Comment mesurer la latence et la fréquence avec Audio Precision APx

Lorsque vous travaillez avec systèmes audio professionnels, mobiles o barres de sonpour mesurer avec précision la latence, la fréquence et d'autres paramètres de qualité, par exemple, comment mesurer la latenceCe n'est pas un caprice, c'est une nécessité absolue. Dans les environnements de R&D et de production, de petites erreurs dans ces mesures peuvent se traduire par des produits défectueux, des retours ou, tout simplement, une mauvaise expérience utilisateur qui anéantit des mois de travail.

La famille des analyseurs audio Logiciel Audio Precision APx et APx500 Elle est devenue une référence précisément parce qu'elle permet l'automatisation, la documentation et le partage de preuves audio complexes avec un fiabilité Extrêmement élevé. De la caractérisation complète des haut-parleurs et des microphones à l'évaluation perceptive de la qualité vocale (PESQ et POLQA), en passant par la mesure de la latence et de la réponse en fréquence, tout peut être intégré dans un flux de travail cohérent, évolutif et facile à maintenir.

Qu'est-ce que l'APx500 et pourquoi est-il si performant pour la mesure audio ?

Le cœur de l'écosystème est le Logiciel de mesure APx500Il s'agit d'une interface graphique avancée permettant de piloter les analyseurs de la série APx. Bien plus qu'un simple logiciel de balayage de fréquence, il permet de créer des procédures de test complexes, avec un guidage utilisateur pas à pas, des seuils de réussite/échec automatiques et la possibilité d'appeler des applications externes pour intégrer le test à une chaîne de production ou à un banc d'essai de laboratoire complet.

L'un des points forts de l'environnement APx500 est que L'intégralité de ce flux de travail est construite à partir de l'interface graphique elle-même.Sans avoir à programmer de A à Z. Le technicien peut définir des séquences, configurer les chemins de signaux, appliquer des limites, générer des rapports et automatiser le processus à partir d'une interface unique, ce qui permet de gagner du temps, de réduire les erreurs humaines et de simplifier considérablement les futures mises à jour des procédures de test.

De plus, l'écosystème APx est conçu pour faciliter les tests entièrement portable entre différentes unités d'analyseLes projets, séquences et scripts d'automatisation peuvent être partagés avec d'autres APx situés partout dans le monde, ce qui est essentiel lorsque les équipes de R&D et de production travaillent en coordination mais sont géographiquement séparées.

Derrière cette flexibilité se cache une API complète qui permet aux ingénieurs créer des interfaces utilisateur personnalisées et intégrer APx à d'autres applicationsLa documentation est exhaustive et comprend des exemples prêts à l'emploi en Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW et PythonCela permet d'intégrer relativement facilement les mesures APx dans des systèmes de test plus vastes ou dans les outils internes de chaque entreprise.

Cette approche de plateforme ouverte, avec une interface graphique puissante et API extensible pour l'automatisationC’est ce qui a fait de l’APx500 l’une des solutions de mesure audio les plus avancées pour ceux qui ont besoin de rigueur et, en même temps, de praticité dans leur travail quotidien.

Interface utilisateur : mode banc, mode séquence et panneaux de commande

L'APx500 propose deux modes de fonctionnement principaux qui couvrent les deux tests de laboratoire rapides tels que les séquences automatisées Ces modes sont utilisés en production ou pour la validation formelle : le mode banc d’essai et le mode séquence. Chaque mode de fonctionnement est conçu pour un type de tâche différent, mais ils partagent la même philosophie : une interface claire et orientée mesure.

Sur l'appel Mode BancL'analyseur s'utilise comme un banc d'essai classique : l'utilisateur configure interactivement le générateur de signaux, l'acquisition et les paramètres d'analyse, et visualise les résultats en temps réel. Il est idéal pour les explorations initiales, les diagnostics et les réglages précis, par exemple pour déboguer la réponse en fréquence d'un nouveau prototype de haut-parleur ou vérifier la latence d'un nouveau firmware.

