Sådan måler du latenstid og frekvens med Audio Precision APx

Når man arbejder med professionelle lydsystemer, mobil o lydstængertil præcist at måle latenstid, frekvens og andre kvalitetsparametre – for eksempel hvordan man måler latenstid— Det er ikke en indfald, det er en absolut nødvendighed. I forsknings- og udviklings- og produktionsmiljøer kan små fejl i disse målinger resultere i defekte produkter, returneringer eller, helt enkelt, en dårlig brugeroplevelse, der ødelægger måneders arbejde.

Familien af ​​lydanalysatorer Audio Precision APx og APx500 software Det er blevet en benchmark netop fordi det muliggør automatisering, dokumentation og deling af kompleks lydbevismateriale med en pålidelighed Ekstremt høj. Fra den komplette karakterisering af højttalere og mikrofoner til den perceptuelle evaluering af stemmekvalitet (PESQ og POLQA), inklusive måling af latenstid og frekvensrespons, kan alt integreres i en sammenhængende, skalerbar og brugervenlig arbejdsgang.

Hvad er APx500, og hvorfor er den så kraftfuld til at måle lyd?

Økosystemets hjerte er APx500 målesoftwareDen fungerer som en avanceret grafisk brugerflade til styring af APx-seriens analysatorer. Det er ikke blot et program til at køre frekvenssweeps: det giver dig mulighed for at oprette virkelig komplekse testprocedurer med trinvis brugervejledning, automatiske beståelses-/fejlgrænser og kald til eksterne applikationer for at integrere testen i en produktionslinje eller en komplet laboratoriebænk.

En af styrkerne ved APx500-miljøet er, at Hele denne arbejdsgang er bygget ud fra selve GUI'en.uden behov for programmering fra bunden. Teknikeren kan definere sekvenser, konfigurere signalstier, anvende grænser, generere rapporter og automatisere processen fra en enkelt grænseflade, hvilket sparer tid, reducerer menneskelige fejl og forenkler fremtidige opdateringer af testprocedurer betydeligt.

Derudover er APx-økosystemet designet til at gøre testning fuldt bærbar mellem forskellige analysatorenhederAutomatiseringsprojekter, sekvenser og scripts kan deles med andre APx'er, der er placeret overalt i verden, hvilket er afgørende, når R&D- og produktionsteams arbejder sammen, men er geografisk adskilte.

Bag denne fleksibilitet ligger en omfattende API, der giver ingeniører mulighed for Opret brugerdefinerede brugergrænseflader og integrer APx med andre applikationerDokumentationen er omfattende og indeholder brugsklare eksempler i Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW og PythonDette gør det relativt nemt at integrere APx-målinger i større testsystemer eller interne værktøjer i hver virksomhed.

Denne åbne platformstilgang, med en kraftfuld GUI og Udvidelig API til automatiseringDet er dette, der har etableret APx500 som en af ​​de mest avancerede lydmålingsløsninger for dem, der har brug for præcision og samtidig praktisk anvendelighed i deres daglige arbejde.

Brugergrænseflade: Bænktilstand, sekvenstilstand og tastepaneler

APx500 tilbyder to primære arbejdsmetoder, der dækker begge dele hurtige laboratorietests såsom automatiserede sekvenser Disse bruges i produktion eller formel validering: Bænktilstand og Sekvenstilstand. Hver arbejdstilstand er designet til en forskellig type opgave, men de deler den samme filosofi om en klar, måleorienteret grænseflade.

I opkaldet BænktilstandAnalysatoren bruges som en klassisk testbænk: brugeren konfigurerer interaktivt signalgeneratoren, optagelses- og analyseparametrene og ser resultaterne i realtid. Den er ideel til indledende undersøgelser, diagnosticering og finjustering, for eksempel ved fejlfinding af frekvensresponsen på en ny højttalerprototype eller kontrol af latensen på en nyligt implementeret firmware.

På den anden side Sekvenstilstand er rettet mod automatisering Brugeren opretter en komplet trinsekvens, der indeholder signalstier, specifikke målinger og de resultater, der skal gemmes eller evalueres. Denne liste over trin udføres systematisk hver gang testen køres, hvilket sikrer repeterbarhed på tværs af forskellige teams, arbejdshold og produktionsanlæg.

