Hoe meet je latentie en frequentie met Audio Precision APx?

Bij het werken met professionele audiosystemen, mobiel o geluidsbalkenom de latentie, frequentie en andere kwaliteitsparameters nauwkeurig te meten, bijvoorbeeld: hoe meet je latentie— Het is geen bevlieging, het is een absolute noodzaak. In R&D- en productieomgevingen kunnen kleine fouten in deze metingen leiden tot defecte producten, retourzendingen of, simpelweg, een slechte gebruikerservaring die maanden werk tenietdoet.

De familie van audio-analysatoren Audio Precision APx- en APx500-software Het is een maatstaf geworden juist omdat het de automatisering, documentatie en het delen van complexe audio-bewijsstukken mogelijk maakt. betrouwbaarheid Extreem hoog. Van de volledige karakterisering van luidsprekers en microfoons tot de perceptuele evaluatie van de spraakkwaliteit (PESQ en POLQA), inclusief de meting van latentie en frequentierespons, kan alles worden geïntegreerd in een samenhangende, schaalbare en gemakkelijk te onderhouden workflow.

Wat is de APx500 en waarom is hij zo krachtig voor het meten van audio?

Het hart van het ecosysteem is de APx500 meetsoftwareHet fungeert als een geavanceerde grafische interface voor het aansturen van de APx-serie analyzers. Het is niet zomaar een programma voor het uitvoeren van frequentiesweeps: het stelt u in staat om zeer complexe testprocedures te creëren, met stapsgewijze gebruikersbegeleiding, automatische slaag-/faallimieten en aanroepen naar externe applicaties om de test te integreren in een productielijn of een complete laboratoriumopstelling.

Een van de sterke punten van de APx500-omgeving is dat Deze volledige workflow is opgebouwd vanuit de grafische gebruikersinterface (GUI).Zonder dat er vanaf nul geprogrammeerd hoeft te worden. De technicus kan sequenties definiëren, signaalpaden configureren, limieten instellen, rapporten genereren en het proces automatiseren vanuit één interface. Dit bespaart tijd, vermindert menselijke fouten en vereenvoudigt toekomstige updates van testprocedures aanzienlijk.

Bovendien is het APx-ecosysteem ontworpen om testen te vereenvoudigen. Volledig draagbaar tussen verschillende analyse-eenheden.Automatiseringsprojecten, -sequenties en -scripts kunnen worden gedeeld met andere APx-gebruikers overal ter wereld. Dit is essentieel wanneer R&D- en productieteams samenwerken, maar geografisch van elkaar gescheiden zijn.

Achter deze flexibiliteit schuilt een uitgebreide API waarmee ingenieurs Ontwikkel aangepaste gebruikersinterfaces en integreer APx met andere applicaties.De documentatie is uitgebreid en bevat direct bruikbare voorbeelden in Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW en PythonHierdoor is het relatief eenvoudig om APx-metingen in te passen in grotere testsystemen of interne tools van elk bedrijf.

Deze open platformaanpak, met een krachtige grafische gebruikersinterface en Uitbreidbare API voor automatiseringDit is wat de APx500 tot een van de meest geavanceerde oplossingen voor audiometingen heeft gemaakt voor diegenen die behoefte hebben aan zowel nauwkeurigheid als praktische bruikbaarheid in hun dagelijkse werk.

Gebruikersinterface: Benchmodus, Sequentiemodus en toetsenpanelen

De APx500 biedt twee belangrijke manieren van werken die beide dekken. snelle laboratoriumtests zoals geautomatiseerde sequenties Deze modi worden gebruikt in de productie of voor formele validatie: Bench Mode en Sequence Mode. Elke werkmodus is ontworpen voor een ander type taak, maar ze delen dezelfde filosofie van een duidelijke, op metingen gerichte interface.

In de oproep BankmodusDe analyzer wordt gebruikt als een klassieke testopstelling: de gebruiker configureert interactief de parameters voor signaalgenerator, acquisitie en analyse, en bekijkt de resultaten in realtime. Het is ideaal voor eerste verkenningen, diagnoses en fijnafstellingen, bijvoorbeeld bij het debuggen van de frequentierespons van een nieuw luidsprekerprototype of het controleren van de latentie van nieuw geïmplementeerde firmware.

Bovendien is de De sequentiële modus is gericht op automatisering. De gebruiker creëert een complete reeks stappen met signaalpaden, specifieke metingen en de resultaten die moeten worden opgeslagen of geëvalueerd. Deze lijst met stappen wordt systematisch uitgevoerd telkens wanneer de test wordt uitgevoerd, waardoor herhaalbaarheid tussen verschillende teams, ploegendiensten en productielocaties wordt gewaarborgd.

