Wie man Latenz und Frequenz mit Audio Precision APx misst

Bei der Arbeit mit professionelle Audiosysteme, Handy o Soundbarsum Latenz, Frequenz und andere Qualitätsparameter genau zu messen – zum Beispiel Wie man die Latenz misst— Das ist keine Laune, sondern eine absolute Notwendigkeit. In der Forschung und Entwicklung sowie in der Produktion können bereits kleine Messfehler zu fehlerhaften Produkten, Retouren oder, ganz einfach, zu einer schlechten Benutzererfahrung führen, die monatelange Arbeit zunichtemacht.

Die Familie der Audioanalysatoren Audio Precision APx und APx500 Software Es hat sich gerade deshalb zu einem Maßstab entwickelt, weil es die Automatisierung, Dokumentation und Weitergabe komplexer Audiobeweise ermöglicht. Zuverlässigkeit Extrem hoch. Von der vollständigen Charakterisierung von Lautsprechern und Mikrofonen bis zur perzeptiven Bewertung der Sprachqualität (PESQ und POLQA), einschließlich der Messung von Latenz und Frequenzgang, lässt sich alles in einen kohärenten, skalierbaren und wartungsfreundlichen Workflow integrieren.

Was ist APx500 und warum ist es so leistungsstark für Audiomessungen?

Das Herzstück des Ökosystems ist das APx500 MesssoftwareEs dient als fortschrittliche grafische Benutzeroberfläche zur Steuerung der Analysatoren der APx-Serie. Es ist nicht nur ein Programm zur Durchführung von Frequenzdurchläufen: Es ermöglicht die Erstellung komplexer Testverfahren mit schrittweiser Benutzerführung, automatischen Gut/Schlecht-Grenzwerten und Aufrufen externer Anwendungen zur Integration des Tests in eine Produktionslinie oder einen kompletten Laborarbeitsplatz.

Eine der Stärken der APx500-Umgebung ist, dass Dieser gesamte Workflow basiert auf der grafischen Benutzeroberfläche selbst.Ohne dass eine Programmierung von Grund auf erforderlich ist. Der Techniker kann über eine einzige Schnittstelle Sequenzen definieren, Signalwege konfigurieren, Grenzwerte anwenden, Berichte generieren und den Prozess automatisieren. Dies spart Zeit, reduziert menschliche Fehler und vereinfacht zukünftige Aktualisierungen der Testverfahren erheblich.

Darüber hinaus ist das APx-Ökosystem so konzipiert, dass es das Testen erleichtert. vollständig portabel zwischen verschiedenen AnalysegerätenAutomatisierungsprojekte, Sequenzen und Skripte können mit anderen APx-Nutzern überall auf der Welt geteilt werden, was von entscheidender Bedeutung ist, wenn Forschungs- und Entwicklungsteams sowie Produktionsteams zwar zusammenarbeiten, aber geografisch getrennt sind.

Hinter dieser Flexibilität verbirgt sich eine umfassende API, die es Ingenieuren ermöglicht, Erstellen Sie benutzerdefinierte Oberflächen und integrieren Sie APx in andere Anwendungen.Die Dokumentation ist umfangreich und enthält sofort einsatzbereite Beispiele in Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW und PythonDadurch lassen sich APx-Messungen relativ einfach in größere Testsysteme oder interne Tools der einzelnen Unternehmen integrieren.

Dieser offene Plattformansatz mit einer leistungsstarken grafischen Benutzeroberfläche und Erweiterbare API für die AutomatisierungGenau das hat APx500 zu einer der fortschrittlichsten Audiomesslösungen für diejenigen gemacht, die in ihrer täglichen Arbeit Präzision und gleichzeitig Praktikabilität benötigen.

Benutzeroberfläche: Werkbankmodus, Sequenzmodus und Tastenfelder

Der APx500 bietet zwei Hauptarbeitsweisen, die beides abdecken schnelle Labortests wie automatisierte Sequenzen Diese werden in der Produktion oder bei der formalen Validierung eingesetzt: Bench-Modus und Sequenzmodus. Jeder Arbeitsmodus ist für eine andere Art von Aufgabe konzipiert, aber alle basieren auf der gleichen Philosophie einer klaren, messorientierten Schnittstelle.

