Jak měřit latenci a frekvenci pomocí Audio Precision APx

Při práci s profesionální audio systémy, mobilní o zvukové pruhypřesně měřit latenci, frekvenci a další parametry kvality – například jak měřit latenci— Není to rozmar, je to naprostá nutnost. V prostředí výzkumu a vývoje a výroby se i malé chyby v těchto měřeních mohou projevit vadnými výrobky, vrácením zboží nebo jednoduše špatnou uživatelskou zkušeností, která zničí měsíce práce.

Rodina audio analyzátorů Software Audio Precision APx a APx500 Stal se měřítkem právě proto, že umožňuje automatizaci, dokumentaci a sdílení komplexních zvukových důkazů s... spolehlivost Extrémně vysoká. Od kompletní charakterizace reproduktorů a mikrofonů až po percepční vyhodnocení kvality hlasu (PESQ a POLQA), včetně měření latence a frekvenční odezvy, vše lze integrovat do koherentního, škálovatelného a snadno udržovatelného pracovního postupu.

Co je APx500 a proč je tak výkonný pro měření zvuku?

Srdcem ekosystému je Měřicí software APx500Funguje jako pokročilé grafické rozhraní pro ovládání analyzátorů řady APx. Není to jen program pro spouštění frekvenčních rozmítání: umožňuje vám vytvářet skutečně komplexní testovací postupy s podrobnými pokyny pro uživatele, automatickým stanovením limitů pro úspěšné/neúspěšné provedení a voláním externích aplikací pro integraci testu do výrobní linky nebo kompletního laboratorního stolu.

Jednou ze silných stránek prostředí APx500 je, že Celý tento pracovní postup je postaven na samotném grafickém rozhraní.bez nutnosti programování od nuly. Technik může definovat sekvence, konfigurovat signálové cesty, aplikovat limity, generovat zprávy a automatizovat proces z jediného rozhraní, což šetří čas, snižuje lidské chyby a výrazně zjednodušuje budoucí aktualizace testovacích postupů.

Ekosystém APx je navíc navržen tak, aby usnadnil testování plně přenosný mezi různými analyzátorovými jednotkamiAutomatizační projekty, sekvence a skripty lze sdílet s dalšími APx nacházejícími se kdekoli na světě, což je klíčové, když výzkumné a vývojové a výrobní týmy spolupracují, ale jsou geograficky oddělené.

Za touto flexibilitou se skrývá komplexní API, které umožňuje inženýrům vytvářet vlastní uživatelská rozhraní a integrovat APx s dalšími aplikacemiDokumentace je rozsáhlá a obsahuje připravené příklady v jazycích Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW a… PYTHONDíky tomu je relativně snadné začlenit měření APx do větších testovacích systémů nebo interních nástrojů každé společnosti.

Tento přístup s otevřenou platformou, výkonným grafickým uživatelským rozhraním a Rozšiřitelné API pro automatizaciDíky tomu se APx500 stal jedním z nejpokročilejších řešení pro měření zvuku pro ty, kteří ve své každodenní práci potřebují přesnost a zároveň praktičnost.

Uživatelské rozhraní: Režim laboratoře, režim sekvence a panely s klávesami

APx500 nabízí dva hlavní způsoby práce, které pokrývají oba rychlé laboratorní testy, jako jsou automatizované sekvence Tyto režimy se používají ve výrobě nebo při formálním ověřování: Bench Mode a Sequence Mode. Každý pracovní režim je navržen pro jiný typ úkolu, ale sdílejí stejnou filozofii jasného rozhraní orientovaného na měření.

V hovoru Režim na lavičceAnalyzátor se používá jako klasická testovací stolice: uživatel interaktivně konfiguruje generátor signálu, parametry snímání a analýzy a výsledky si prohlíží v reálném čase. Je ideální pro počáteční průzkumy, diagnostiku a jemné doladění, například při ladění frekvenční odezvy nového prototypu reproduktoru nebo při kontrole latence nově implementovaného firmwaru.