En outre, le Le mode séquence est orienté vers l'automatisation. L'utilisateur crée une séquence complète d'étapes comprenant les chemins de signal, les mesures spécifiques et les résultats à enregistrer ou à évaluer. Cette liste d'étapes est exécutée systématiquement à chaque exécution du test, garantissant ainsi la reproductibilité entre les différentes équipes, les différents quarts de travail et les sites de production.

L'organisation de l'interface facilite cette approche séquentielle grâce à plusieurs panneaux fondamentaux. Le premier est le NavigatorCeci présente la séquence de l'utilisateur de manière structurée : les chemins de signal à tester, les mesures associées à chacun et les résultats à enregistrer. À partir de là, l'ensemble du flux de mesures peut être ajouté, supprimé ou réorganisé, comme lors de la création d'un script de test.

Un autre domaine clé est le panneau de configuration de mesureC'est ici que le générateur et l'analyseur sont configurés. On y définit des paramètres tels que le type de signal de test (sinusoïdal, bruit, balayage, etc.), la plage de fréquences, l'amplitude, les niveaux d'entrée, les fréquences d'échantillonnage, ainsi que les options avancées d'acquisition et d'analyse. Ce panneau permet à l'ingénieur d'adapter le test à chaque cas d'utilisation spécifique, des mesures de distorsion très exigeantes aux simples contrôles de continuité.

La finalisation de l'interface est la barre de moniteurs et compteursqui fournit un aperçu rapide de l'état du système : savoir choisir un bon oscilloscopeFFT en temps réel, indicateurs, entrées et sorties auxiliaires, bits d'état, moniteurs dédiés pour HDMI, Bluetooth, PDM et horloge, entre autres. Cette barre est particulièrement utile lors de l'utilisation d'appareils complexes (par exemple, des barres de son avec plusieurs entrées numériques) et lorsqu'il est essentiel de visualiser en permanence l'activité de chaque interface.

En haut, les menus et les barres d'outils regroupent Fonctions de fichier, options d'affichage, sélection des mesures et raccourcis aux tâches les plus fréquentes. C'est ici que les propriétés globales du projet sont ajustées, que les fenêtres sont organisées et que l'aide système est accessible, ce qui simplifie encore la prise en main pour les nouveaux utilisateurs.

Automatisation, API et formation : tirer le meilleur parti d’APx

L'un des principaux atouts de la plateforme est… automatisation de bout en boutLes séquences permettent de définir des procédures très détaillées, incluant des instructions pour l'opérateur, des contrôles automatiques des limites et la génération d'un rapport final. De plus, l'API permet de lancer des tests depuis d'autres applications, de collecter les résultats et de prendre des décisions au niveau du système, comme par exemple de déclarer une unité de production conforme ou non conforme.

L'API APx est conçue avec intégration avec différents langages et environnements de développementLes guides et exemples fournis pour Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW et Python facilitent la tâche des équipes logicielles et des équipes de test et de validation, qui doivent souvent collaborer étroitement pour garantir un fonctionnement cohérent de la chaîne de production et des bancs d'essai en laboratoire.

Cette capacité d'automatisation permet non seulement de gagner du temps, mais, lorsqu'elle est utilisée correctement, Cela réduit considérablement la variabilité entre les mesures.Les mêmes séquences et scripts peuvent être exécutés à différents endroits, avec différents opérateurs et sur plusieurs équipes, avec la garantie que les mêmes étapes, limites et critères d'acceptation sont respectés.

Pour aider aussi bien les nouveaux utilisateurs que les ingénieurs expérimentés, Audio Precision propose une série de vidéos de formation. « Séances de test audio avec APx »Contrairement aux vidéos classiques « Conseils rapides », il s’agit de tutoriels plus approfondis sur des sujets spécifiques liés à la mesure audio et à diverses applications, depuis la configuration initiale d’APx jusqu’à… Ruses Des facteurs moins connus qui peuvent faire la différence dans la pratique quotidienne.

Lors de la séance inaugurale, par exemple, l'ingénieur Eric Schultheis se produit une introduction très complète au logiciel APx500Cette vidéo explique de manière pratique les différences entre le mode Bench et le mode Séquence et présente les fonctions les plus utiles de l'interface. Elle dévoile également des raccourcis, des astuces et des détails de configuration qui facilitent grandement le travail quotidien en laboratoire et en production.