Grænsefladeorganiseringen muliggør denne sekventielle tilgang gennem flere grundlæggende paneler. Det første er NavigatorDette viser brugerens sekvens på en struktureret måde: de signalstier, der skal testes, de målinger, der er knyttet til hver enkelt, og de resultater, der skal registreres. Herfra kan hele måleflowet tilføjes, fjernes eller omarrangeres, næsten som om et testscript blev oprettet.

Et andet nøgleområde er målekonfigurationspanelDet er her, generatoren og analysatoren konfigureres. Her defineres parametre som testsignaltype (sinus, støj, sweep osv.), frekvensområde, amplitude, inputniveauer, samplinghastigheder og avancerede optagelses- og analysemuligheder. Dette panel giver ingeniøren mulighed for at finjustere testen til hvert specifikt anvendelsestilfælde, fra meget krævende forvrængningsmålinger til simple kontinuitetskontroller.

Bjælken til at fuldføre grænsefladen er monitorer og måleresom giver et hurtigt overblik over systemstatus: vide, hvordan man vælger et godt oscilloskopRealtids-FFT, målere, ekstra ind- og udgange, statusbits, dedikerede skærme til HDMI, Bluetooth, PDM og ur, blandt andet. Denne bjælke er især nyttig, når man arbejder med komplekse enheder (f.eks. soundbars med flere digitale indgange), og man skal altid have en klar forståelse af, hvad der sker på hver grænseflade.

Øverst samler menuerne og værktøjslinjerne filfunktioner, visningsindstillinger, målevalg og genveje til de hyppigste opgaver. Det er her, globale projektegenskaber justeres, vinduer organiseres, og systemhjælp tilgås, hvilket yderligere forenkler indlæringskurven for nye brugere.

Automatisering, API'er og træning: Få mest muligt ud af APx

En af platformens store merværdier er end-to-end automatiseringSekvenserne muliggør definition af meget detaljerede procedurer med instruktioner til operatøren, automatiske grænsekontroller og generering af endelige rapporter. Derudover muliggør API'en lancering af tests fra andre applikationer, indsamling af resultater og træffelse af beslutninger på systemniveau, såsom at markere en produktionsenhed som gyldig eller afvist.

APx API'en er designet med integration med forskellige sprog og udviklingsmiljøerDe vejledninger og eksempler, der er givet til Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW og Python, gør opgaven lettere for både softwareteams og test- og valideringsteams, som ofte skal samarbejde tæt for at sikre, at produktionslinjen og laboratoriebænkene opfører sig ensartet.

Denne automatiseringsfunktion sparer ikke kun tid, men når den bruges korrekt, Det reducerer drastisk variationen mellem målingerne.De samme sekvenser og scripts kan køres på forskellige steder, med forskellige operatører og i flere vagter, med sikkerhed for, at præcis de samme trin, begrænsninger og acceptkriterier følges.

For at hjælpe både nye brugere og erfarne teknikere tilbyder Audio Precision træningsvideoserien "Lydtestsessioner med APx"I modsætning til de klassiske "Quick Tip"-videoer er disse mere dybdegående vejledninger om specifikke emner inden for lydmåling og forskellige anvendelser, fra den indledende opsætning af APx til Tricks mindre kendte faktorer, der kan gøre en forskel i den daglige praksis.

I den indledende session optræder ingeniør Eric Schultheis for eksempel en meget omfattende introduktion til APx500-softwarenVideoen forklarer forskellene mellem Bench Mode og Sequence Mode på en praktisk måde og dækker de mest nyttige funktioner i brugerfladen. Gennem hele videoen afslører den genveje, tips og små konfigurationsdetaljer, der i høj grad letter det daglige arbejde i laboratorie- og produktionsmiljøer.

Derudover gennemgår denne første session de grundlæggende konfigurationer af signalrouting, inkorporering af målinger og resultater, udførelse af sekvenser og rapportgenereringDen viser også, hvordan man arbejder med testsuiten kendt som "Big Six", en gruppe af seks grundlæggende målinger, der som standard er inkluderet i APx-projekter og dækker de mest almindelige behov for karakterisering af lydenheder.