Im Anruf BankmodusDer Analysator wird wie ein klassischer Teststand verwendet: Der Benutzer konfiguriert interaktiv die Parameter für Signalgenerator, Datenerfassung und Analyse und kann die Ergebnisse in Echtzeit verfolgen. Er eignet sich ideal für erste Untersuchungen, Diagnosen und Feinabstimmungen, beispielsweise beim Debuggen des Frequenzgangs eines neuen Lautsprecherprototyps oder beim Überprüfen der Latenz einer neu implementierten Firmware.

By einer anderen Seite, die Der Sequenzmodus ist auf Automatisierung ausgelegt. Der Benutzer erstellt eine vollständige Abfolge von Schritten, die Signalwege, spezifische Messungen und die zu speichernden oder auszuwertenden Ergebnisse enthält. Diese Schrittliste wird bei jedem Testlauf systematisch ausgeführt, wodurch die Reproduzierbarkeit über verschiedene Teams, Schichten und Produktionsanlagen hinweg gewährleistet wird.

Die Benutzeroberflächenstruktur ermöglicht dieses sequentielle Vorgehen durch mehrere grundlegende Bedienfelder. Das erste ist das NavigatorHier wird die Sequenz des Benutzers strukturiert dargestellt: die zu testenden Signalwege, die zugehörigen Messungen und die zu protokollierenden Ergebnisse. Von hier aus kann der gesamte Messablauf hinzugefügt, entfernt oder neu angeordnet werden, ähnlich wie bei der Erstellung eines Testskripts.

Ein weiterer wichtiger Bereich ist der/die/das MesskonfigurationsfeldHier werden Generator und Analysator konfiguriert. Parameter wie Testsignaltyp (Sinus, Rauschen, Sweep usw.), Frequenzbereich, Amplitude, Eingangspegel, Abtastrate sowie erweiterte Erfassungs- und Analyseoptionen werden hier definiert. Über dieses Bedienfeld kann der Ingenieur den Test für jeden spezifischen Anwendungsfall präzise anpassen – von anspruchsvollen Verzerrungsmessungen bis hin zu einfachen Durchgangsprüfungen.

Die Vervollständigung der Benutzeroberfläche ist die Hürde Monitore und Messgerätedie einen schnellen Überblick über den Systemstatus bietet: wissen, wie man ein gutes Oszilloskop auswähltEchtzeit-FFT, Pegelanzeigen, zusätzliche Ein- und Ausgänge, Statusanzeigen, dedizierte Monitore für HDMI, Bluetooth, PDM und Taktgeber – um nur einige zu nennen. Diese Bedienleiste ist besonders nützlich bei der Arbeit mit komplexen Geräten (z. B. Soundbars mit mehreren digitalen Eingängen), wenn Sie jederzeit einen klaren Überblick über die Vorgänge an den einzelnen Schnittstellen benötigen.

Ganz oben sind die Menüs und Symbolleisten angeordnet. Dateifunktionen, Anzeigeoptionen, Messauswahl und Tastenkombinationen zu den häufigsten Aufgaben. Hier werden globale Projekteigenschaften angepasst, Fenster organisiert und die Systemhilfe aufgerufen, was den Einstieg für neue Benutzer weiter vereinfacht.

Automatisierung, APIs und Schulung: APx optimal nutzen

Einer der großen Mehrwerte der Plattform ist die End-to-End-AutomatisierungDie Sequenzen ermöglichen die Definition hochdetaillierter Abläufe mit Anweisungen für den Bediener, automatischen Grenzwertprüfungen und der Erstellung von Abschlussberichten. Darüber hinaus ermöglicht die API das Starten von Tests aus anderen Anwendungen, die Erfassung der Ergebnisse und das Treffen von Systementscheidungen, wie beispielsweise die Kennzeichnung einer Produktionseinheit als gültig oder fehlerhaft.

Die APx-API ist so konzipiert, dass sie Integration mit verschiedenen Sprachen und EntwicklungsumgebungenDie bereitgestellten Anleitungen und Beispiele für Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW und Python erleichtern die Aufgabe sowohl für Softwareteams als auch für Test- und Validierungsteams, die oft eng zusammenarbeiten müssen, um sicherzustellen, dass die Produktionslinie und die Laborarbeitsplätze sich einheitlich verhalten.