Kromě toho, Sekvenční režim je zaměřen na automatizaci Uživatel vytvoří kompletní posloupnost kroků obsahující signálové cesty, specifická měření a výsledky, které mají být uloženy nebo vyhodnoceny. Tento seznam kroků se systematicky provádí při každém spuštění testu, což zajišťuje opakovatelnost napříč různými týmy, pracovními směnami a výrobními závody.

Organizace rozhraní usnadňuje tento sekvenční přístup prostřednictvím několika základních panelů. Prvním je NavigatorToto strukturovaným způsobem zobrazuje uživatelskou sekvenci: testované signálové cesty, měření spojená s každou z nich a výsledky, které mají být zaznamenány. Odtud lze celý tok měření přidávat, odebírat nebo měnit jeho pořadí, téměř jako by se vytvářel testovací skript.

Další klíčovou oblastí je panel konfigurace měřeníZde se konfiguruje generátor a analyzátor. Zde se definují parametry, jako je typ testovacího signálu (sinusový, šumový, rozmítací atd.), frekvenční rozsah, amplituda, vstupní úrovně, vzorkovací frekvence a pokročilé možnosti sběru a analýzy dat. Tento panel umožňuje inženýrovi jemně doladit test pro každý konkrétní případ použití, od vysoce náročných měření zkreslení až po jednoduché kontroly kontinuity.

Rozhraní doplňuje lišta monitory a měřičekterý poskytuje rychlý přehled o stavu systému: vědět, jak vybrat dobrý osciloskopFFT v reálném čase, měřiče, pomocné vstupy a výstupy, stavové bity, vyhrazené monitory pro HDMI, Bluetooth, PDM a hodiny a další. Tento panel je obzvláště užitečný při práci se složitými zařízeními (například soundbary s více digitálními vstupy), kde potřebujete mít neustále jasný přehled o tom, co se na každém rozhraní děje.

V horní části se nacházejí nabídky a panely nástrojů, které spojují funkce souborů, možnosti zobrazení, výběr měření a zkratky k nejčastějším úkolům. Zde se upravují globální vlastnosti projektu, organizují se okna a přistupuje k systémové nápovědě, což dále zjednodušuje zaučovací křivku pro nové uživatele.

Automatizace, API a školení: jak co nejlépe využít APx

Jednou z velkých přidaných hodnot platformy je komplexní automatizaceSekvence umožňují definovat velmi detailní postupy s instrukcemi pro operátora, automatické kontroly limitů a generování závěrečných zpráv. API dále umožňuje spouštění testů z jiných aplikací, shromažďování výsledků a přijímání rozhodnutí na úrovni systému, jako je například označení výrobní jednotky jako platné nebo zamítnuté.

Rozhraní APx API je navrženo s ohledem na integrace s různými jazyky a vývojovými prostředímiPrůvodce a příklady poskytované pro Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW a Python usnadňují úkol jak softwarovým týmům, tak i testovacím a validačním týmům, které musí často úzce spolupracovat, aby zajistily konzistentní chování výrobní linky a laboratorních stolů.

Tato automatizační funkce nejen šetří čas, ale při správném použití také To drasticky snižuje variabilitu mezi měřeními.Stejné sekvence a skripty lze spouštět na různých místech, s různými operátory a ve více směnách, s jistotou, že budou dodržovány přesně stejné kroky, limity a kritéria akceptace.

Pro pomoc novým uživatelům i zkušeným technikům nabízí Audio Precision sérii výukových videí „Zkušební zvukové sezení s APx“Na rozdíl od klasických videí „Rychlé tipy“ se jedná o podrobnější návody na konkrétní témata měření zvuku a různé aplikace, od počátečního nastavení APx až po Triky méně známé faktory, které mohou mít vliv na každodenní praxi.

Například na úvodním zasedání vystupuje inženýr Eric Schultheis velmi komplexní úvod do softwaru APx500Video praktickým způsobem vysvětluje rozdíly mezi režimem Bench Mode a Sequence Mode a popisuje nejužitečnější funkce rozhraní. V celém videu odhaluje zkratky, tipy a drobné konfigurační detaily, které výrazně usnadňují každodenní práci v laboratorním i výrobním prostředí.