Denne træningsmetode giver både teknikeren, der lige er ankommet til afdelingen, og ingeniøren med mange års erfaring mulighed for at hurtigt blive opdateret på bedste praksis med APx, identificere mindre åbenlyse grænsefladefunktioner og få mere ud af avancerede analyseværktøjer.

Anvendelser: soundbars, højttalere, mobiltelefoner og håndfri enheder

APx-familien af ​​analysatorer har opnået en foretrukken niche i sektorer, hvor produkter kombineres elektronik, højttalere og digital signalbehandlingDette er tilfældet med soundbars, professionelle højttalere, smartphones og håndfri enheder, blandt mange andre. I alle disse tilfælde er latenstid, frekvensrespons og stemmekvalitet kritiske parametre, der skal overvåges nøje.

I designfasen bruger ingeniører APx til at at karakterisere den elektroakustiske opførsel grundigt af transducere og højttalere, justering af filtre, DSP og den overordnede systemarkitektur. Når produktet nærmer sig industrialiseringsfasen, genbruges de samme værktøjer til at validere præproduktionsprototyper og definere de testplaner, der senere vil blive anvendt på fabrikken.

Allerede på samlebåndet er mange producenter afhængige af AP til pålideligheden af hardware og brugervenligheden af ​​softwaren. I en sammenhæng, hvor El tiempo Hver testcyklus tæller, så det er vigtigt at have hurtige, klare sekvenser for operatøren med veldefinerede grænser. APx-analysatorer muliggør udførelse af meget komplette elektriske og akustiske kontroller på blot få sekunder.

Softwaremulighederne rettet mod elektroakustisk testning danner tilsammen en omfattende end-to-end-løsningDet er muligt at måle frekvensrespons, forvrængning, impedans, følsomhed, detektion af uvedkommende støj (Rub & Buzz) og mange andre parametre i et enkelt sammenhængende miljø. Projekter og resultater deles nemt mellem design- og produktionsteams, hvilket hjælper med at opretholde ensartede kvalitetsstandarder.

Denne mulighed for at dele målinger, rapporter og automatisering mellem alle medlemmer af APx-analysatorfamilien Det giver virksomheder med fabrikker på forskellige kontinenter mulighed for at sikre, at de samme standarder anvendes, og hvis der opstår et problem i marken, at spore dets oprindelse ved at sammenligne historiske laboratorie- og produktionsdata.

Softwaremuligheder til forskning og udvikling: APX-SW-SPK-RD

For forsknings- og udviklingsteams, der har brug for at fordybe sig i deres højttaleres og elektroakustiske systemer, tilbyder AP softwaremuligheden APX-SW-SPK-RDDenne licens udvider APx-analysatorernes muligheder med et meget komplet sæt af målinger og resultater, der er specielt designet til designfasen.

En af grundpillerne i denne mulighed er fuldstændig karakterisering af Thiele-Small-parametreneDisse parametre er afgørende for design af akustiske kabinetter og optimerede højttalersystemer. APx giver dig mulighed for at indhente disse parametre præcist og gentagne gange og integrere målingen i resten af ​​projektets testworkflow uden at skulle bruge ekstern software.

Derudover inkluderer APX-SW-SPK-RD muligheden for at udføre kvasi-anekoiske akustiske responsmålinger med tidsvindueVed at bruge en begrænset analysetid elimineres eller reduceres refleksioner i rummet kraftigt, hvilket gør det muligt at tilnærme talerens adfærd, som om den var i et anekoisk kammer, hvilket er meget nyttigt, når denne type specialiseret installation ikke er tilgængelig.

Pakken tilbyder også avancerede værktøjer til impedansanalyseDisse målinger, både i størrelse og fase, er nøglen til at detektere design- eller fremstillingsproblemer i transducere og passive filtre. Fra uventede resonanstoppe til impedansvariationer på grund af batchændringer hjælper denne type måling med at opretholde kontrollen over produktets ensartethed.

Ud over alt dette er der typiske målinger af højttalerproduktionstestDette giver R&D-teamet mulighed for at udvikle og verificere i laboratoriet præcis de samme tests, der senere skal køres på fabrikken. Dette reducerer overraskelser ved opskalering af produktionen og giver mulighed for at justere grænser og godkendelseskriterier med reelle data fra starten.