Diese Automatisierungsfunktion spart nicht nur Zeit, sondern, wenn sie richtig eingesetzt wird, Es reduziert die Variabilität zwischen den Messungen drastisch.Die gleichen Abläufe und Skripte können an verschiedenen Standorten, mit verschiedenen Bedienern und in mehreren Schichten ausgeführt werden, wobei sichergestellt ist, dass genau die gleichen Schritte, Grenzwerte und Akzeptanzkriterien eingehalten werden.

Um sowohl neuen Anwendern als auch erfahrenen Ingenieuren zu helfen, bietet Audio Precision die Schulungsvideoserie an. „Audio-Testsitzungen mit APx“Im Gegensatz zu den klassischen „Quick Tip“-Videos handelt es sich hier um ausführlichere Tutorials zu spezifischen Themen der Audiomessung und verschiedenen Anwendungen, von der Ersteinrichtung von APx bis hin zu … Tricks Weniger bekannte Faktoren, die im Alltag einen Unterschied machen können.

In der Eröffnungssitzung führt beispielsweise der Ingenieur Eric Schultheis Folgendes durch: eine sehr umfassende Einführung in die APx500-SoftwareDas Video erklärt die Unterschiede zwischen dem Bench-Modus und dem Sequenzmodus praxisnah und stellt die wichtigsten Funktionen der Benutzeroberfläche vor. Es zeigt Tastenkombinationen, Tipps und Konfigurationsdetails, die die tägliche Arbeit im Labor und in der Produktion deutlich erleichtern.

Darüber hinaus werden in dieser ersten Sitzung die grundlegenden Konfigurationen besprochen. Signalweiterleitung, Einbindung von Messungen und Ergebnissen, Ausführung von Sequenzen und BerichtserstellungAußerdem wird gezeigt, wie man mit der Testsuite arbeitet, die als „Big Six“ bekannt ist. Dabei handelt es sich um eine Gruppe von sechs grundlegenden Messungen, die standardmäßig in APx-Projekten enthalten sind und die häufigsten Anforderungen an die Charakterisierung von Audiogeräten abdecken.

Dieser Schulungsansatz ermöglicht es sowohl dem Techniker, der gerade erst in die Abteilung gekommen ist, als auch dem Ingenieur mit jahrelanger Erfahrung, Informieren Sie sich schnell über die besten Vorgehensweisen Mit APx lassen sich weniger offensichtliche Schnittstellenfunktionen identifizieren und fortschrittliche Analysetools optimal nutzen.

Anwendungsbereiche: Soundbars, Lautsprecher, Mobiltelefone und Freisprecheinrichtungen

Die APx-Analysegerätefamilie hat sich in Branchen, in denen Produkte kombiniert werden, eine bevorzugte Nische erobert. Elektronik, Lautsprecher und digitale SignalverarbeitungDies gilt unter anderem für Soundbars, professionelle Lautsprecher, Smartphones und Freisprecheinrichtungen. In all diesen Fällen sind Latenz, Frequenzgang und Sprachqualität kritische Parameter, die genau überwacht werden müssen.

In der Entwurfsphase verwenden Ingenieure APx, um um das elektroakustische Verhalten gründlich zu charakterisieren Die Optimierung umfasst die Anpassung von Wandlern und Lautsprechern, Filtern, DSP und der gesamten Systemarchitektur. Sobald das Produkt die Industrialisierungsphase erreicht, werden dieselben Werkzeuge wiederverwendet, um Vorserienprototypen zu validieren und die Testpläne zu definieren, die später im Werk zum Einsatz kommen.

Viele Hersteller setzen bereits in der Montagelinie auf AP für die Zuverlässigkeit von Hardware und die Benutzerfreundlichkeit der Software. In einem Kontext, in dem die zeit Jeder Testzyklus zählt, daher sind schnelle, übersichtliche Abläufe mit klar definierten Grenzwerten für den Bediener unerlässlich. APx-Analysatoren ermöglichen sehr umfassende elektrische und akustische Prüfungen in nur wenigen Sekunden.