Kromě toho se v této první lekci seznámíme se základními konfiguracemi směrování signálů, začlenění měření a výsledků, provádění sekvencí a generování reportůTaké ukazuje, jak pracovat s testovací sadou známou jako „Big Six“, což je skupina šesti základních měření, která je standardně součástí projektů APx a pokrývá nejběžnější potřeby charakterizace zvukových zařízení.

Tento přístup k školení umožňuje jak technikovi, který právě přišel do oddělení, tak i inženýrovi s dlouholetými zkušenostmi rychle se seznamte s osvědčenými postupy s APx, identifikací méně zřejmých funkcí rozhraní a lepším využitím pokročilých analytických nástrojů.

Použití: soundbary, reproduktory, mobilní telefony a handsfree zařízení

Řada analyzátorů APx si vydobyla preferované místo v odvětvích, kde se produkty kombinují elektronika, reproduktory a digitální zpracování signáluTo je případ soundbarů, profesionálních reproduktorů, chytrých telefonů a handsfree zařízení a mnoha dalších. Ve všech těchto případech jsou latence, frekvenční odezva a kvalita hlasu kritickými parametry, které je třeba pečlivě sledovat.

Ve fázi návrhu inženýři používají APx k důkladně charakterizovat elektroakustické chování měničů a reproduktorů, nastavení filtrů, DSP a celkové architektury systému. Jakmile se produkt přiblíží fázi industrializace, stejné nástroje se znovu použijí k validaci předvýrobních prototypů a definování testovacích plánů, které budou později aplikovány v továrně.

Již na montážní lince se mnoho výrobců spoléhá na AP pro spolehlivost technické vybavení a snadnost použití softwaru. V kontextu, kde čas Každý testovací cyklus se počítá, proto je nezbytné mít pro obsluhu rychlé a jasné sekvence s dobře definovanými limity. Analyzátory APx umožňují provedení velmi kompletních elektrických a akustických kontrol během několika sekund.

Softwarové možnosti zaměřené na elektroakustické testování dohromady tvoří komplexní řešení od začátku do konceJe možné měřit frekvenční odezvu, zkreslení, impedanci, citlivost, detekci cizího šumu (Rub & Buzz) a mnoho dalších parametrů v jednom koherentním prostředí. Projekty a výsledky lze snadno sdílet mezi konstrukčními a výrobními týmy, což pomáhá udržovat konzistentní standardy kvality.

Tato schopnost sdílet měření, reporty a automatizaci mezi všichni členové rodiny analyzátorů APx Umožňuje společnostem s závody na různých kontinentech zajistit uplatňování stejných standardů a v případě, že se v terénu objeví problém, vysledovat jeho původ porovnáním historických laboratorních a výrobních dat.

Softwarové možnosti pro výzkum a vývoj: APX-SW-SPK-RD

Pro výzkumné a vývojové týmy, které se potřebují hlouběji ponořit do chování svých reproduktorů a elektroakustických systémů, nabízí AP softwarovou variantu APX-SW-SPK-RDTato licence rozšiřuje možnosti analyzátorů APx o velmi kompletní sadu měření a výsledků speciálně navržených pro fázi návrhu.

Jedním z pilířů této možnosti je kompletní charakterizace Thiele-Smallových parametrůTyto parametry jsou nezbytné pro návrh akustických krytů a optimalizovaných reproduktorových systémů. APx vám umožňuje tyto parametry získat přesně a opakovaně, a integrovat měření do zbytku testovacího pracovního postupu projektu bez nutnosti použití externího softwaru.

Kromě toho APX-SW-SPK-RD zahrnuje možnost provádět kvazi-anechoická měření akustické odezvy s časovým oknemPoužitím omezeného času analýzy jsou odrazy v místnosti eliminovány, nebo alespoň výrazně sníženy, což umožňuje aproximovat chování reproduktoru, jako by se nacházel v bezodrazové komoře, což je velmi užitečné, když tento typ specializované instalace není k dispozici.