Produktionsmuligheder: APX-SW-SPK-PT og højhastighedstestning

I produktionsmiljøet, hvor tid og repeterbarhed er altafgørende, kommer softwareløsningen i spil. APX-SW-SPK-PTDenne licens er beregnet til højhastighedsproduktionstest af elektroakustiske enheder, hvilket muliggør en scanning med alle nøglemålinger for de fleste højttalere på bare et sekund.

Takket være denne mulighed er det muligt at få det i en enkelt test. vigtige højttalerparametre såsom Rub & Buzz-detektion, essentielle Thiele-Small-værdier samt impedansstørrelse og -fase. Alt dette er integreret i automatiserede sekvenser med klare grænser, så hver enhed, der passerer gennem linjen, øjeblikkeligt klassificeres som gyldig eller afvist.

Opdagelsen af Rub & Buzz er afgørende for at identificere mekaniske defekter I transduceren kan problemer som spoleafskrabning, forkert justering eller samlingsproblemer forårsage meget irriterende ikke-lineær støj, selvom alle andre parametre ser korrekte ud. APx automatiserer denne detektion, hvilket reducerer både afhængigheden af ​​subjektiv lytning og sandsynligheden for, at en defekt glider gennem nettet.

Et andet differentierende aspekt ved APX-SW-SPK-PT er inkluderingen af ​​en patenteret moduleret støjmålingDesignet til at detektere luftlækager i det akustiske kabinet. Denne type defekt kan være vanskelig at lokalisere med simple frekvensmålinger, men moduleret støj afslører den mere pålideligt og hjælper med at sikre den mekaniske integritet af hver enhed.

Ved at kombinere disse funktioner med sekvensautomatisering kan producenter at udføre en yderst grundig kvalitetskontrol inden for meget stramme tidsrammerDette er vigtigt, når man producerer store mængder højttalere, soundbars eller lignende produkter.

Målemikrofoner og tilbehør til akustisk testning

For at målinger af latenstid, frekvens og andre parametre skal være virkelig pålidelige, er en god analysator ikke nok: du har brug for... mikrofoner og tilbehør til kvalitetstestAudio Precision supplerer APx-analysatorerne med en serie af højpræcisions-målemikrofoner og forskelligt akustisk testtilbehør, der er designet til problemfri integration i APx-arbejdsgangen.

Blandt dette tilbehør skiller følgende sig ud: APx1701 transducer testgrænsefladeDette forenkler i høj grad tilslutning og betjening af højttalere og andre elektroakustiske enheder under test. Denne grænseflade er optimeret til brug med APx, hvilket forenkler kabelføring, niveauer og belastningsforhold og dermed reducerer operatørens fejlmargen.

Tilgængeligheden af ​​kalibrerede målemikrofoner og specifikt tilbehør gør det muligt både i et forsknings- og udviklingslaboratorium og i et støjende produktionslinje så der kan indhentes ensartede, sammenlignelige og nyttige data til beslutningstagning. Verdens bedste analysator er trods alt ikke særlig nyttig, hvis sensoren, der opfanger lyden, ikke er i orden.

Avancerede grafikværktøjer: vandfald (CSD) og polar

For virkelig at forstå, hvordan et elektroakustisk system reagerer, er en statisk frekvensresponsgraf ofte utilstrækkelig. Derfor supplerer AP grundlæggende målinger med avancerede visuelle værktøjer såsom vandfaldsdiagrammer (CSD'er) og polardiagrammer, som hjælper med at visualisere udviklingen af ​​responsen i tids- og rumdomænet.

Hjælpeprogram APx Vandfaldsdiagram Det muliggør oprettelse af tredimensionelle grafer, der viser flere datakurver, der repræsenterer ændringer over tid eller frekvens. Klassiske spektrum- eller kumulativt spektral henfald (CSD)-visninger kan genereres ved at justere parametre som FFT-længde, antal skiver og prøver pr. skift. Denne type repræsentation er især nyttig til at analysere resonanser og naturlige tilstande, der påvirker den opfattede lyd.