De plus, cette première session passe en revue les configurations de base de acheminement des signaux, intégration des mesures et des résultats, exécution des séquences et génération de rapportsIl explique également comment utiliser la suite de tests connue sous le nom de « Big Six », un groupe de six mesures fondamentales incluses par défaut dans les projets APx et qui couvre les besoins les plus courants en matière de caractérisation des périphériques audio.

Cette approche de formation permet aussi bien au technicien qui vient d'arriver dans le service qu'à l'ingénieur fort d'années d'expérience de se tenir rapidement au courant des meilleures pratiques Avec APx, identifier les fonctions d'interface moins évidentes et tirer davantage parti des outils d'analyse avancés.

Applications : barres de son, haut-parleurs, téléphones portables et dispositifs mains libres

La gamme d'analyseurs APx s'est taillé une place de choix dans les secteurs où les produits se combinent. électronique, haut-parleurs et traitement numérique du signalC’est le cas des barres de son, des enceintes audio professionnelles, des smartphones et des kits mains libres, entre autres. Dans tous ces cas, la latence, la réponse en fréquence et la qualité vocale sont des paramètres essentiels qui doivent être surveillés de près.

Lors de la phase de conception, les ingénieurs utilisent APx pour caractériser en détail le comportement électroacoustique Cela concerne les transducteurs et les haut-parleurs, le réglage des filtres, le traitement numérique du signal (DSP) et l'architecture système globale. Une fois le produit entré en phase d'industrialisation, les mêmes outils sont réutilisés pour valider les prototypes de préproduction et définir les plans de test qui seront appliqués ultérieurement en usine.

Déjà sur la chaîne de montage, de nombreux fabricants font confiance à AP pour le fiabilité de matériel et la facilité d'utilisation du logiciel. Dans un contexte où le temps Chaque cycle de test compte ; il est donc essentiel de proposer à l’opérateur des séquences rapides et claires, assorties de limites bien définies. Les analyseurs APx permettent d’effectuer des contrôles électriques et acoustiques très complets en quelques secondes seulement.

Les options logicielles destinées aux essais électroacoustiques forment collectivement une solution complète de bout en boutIl est possible de mesurer la réponse en fréquence, la distorsion, l'impédance, la sensibilité, la détection des bruits parasites (frictions et bourdonnements) et de nombreux autres paramètres dans un environnement unique et cohérent. Les projets et les résultats sont facilement partagés entre les équipes de conception et de production, ce qui contribue à maintenir des normes de qualité constantes.

Cette capacité à partager des mesures, des rapports et des automatisations entre tous les membres de la famille d'analyseurs APx Cela permet aux entreprises possédant des usines sur différents continents de garantir l'application des mêmes normes et, en cas de problème sur le terrain, d'en retracer l'origine en comparant les données historiques de laboratoire et de production.

Options logicielles pour la R&D : APX-SW-SPK-RD

Pour les équipes de recherche et développement qui doivent analyser en profondeur le comportement de leurs haut-parleurs et systèmes électroacoustiques, AP propose l'option logicielle APX-SW-SPK-RDCette licence étend les capacités des analyseurs APx grâce à un ensemble très complet de mesures et de résultats spécialement conçus pour la phase de conception.

L'un des piliers de cette option est le caractérisation complète des paramètres de Thiele-SmallCes paramètres sont essentiels à la conception d'enceintes acoustiques et à l'optimisation des systèmes de haut-parleurs. APx permet d'obtenir ces paramètres avec précision et répétabilité, en intégrant la mesure au flux de travail de test du projet sans recourir à un logiciel externe.

De plus, APX-SW-SPK-RD inclut la capacité de réaliser mesures de réponse acoustique quasi-anéchoïque avec fenêtre temporelleEn utilisant un temps d'analyse limité, les réflexions de la pièce sont éliminées, ou du moins fortement réduites, permettant d'approximer le comportement du haut-parleur comme s'il se trouvait dans une chambre anéchoïque, ce qui est très utile lorsque ce type d'installation spécialisée n'est pas disponible.