Die auf elektroakustische Prüfungen ausgerichteten Softwareoptionen bilden zusammengenommen eine umfassende KomplettlösungFrequenzgang, Verzerrung, Impedanz, Empfindlichkeit, die Erkennung von Störgeräuschen (Rubbeln und Brummen) und viele weitere Parameter lassen sich in einer einzigen, einheitlichen Umgebung messen. Projekte und Ergebnisse können problemlos zwischen Entwicklungs- und Produktionsteams ausgetauscht werden, was zur Einhaltung gleichbleibender Qualitätsstandards beiträgt.

Diese Fähigkeit, Messwerte, Berichte und Automatisierungen zwischen alle Mitglieder der APx-Analysatorfamilie Es ermöglicht Unternehmen mit Produktionsstätten auf verschiedenen Kontinenten, sicherzustellen, dass die gleichen Standards angewendet werden, und im Falle eines Problems vor Ort dessen Ursprung durch den Vergleich historischer Labor- und Produktionsdaten zurückzuverfolgen.

Softwareoptionen für Forschung und Entwicklung: APX-SW-SPK-RD

Für Forschungs- und Entwicklungsteams, die das Verhalten ihrer Lautsprecher und elektroakustischen Systeme eingehend untersuchen müssen, bietet AP die Softwareoption an. APX-SW-SPK-RDDiese Lizenz erweitert die Funktionalität der APx-Analysatoren um einen sehr umfassenden Satz von Messungen und Ergebnissen, die speziell für die Entwurfsphase entwickelt wurden.

Eine der Säulen dieser Option ist die vollständige Charakterisierung der Thiele-Small-ParameterDiese Parameter sind für die Konstruktion von Akustikgehäusen und optimierten Lautsprechersystemen unerlässlich. Mit APx können Sie diese Parameter präzise und reproduzierbar ermitteln und die Messung ohne externe Software in den bestehenden Testablauf des Projekts integrieren.

Darüber hinaus bietet APX-SW-SPK-RD die Möglichkeit zur Durchführung folgender Aktionen: quasi-reflexionsarme akustische Antwortmessungen mit ZeitfensterDurch die Verwendung einer begrenzten Analysezeit werden Raumreflexionen eliminiert oder zumindest stark reduziert, sodass das Verhalten des Lautsprechers annähernd so simuliert werden kann, als befände er sich in einem reflexionsarmen Raum. Dies ist besonders nützlich, wenn eine solche spezielle Installation nicht zur Verfügung steht.

Das Paket bietet außerdem erweiterte Werkzeuge für ImpedanzanalyseDiese Messungen, sowohl hinsichtlich Amplitude als auch Phase, sind entscheidend für die Erkennung von Konstruktions- oder Fertigungsfehlern bei Wandlern und passiven Filtern. Von unerwarteten Resonanzspitzen bis hin zu Impedanzschwankungen aufgrund von Chargenänderungen trägt diese Art von Messung zur Sicherstellung der Produktkonsistenz bei.

Zusätzlich zu all dem gibt es noch die typische Messungen bei einem SprecherproduktionstestDies ermöglicht es dem Forschungs- und Entwicklungsteam, im Labor genau dieselben Tests zu entwickeln und zu verifizieren, die später im Werk durchgeführt werden. Dadurch werden Überraschungen bei der Produktionsausweitung minimiert und Grenzwerte sowie Zulassungskriterien können von Anfang an anhand realer Daten angepasst werden.

Produktionsoptionen: APX-SW-SPK-PT und Hochgeschwindigkeitsprüfung

Im Produktionsumfeld, wo Zeit und Wiederholgenauigkeit von größter Bedeutung sind, kommt die Softwarelösung zum Einsatz. APX-SW-SPK-PTDiese Lizenz ist für Hochgeschwindigkeits-Produktionstests von elektroakustischen Geräten vorgesehen und ermöglicht es, einen Messdurchlauf mit allen wichtigen Messwerten für die meisten Lautsprecher in nur einer Sekunde durchzuführen.

Dank dieser Option ist es möglich, dies in einem einzigen Test zu erhalten. wesentliche Lautsprecherparameter Dazu gehören die Erkennung von Reibung und Brummgeräuschen, wichtige Thiele-Small-Werte sowie Impedanzbetrag und -phase. All dies ist in automatisierte Abläufe mit klaren Grenzen integriert, sodass jedes Gerät, das die Leitung durchläuft, sofort als gültig oder ungültig klassifiziert wird.

