譜/Multi-tone多音頻測試儀120kHz,19,低串音干擾：模擬輸入小于等于-140dB、輸出小于等于-120dB 平坦度：模擬域20Hz-20kHz 典型0.03dB
12、 低抖動： 700Hz-100kHz 帶寬小于等于600ps； 50Hz-100kHz 小于等于1.0ns FFT采樣：多至4兆樣本（87秒在48kHz采樣時） SYS-2700系列選件 杜比數字信號源選件 編程串連界面匹配器 各種標準濾波器加權、高通、低通、帶通、帶阻等 各種電纜線等等,SYS-2700 系列,20,内 容 大 綱,音頻接口的類型 Audio Precision基本知識介紹 PC音頻測試的重要參數 SME的音頻測試能力,21,A-D-PC的測試參數,Full Scale Input Voltage (FSIV滿刻度輸入電壓) Sample Frequency Accuracy
13、 (SFA採樣頻率精准度) Frequency Response (FR頻率響應) Total Harmonic Distortion (THD+N縂諧波失真+噪音) Dynamic Range (SNR: Signal-to-Noise Ratio動態範圍信噪比),22,PC-D-A的測試參數,Full Scale Output Voltage (FSOV滿刻度輸出電壓) Sample Frequency Accuracy (SFA採樣頻率精准度) Frequency Response (FR頻率響應) Total Harmonic Distortion (THD+N縂諧波失真+噪音) Dy
14、namic Range (SNR: Signal-to-Noise Ratio動態範圍信噪比) Noise Level During System Activity（噪音水平值）,23,Full Scale Input Voltage (A-D-PC),Full-scale input voltage is the input voltage level that will cause the A/D converter output to be just equal to full scale, with no clipping on either positive or negative
15、peaks. 輸入一段模擬正弦波信號，對其進行采樣、量化、編碼轉化成數字信號。能夠使這段數字正弦波正好是滿刻度(達到最大的采樣位數33554432），在正負兩個頂點處沒有任何損耗的輸入電壓。,24,Full Scale Output Voltage (PC-D-A),Output full scale is defined as the voltage produced at the output while playing (PC-D-A) a 997 Hz digital full-scale sine wave. 播放一段997Hz的数字满刻度正弦信号，轉化成模擬音頻信號后在输出端得到的
16、电压值。输出满幅 ,一般定义为,把PC音量调节到最大幅度时候的输出电压值,单位Vrms ,但是要求THD+N小于 1%,否则就找到1%点,定义为FSOV,一般PC的要求10k负载的时候,需要达到1Vrms以上. 然后把FSOV定义为 0dB值。,25,Frequency Response (A-D-PCPC-D-A),Frequency response is the variation in signal level as the frequency is varied. Amplitude limits or amplitude corners (Ac) are required to define frequency response and are usually either 1 dB or3 dB. FR is tested over the audio bandwidth of 20 Hz to 20 kHz. 频响范围包括频率范围和频率响应。频率范围是指最低有效声音频率到最高有效声音频率之间的范围，单位为赫兹（Hz）。频率响应是指将一个以恒定