Balíček také nabízí pokročilé nástroje pro impedanční analýzaTato měření, a to jak velikosti, tak fáze, jsou klíčová pro detekci konstrukčních nebo výrobních problémů u měničů a pasivních filtrů. Od neočekávaných rezonančních špiček až po změny impedance v důsledku změn šarží, tento typ měření pomáhá udržovat kontrolu nad konzistencí produktu.

Kromě toho všeho existují i typická měření v testech výroby reproduktorůTo umožňuje výzkumnému a vývojovému týmu vyvíjet a ověřit v laboratoři přesně tytéž testy, které budou později provedeny v továrně. To snižuje překvapení při rozšiřování výroby a umožňuje upravovat limity a schvalovací kritéria na základě reálných dat od samého začátku.

Možnosti výroby: APX-SW-SPK-PT a vysokorychlostní testování

Ve výrobním prostředí, kde jsou čas a opakovatelnost prvořadé, přichází na řadu softwarová varianta. APX-SW-SPK-PTTato licence je určena pro vysokorychlostní výrobní testování elektroakustických zařízení a umožňuje provedení rozmítání se všemi klíčovými měřeními pro většinu reproduktorů během pouhé jedné sekundy.

Díky této možnosti je možné to získat v jediném testu. základní parametry reproduktoru jako je detekce Rub & Buzz, základní hodnoty Thiele-Small, stejně jako velikost a fáze impedance. To vše je integrováno do automatizovaných sekvencí s jasnými hranicemi, takže každá jednotka procházející linkou je okamžitě klasifikována jako platná nebo odmítnutá.

Detekce Rub & Buzz je klíčový pro identifikaci mechanických vad V měniči mohou problémy, jako je tření cívky, špatné vyrovnání nebo problémy s montáží, způsobit velmi nepříjemný nelineární šum, i když se všechny ostatní parametry zdají být správné. APx tuto detekci automatizuje, čímž snižuje jak závislost na subjektivním poslechu, tak pravděpodobnost, že se vada proklouzne sítí.

Dalším rozlišovacím aspektem APX-SW-SPK-PT je zahrnutí patentované modulované měření šumuNavrženo k detekci úniků vzduchu v akustickém krytu. Tento typ závady může být obtížné lokalizovat pomocí jednoduchých frekvenčních měření, ale modulovaný šum ji odhalí spolehlivěji a pomáhá zajistit mechanickou integritu každé jednotky.

Kombinací těchto funkcí s automatizací sekvencí mohou výrobci provádět extrémně důkladnou kontrolu kvality ve velmi krátkých časových lhůtáchTo je nezbytné při výrobě velkého množství reproduktorů, soundbarů nebo podobných produktů.

Měřicí mikrofony a příslušenství pro akustické testování

Aby byla měření latence, frekvence a dalších parametrů skutečně spolehlivá, nestačí jen dobrý analyzátor: potřebujete... mikrofony a příslušenství pro testování kvalitySpolečnost Audio Precision doplňuje analyzátory APx řadou vysoce přesných měřicích mikrofonů a různého příslušenství pro akustické testování, které je navrženo tak, aby se bezproblémově integrovalo do pracovního postupu APx.

Mezi těmito doplňky vynikají následující: Testovací rozhraní převodníku APx1701To výrazně zjednodušuje připojení a ovládání reproduktorů a dalších elektroakustických zařízení během testování. Toto rozhraní je optimalizováno pro použití s ​​APx, což zjednodušuje kabeláž, úrovně a podmínky zatížení, a tím snižuje míru chyby operátora.

Dostupnost kalibrovaných měřicích mikrofonů a specifického příslušenství umožňuje jak ve výzkumné a vývojové laboratoři, tak i v hlučná výrobní linka aby bylo možné získat konzistentní, srovnatelná a užitečná data pro rozhodování. Koneckonců, nejlepší analyzátor na světě není příliš užitečný, pokud senzor zachycující zvuk není na dostatečné úrovni.

Pokročilé grafické nástroje: vodopád (CSD) a polární

Pro skutečné pochopení reakce elektroakustického systému často nestačí statický graf frekvenční odezvy. Proto AP doplňuje základní měření o pokročilé vizuální nástroje jako jsou vodopádové grafy (CSD) a polární diagramy, které pomáhají vizualizovat vývoj odezvy v časové a prostorové doméně.