Le package offre également des outils avancés pour analyse d'impédanceCes mesures, tant en amplitude qu'en phase, sont essentielles pour détecter les problèmes de conception ou de fabrication des transducteurs et des filtres passifs. Qu'il s'agisse de pics de résonance inattendus ou de variations d'impédance dues aux changements de lots, ce type de mesure contribue à garantir la constance du produit.

En plus de tout cela, il y a les mesures typiques de test de production de haut-parleursCela permet à l'équipe R&D de développer et de vérifier en laboratoire les tests exacts qui seront ensuite réalisés en usine. On réduit ainsi les imprévus lors du passage à l'échelle industrielle et on peut ajuster les limites et les critères d'homologation dès le départ à partir de données réelles.

Options de production : APX-SW-SPK-PT et tests à haute vitesse

Dans le secteur manufacturier, où le temps et la répétabilité sont primordiaux, l'option logicielle prend tout son sens. APX-SW-SPK-PTCette licence est destinée aux tests de production à grande vitesse des dispositifs électroacoustiques, permettant d'effectuer un balayage avec toutes les mesures clés pour la plupart des haut-parleurs en une seule seconde.

Grâce à cette option, il est possible de l'obtenir en un seul test. paramètres essentiels du haut-parleur Des paramètres tels que la détection des vibrations et des bourdonnements, les valeurs essentielles de Thiele-Small, ainsi que l'amplitude et la phase de l'impédance sont intégrés dans des séquences automatisées aux limites clairement définies, permettant ainsi de classer instantanément chaque unité passant sur la chaîne comme valide ou rejetée.

La détection de L'outil Rub & Buzz est essentiel pour identifier les défauts mécaniques. Dans le transducteur, des problèmes tels que le frottement de la bobine, un mauvais alignement ou des défauts d'assemblage peuvent engendrer un bruit non linéaire très gênant, même si tous les autres paramètres semblent corrects. APx automatise cette détection, réduisant ainsi la dépendance à l'écoute subjective et le risque de passer à côté d'un défaut.

Un autre aspect distinctif de l'APX-SW-SPK-PT est l'inclusion d'un mesure de bruit modulé brevetéeConçu pour détecter les fuites d'air dans l'enceinte acoustique. Ce type de défaut peut être difficile à localiser par de simples balayages de fréquence, mais le bruit modulé le révèle de manière plus fiable, contribuant ainsi à garantir l'intégrité mécanique de chaque unité.

En combinant ces capacités avec l'automatisation des séquences, les fabricants peuvent effectuer un contrôle qualité extrêmement rigoureux dans des délais très courtsCeci est essentiel pour la production en grande série d'enceintes, de barres de son ou de produits similaires.

Microphones de mesure et accessoires pour les tests acoustiques

Pour que les mesures de latence, de fréquence et d'autres paramètres soient vraiment fiables, un bon analyseur ne suffit pas : il vous faut… microphones et accessoires de test de qualitéAudio Precision complète les analyseurs APx avec une gamme de microphones de mesure de haute précision et divers accessoires de test acoustique, conçus pour s'intégrer parfaitement au flux de travail APx.

Parmi ces accessoires, les suivants se distinguent : Interface de test du transducteur APx1701Cela simplifie considérablement le raccordement et l'utilisation des haut-parleurs et autres dispositifs électroacoustiques lors des tests. Cette interface est optimisée pour une utilisation avec APx, simplifiant le câblage, les niveaux et les conditions de charge, et réduisant ainsi la marge d'erreur de l'opérateur.

La disponibilité de microphones de mesure calibrés et d'accessoires spécifiques rend cela possible aussi bien dans un laboratoire de R&D que dans un ligne de production bruyante afin d'obtenir des données cohérentes, comparables et utiles à la prise de décision. En effet, même le meilleur analyseur au monde ne sert à rien si le capteur qui capte le son n'est pas performant.

Outils graphiques avancés : cascade (CSD) et polaire

Pour bien comprendre la réponse d'un système électroacoustique, un graphique de réponse en fréquence statique est souvent insuffisant. C'est pourquoi l'AP complète les mesures de base par outils visuels avancés tels que les diagrammes en cascade (CSD) et les diagrammes polaires, qui aident à visualiser l'évolution de la réponse dans le domaine temporel et spatial.