Die Erkennung von Rub & Buzz ist entscheidend für die Identifizierung mechanischer Defekte. Im Wandler können Probleme wie Spulenreibung, Fehlausrichtung oder Montagefehler sehr störendes nichtlineares Rauschen verursachen, selbst wenn alle anderen Parameter korrekt erscheinen. APx automatisiert diese Erkennung und reduziert so sowohl die Abhängigkeit vom subjektiven Hören als auch die Wahrscheinlichkeit, dass ein Defekt unentdeckt bleibt.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal von APX-SW-SPK-PT ist die Einbeziehung von patentierte modulierte RauschmessungEntwickelt zur Erkennung von Luftlecks im Akustikgehäuse. Solche Defekte lassen sich mit einfachen Frequenzdurchläufen oft nur schwer lokalisieren, moduliertes Rauschen hingegen deckt sie zuverlässiger auf und trägt so zur Sicherstellung der mechanischen Integrität jedes einzelnen Geräts bei.

Durch die Kombination dieser Fähigkeiten mit der Sequenzautomatisierung können Hersteller eine äußerst gründliche Qualitätskontrolle innerhalb kürzester Zeit durchzuführen.Dies ist unerlässlich bei der Herstellung großer Stückzahlen von Lautsprechern, Soundbars oder ähnlichen Produkten.

Messmikrofone und Zubehör für akustische Prüfungen

Für wirklich zuverlässige Messungen von Latenz, Frequenz und anderen Parametern reicht ein guter Analysator nicht aus: Man benötigt... Mikrofone und Zubehör für QualitätsprüfungenAudio Precision ergänzt die APx-Analysatoren mit einer Reihe hochpräziser Messmikrofone und verschiedenen Zubehörteilen für akustische Tests, die sich nahtlos in den APx-Workflow integrieren lassen.

Unter diesen Zubehörteilen stechen folgende besonders hervor: APx1701 Messwandler-TestschnittstelleDies vereinfacht den Anschluss und die Bedienung von Lautsprechern und anderen elektroakustischen Geräten während der Prüfung erheblich. Die Schnittstelle ist für die Verwendung mit APx optimiert und vereinfacht Verkabelung, Pegelanpassung und Lastbedingungen, wodurch die Fehlertoleranz des Bedieners reduziert wird.

Die Verfügbarkeit kalibrierter Messmikrofone und spezifischem Zubehör ermöglicht dies sowohl in einem Forschungs- und Entwicklungslabor als auch in einem laute Produktionslinie So können konsistente, vergleichbare und nützliche Daten für die Entscheidungsfindung gewonnen werden. Denn selbst der beste Analysator der Welt nützt wenig, wenn der Sensor, der den Schall aufnimmt, nicht den Anforderungen genügt.

Erweiterte Grafikwerkzeuge: Wasserfall (CSD) und Polardiagramm

Um das Verhalten eines elektroakustischen Systems wirklich zu verstehen, reicht ein statisches Frequenzgangdiagramm oft nicht aus. Deshalb ergänzt die akustische Potenzialanalyse (AP) grundlegende Messungen durch … erweiterte visuelle Werkzeuge wie beispielsweise Wasserfalldiagramme (CSDs) und Polardiagramme, die dazu beitragen, die Entwicklung der Reaktion im Zeit- und Raumbereich zu visualisieren.

Dienstprogramm APx Wasserfalldiagramm Es ermöglicht die Erstellung dreidimensionaler Grafiken, die mehrere Datenkurven darstellen und so Veränderungen über Zeit oder Frequenz abbilden. Klassische Spektren oder Darstellungen des kumulativen Spektralabfalls (CSD) lassen sich durch Anpassen von Parametern wie FFT-Länge, Anzahl der Segmente und Abtastwerte pro Verschiebung generieren. Diese Darstellungsform ist besonders nützlich für die Analyse von Resonanzen und Eigenmoden, die den wahrgenommenen Klang beeinflussen.