Užitečnost APx vodopádový pozemek Umožňuje vytváření trojrozměrných grafů, které zobrazují více datových křivek, jež reprezentují změny v čase nebo frekvenci. Klasické spektrální nebo kumulativní spektrální rozpad (CSD) zobrazení lze generovat úpravou parametrů, jako je délka FFT, počet řezů a vzorků na posun. Tento typ reprezentace je obzvláště užitečný pro analýzu rezonancí a přirozených módů, které ovlivňují vnímaný zvuk.

Utilita ze své strany Polární graf APx Zobrazuje odezvu reproduktorů a mikrofonů jako funkci úhlu v dané rovině. Je kompatibilní s různými značkami gramofonů, což umožňuje celokruhové, půlkruhové, čtvrtkruhové nebo vlastní konfigurace v závislosti na požadavcích testu a dostupném prostoru v laboratoři.

Tyto nástroje dohromady nabízejí mnohem bohatší pohled na elektroakustické chování než jednoduchý pár grafů magnitudy a frekvence. Umožňují vidět, jak se systém chová v různých úhlech, jak se určité rezonance vyvíjejí v průběhu času a jaký vliv mohou mít na skutečný poslechový zážitek.

Je důležité poznamenat, že jak APx Waterfall (CSD), tak APx Polar Plot Jsou k dispozici ke stažení zdarma Tyto nástroje jsou k dispozici na webových stránkách Audio Precision pro registrované uživatele, ale vyžadují instalaci softwarové možnosti SPK-RD na analyzátoru APx, se kterým budou používány. Tato licence umožňuje používat pokročilé funkce nezbytné pro plné využití těchto nástrojů.

Sluchově-percepční testy: PESQ a POLQA

Kromě frekvenční odezvy neboli celkového harmonického zkreslení je v mnoha moderních aplikacích důležité měřit, jak uživatel vnímá kvalita přenášeného hlasuZde přicházejí na řadu metriky PESQ a POLQA, které AP integruje do své platformy, aby objektivně posoudila kvalitu hlasových komunikačních systémů.

Měření PESQ (Percepční hodnocení kvality řeči) y POLQA (Analýza percepční objektivní kvality poslechu) Tyto algoritmy jsou navrženy k testování kvality hlasu v mobilních telefonech, VoIP sítích a handsfree zařízeních. Porovnávají referenční signál se signálem degradovaným testovaným systémem a vracejí průměrné skóre názoru (MOS), které velmi dobře koreluje s průměrným lidským názorem v poslechových studiích.

Integrace PESQ a POLQA do APx umožňuje zvukovým a telekomunikačním inženýrům vyhodnotit dopad kodeků, sítí, algoritmů pro potlačení ozvěny a dalšího zpracování Pokud jde o vnímanou kvalitu, není nutné sestavovat posluchačské panely pokaždé, když je provedena změna. To zefektivňuje iterace návrhu a umožňuje objektivní srovnání vylepšení nebo poklesů mezi jednotlivými verzemi.

Tyto percepční testy jsou obzvláště důležité při doladění produktů, jako je např. Handsfree systémy do auta, chytré reproduktory nebo konferenční systémykde na srozumitelnosti a poslechovém komfortu záleží stejně, nebo dokonce více, než na čisté věrnosti zvuku. Integrace těchto metrik do stejného prostředí APx, kde se měří úrovně, latence a frekvenční odezva, pomáhá poskytnout ucelený přehled o chování systému.

Díky všem těmto komponentám – pokročilým elektroakustickým měřením, rychlým testováním výroby, grafickým nástrojům, automatizaci založenou na API a percepčním metrikám – je rodina APx a software APx500 konsolidován jako velmi komplexní platforma pro návrh, ověřování a výrobu audio produktůAť už se jedná o měření latence a frekvence v prototypu soundbaru nebo monitorování kvality tisíců reproduktorů denně, ekosystém nabízený společností Audio Precision pokrývá celý hodnotový řetězec od začátku do konce s technickou přesností a nástroji navrženými pro reálný provoz.