Utilitaire Graphique en cascade APx Il permet la création de graphiques tridimensionnels affichant plusieurs courbes de données, représentant les variations au fil du temps ou de la fréquence. Des visualisations de spectre classique ou de décroissance spectrale cumulative (CSD) peuvent être générées en ajustant des paramètres tels que la longueur de la FFT, le nombre de tranches et le nombre d'échantillons par décalage. Ce type de représentation est particulièrement utile pour analyser les résonances et les modes naturels qui influencent la perception sonore.

Pour sa part, le service public Diagramme polaire APx Il affiche la réponse des haut-parleurs et des microphones en fonction de l'angle dans un plan donné. Compatible avec différentes marques de platines vinyles, il permet des configurations en cercle complet, demi-cercle, quart de cercle ou personnalisées, selon les exigences des tests et l'espace disponible en laboratoire.

Ces outils, pris ensemble, offrent une vision beaucoup plus riche du comportement électroacoustique Bien plus qu'une simple paire de graphiques amplitude-fréquence, ils permettent d'observer le comportement du système sous différents angles, l'évolution de certaines résonances au fil du temps et leur impact sur l'expérience d'écoute.

Il est important de noter que APx Waterfall (CSD) et APx Polar Plot Ils sont disponibles en téléchargement gratuit Ces utilitaires sont disponibles sur le site web d'Audio Precision pour les utilisateurs enregistrés, mais nécessitent l'installation de l'option logicielle SPK-RD sur l'analyseur APx avec lequel ils seront utilisés. Cette licence active les fonctionnalités avancées nécessaires à une utilisation optimale de ces utilitaires.

Tests de perception auditive : PESQ et POLQA

Au-delà de la réponse en fréquence ou de la distorsion harmonique totale, dans de nombreuses applications modernes, il est important de mesurer la façon dont l'utilisateur perçoit le son. qualité de la voix transmiseC’est là qu’entrent en jeu les indicateurs PESQ et POLQA, qu’AP intègre à sa plateforme pour évaluer objectivement la qualité des systèmes de communication vocale.

Les mesures PESQ (Évaluation perceptive de la qualité de la parole) y POLQA (Analyse objective perceptive de la qualité d'écoute) Ces algorithmes sont conçus pour tester la qualité vocale des téléphones mobiles, des réseaux VoIP et des dispositifs mains libres. Ils comparent un signal de référence au signal dégradé par le système testé et renvoient un score d'opinion moyen (MOS) qui présente une forte corrélation avec l'opinion moyenne des auditeurs lors d'études d'écoute.

L'intégration de PESQ et POLQA au sein d'APx permet aux ingénieurs audio et télécommunications évaluer l'impact des codecs, des réseaux, des algorithmes d'annulation d'écho et autres traitements Concernant la qualité perçue, il n'est pas nécessaire de réunir des panels d'auditeurs à chaque modification. Cela simplifie les itérations de conception et permet une comparaison objective des améliorations ou des régressions d'une version à l'autre.

Ces tests perceptuels sont particulièrement pertinents lors de la mise au point de produits tels que Systèmes mains libres pour voitures, enceintes intelligentes ou systèmes de conférenceLà où l'intelligibilité et le confort d'écoute sont aussi importants, voire plus, que la fidélité pure. L'intégration de ces paramètres dans le même environnement APx où sont mesurés les niveaux, la latence et la réponse en fréquence permet d'obtenir une vision complète du comportement du système.

Avec tous ces composants — mesures électroacoustiques avancées, tests de production rapides, utilitaires graphiques, automatisation basée sur les API et métriques perceptuelles — la gamme APx et le logiciel APx500 forment un tout cohérent. une plateforme très complète pour la conception, la validation et la fabrication de produits audioQu'il s'agisse de mesurer la latence et la fréquence d'un prototype de barre de son ou de contrôler la qualité de milliers de haut-parleurs par jour, l'écosystème proposé par Audio Precision couvre l'ensemble de la chaîne de valeur, du début à la fin, avec une rigueur technique et des outils conçus pour une utilisation concrète.

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Isaac

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