Das Versorgungsunternehmen seinerseits APx-Polardiagramm Es visualisiert das Verhalten von Lautsprechern und Mikrofonen in Abhängigkeit vom Winkel innerhalb einer vorgegebenen Ebene. Es ist mit verschiedenen Plattenspielermarken kompatibel und ermöglicht je nach Testanforderungen und Platzangebot im Labor Vollkreis-, Halbkreis-, Viertelkreis- oder benutzerdefinierte Konfigurationen.

Diese Werkzeuge bieten zusammengenommen ein wesentlich umfassenderes Bild des elektroakustischen Verhaltens mehr als ein einfaches Paar Amplituden-Frequenz-Diagramme. Sie ermöglichen es, zu sehen, wie sich das System bei verschiedenen Winkeln verhält, wie sich bestimmte Resonanzen im Laufe der Zeit entwickeln und welchen Einfluss sie auf das tatsächliche Hörerlebnis haben können.

Es ist wichtig zu beachten, dass sowohl APx-Wasserfalldiagramm (CSD) als auch APx-Polardiagramm Sie stehen zum kostenlosen Download bereit. Diese Hilfsprogramme stehen registrierten Benutzern auf der Audio Precision-Website zur Verfügung, erfordern jedoch die Installation der Softwareoption SPK-RD auf dem APx-Analysator, mit dem sie verwendet werden sollen. Diese Lizenz schaltet die erweiterten Funktionen frei, die für die optimale Nutzung dieser Hilfsprogramme notwendig sind.

Auditive Wahrnehmungstests: PESQ und POLQA

Neben Frequenzgang und Klirrfaktor ist es in vielen modernen Anwendungen wichtig zu messen, wie der Benutzer die Frequenz wahrnimmt. Qualität der übertragenen StimmeHier kommen die PESQ- und POLQA-Metriken ins Spiel, die AP in seine Plattform integriert, um die Qualität von Sprachkommunikationssystemen objektiv zu bewerten.

Die Messungen PESQ (Perzeptuelle Bewertung der Sprachqualität) y POLQA (Perceptual Objective Listening Quality Analysis) Diese Algorithmen dienen der Prüfung der Sprachqualität in Mobiltelefonen, VoIP-Netzwerken und Freisprecheinrichtungen. Sie vergleichen ein Referenzsignal mit dem durch das Testsystem beeinträchtigten Signal und liefern einen mittleren subjektiven Bewertungswert (Mean Opinion Score, MOS), der sehr gut mit der durchschnittlichen menschlichen Meinung in Hörstudien korreliert.

Die Integration von PESQ und POLQA in APx ermöglicht es Audio- und Telekommunikationsingenieuren die Auswirkungen von Codecs, Netzwerken, Echokompensationsalgorithmen und anderen Verarbeitungsmethoden bewerten Hinsichtlich der wahrgenommenen Qualität ist es nicht nötig, bei jeder Änderung Hörergruppen zusammenzustellen. Dies optimiert die Designiterationen und ermöglicht einen objektiven Vergleich von Verbesserungen oder Verschlechterungen zwischen den Versionen.

Diese Wahrnehmungstests sind besonders relevant bei der Feinabstimmung von Produkten wie z. B. Freisprechsysteme für Autos, Smart Speaker oder KonferenzsystemeWo Verständlichkeit und Hörkomfort genauso wichtig sind wie, wenn nicht sogar wichtiger als reine Klangtreue. Die Integration dieser Metriken in dieselbe APx-Umgebung, in der Pegel, Latenz und Frequenzgang gemessen werden, trägt zu einem umfassenden Bild des Systemverhaltens bei.

Mit all diesen Komponenten – fortschrittlichen elektroakustischen Messungen, schnellen Produktionstests, grafischen Hilfsprogrammen, API-basierter Automatisierung und wahrnehmungsbezogenen Metriken – sind die APx-Familie und die APx500-Software konsolidiert als eine sehr umfassende Plattform für die Entwicklung, Validierung und Herstellung von AudioproduktenOb es um die Messung von Latenz und Frequenz in einem Soundbar-Prototyp oder die Überwachung der Qualität von Tausenden von Lautsprechern pro Tag geht, das von Audio Precision angebotene Ökosystem deckt die gesamte Wertschöpfungskette von Anfang bis Ende mit technischer Strenge und Werkzeugen ab, die für die reale Arbeit entwickelt wurden.