For sin del, nytteværdien APx Polarplot Den viser højttalernes og mikrofonernes respons som funktion af vinklen inden for et givet plan. Den er kompatibel med forskellige mærker af pladespillere og muliggør fuldcirkel-, halvcirkel-, kvartcirkel- eller brugerdefinerede konfigurationer, afhængigt af testkravene og den tilgængelige plads i laboratoriet.

Disse værktøjer tilbyder, samlet set, et meget rigere overblik over elektroakustisk adfærd end et simpelt par størrelsesorden-frekvensgrafer. De giver dig mulighed for at se, hvordan systemet opfører sig i forskellige vinkler, hvordan bestemte resonanser udvikler sig over tid, og hvilken indflydelse de kan have på den faktiske lytteoplevelse.

Det er vigtigt at bemærke, at både APx Waterfall (CSD) og APx Polar Plot De er tilgængelige til gratis download Disse værktøjer er tilgængelige fra Audio Precisions hjemmeside for registrerede brugere, men kræver, at SPK-RD-softwaren installeres på den APx-analysator, de skal bruges med. Denne licens muliggør de avancerede funktioner, der er nødvendige for at udnytte disse værktøjer fuldt ud.

Auditiv-perceptuelle tests: PESQ og POLQA

Ud over frekvensrespons eller total harmonisk forvrængning er det i mange moderne applikationer vigtigt at måle, hvordan brugeren opfatter kvaliteten af ​​den transmitterede stemmeDet er her, PESQ- og POLQA-målingerne kommer i spil, som AP integrerer i sin platform for objektivt at vurdere kvaliteten af ​​stemmekommunikationssystemer.

Målingerne PESQ (Perceptuel evaluering af talekvalitet) y POLQA (Perceptuel Objektiv Lyttekvalitetsanalyse) Disse algoritmer er designet til at teste stemmekvaliteten i mobiltelefoner, VoIP-netværk og håndfri enheder. De sammenligner et referencesignal med det signal, der er forringet af det testede system, og returnerer en gennemsnitlig meningsscore (MOS), der korrelerer meget godt med den gennemsnitlige menneskelige mening i lytteundersøgelser.

Integration af PESQ og POLQA i APx giver lyd- og telekommunikationsingeniører mulighed for evaluere effekten af ​​codecs, netværk, ekko-annulleringsalgoritmer og anden behandling Med hensyn til oplevet kvalitet er der ikke behov for at samle lytterpaneler hver gang der foretages en ændring. Dette strømliner designiterationer og giver mulighed for en objektiv sammenligning af forbedringer eller tilbagegange fra én version til en anden.

Disse perceptuelle tests er særligt relevante ved finjustering af produkter som f.eks. Håndfri systemer til biler, smarthøjttalere eller konferencesystemerhvor forståelighed og lyttekomfort er lige så vigtig som, eller endda vigtigere, end ren kvalitet. Integreringen af ​​disse målinger i det samme APx-miljø, hvor niveauer, latenstid og frekvensrespons måles, hjælper med at give et komplet overblik over systemets adfærd.

Med alle disse komponenter – avancerede elektroakustiske målinger, hurtig produktionstest, grafiske værktøjer, API-baseret automatisering og perceptuelle målinger – er APx-familien og APx500-softwaren konsolideret som en meget komplet platform til design, validering og fremstilling af lydprodukterUanset om det drejer sig om måling af latenstid og frekvens i en soundbar-prototype eller overvågning af kvaliteten af ​​tusindvis af højttalere om dagen, dækker økosystemet, der tilbydes af Audio Precision, hele værdikæden fra start til slut med teknisk grundighed og værktøjer designet til arbejde i den virkelige verden.

relateret artikel:

Sådan diagnosticerer og fejlfinder du latenstid i Windows med LatencyMon

Isaac

Passioneret forfatter om bytes-verdenen og teknologien generelt. Jeg elsker at dele min viden gennem skrivning, og det er det, jeg vil gøre i denne blog, vise dig alle de mest interessante ting om gadgets, software, hardware, teknologiske trends og mere. Mit mål er at hjælpe dig med at navigere i den digitale verden på en enkel og underholdende måde.