De interface-indeling maakt deze sequentiële aanpak mogelijk door middel van verschillende fundamentele panelen. Het eerste is de navigatorDit toont de door de gebruiker ingestelde volgorde op een gestructureerde manier: de te testen signaalpaden, de bijbehorende metingen en de vast te leggen resultaten. Vanuit hier kan de volledige meetstroom worden toegevoegd, verwijderd of herschikt, vrijwel alsof er een testscript wordt gemaakt.

Een ander belangrijk gebied is de meetconfiguratiepaneelHier worden de generator en analysator geconfigureerd. Parameters zoals het type testsignaal (sinus, ruis, sweep, enz.), frequentiebereik, amplitude, ingangsniveaus, bemonsteringsfrequentie en geavanceerde acquisitie- en analyseopties worden hier gedefinieerd. Dit paneel stelt de engineer in staat de test nauwkeurig af te stemmen op elke specifieke toepassing, van zeer veeleisende vervormingsmetingen tot eenvoudige continuïteitscontroles.

Het voltooien van de interface is de balk van monitoren en metersDit geeft een snel overzicht van de systeemstatus: Weten hoe je een goede oscilloscoop kiestRealtime FFT, meters, extra in- en uitgangen, statusbits, aparte monitors voor HDMI, Bluetooth, PDM en klok, en nog veel meer. Deze balk is vooral handig bij het werken met complexe apparaten (bijvoorbeeld soundbars met meerdere digitale ingangen) waarbij je te allen tijde een duidelijk beeld wilt hebben van wat er op elke interface gebeurt.

Bovenaan brengen de menu's en werkbalken alles samen. bestandsfuncties, weergaveopties, meetselectie en sneltoetsen naar de meest voorkomende taken. Hier worden de algemene projecteigenschappen aangepast, vensters georganiseerd en de systeemhelp geraadpleegd, waardoor het leerproces voor nieuwe gebruikers verder wordt vereenvoudigd.

Automatisering, API's en training: haal het maximale uit APx

Een van de grote meerwaardepunten van het platform is de end-to-end automatiseringDe sequenties maken het mogelijk om zeer gedetailleerde procedures te definiëren met instructies voor de operator, automatische limietcontroles en het genereren van eindrapporten. Bovendien maakt de API het mogelijk om tests vanuit andere applicaties te starten, resultaten te verzamelen en beslissingen op systeemniveau te nemen, zoals het markeren van een productie-eenheid als geldig of afgekeurd.

De APx API is ontworpen met de integratie met verschillende talen en ontwikkelomgevingenDe handleidingen en voorbeelden voor Visual Basic .NET, C#, MATLAB, LabVIEW en Python maken de taak eenvoudiger voor zowel softwareteams als test- en validatieteams, die vaak nauw moeten samenwerken om ervoor te zorgen dat de productielijn en de laboratoriumopstellingen consistent functioneren.

Deze automatiseringsmogelijkheid bespaart niet alleen tijd, maar zorgt, mits correct gebruikt, ook voor extra voordelen. Het vermindert de variabiliteit tussen metingen aanzienlijk.Dezelfde procedures en scripts kunnen op verschillende locaties, met verschillende operators en in meerdere ploegen worden uitgevoerd, met de zekerheid dat exact dezelfde stappen, limieten en acceptatiecriteria worden gevolgd.

Om zowel nieuwe gebruikers als ervaren technici te helpen, biedt Audio Precision een reeks trainingsvideo's aan. “Audiotestsessies met APx”In tegenstelling tot de klassieke "Quick Tip"-video's, zijn dit meer diepgaande tutorials over specifieke onderwerpen met betrekking tot audiometing en diverse toepassingen, van de eerste installatie van APx tot... Tricks Minder bekende factoren die een verschil kunnen maken in de dagelijkse praktijk.

Tijdens de openingssessie voert ingenieur Eric Schultheis bijvoorbeeld een optreden uit. een zeer uitgebreide introductie tot de APx500-softwareDe video legt op een praktische manier de verschillen uit tussen de Bench-modus en de Sequence-modus en behandelt de meest nuttige functies van de interface. De video toont sneltoetsen, tips en kleine configuratie-details die het dagelijkse werk in het laboratorium en de productieomgeving aanzienlijk vergemakkelijken.

Daarnaast worden in deze eerste sessie de basisconfiguraties van Signaalroutering, verwerking van metingen en resultaten, uitvoering van sequenties en rapportgeneratieHet laat ook zien hoe je kunt werken met de testsuite die bekend staat als de "Big Six", een groep van zes fundamentele metingen die standaard in APx-projecten zijn opgenomen en die de meest voorkomende behoeften voor het karakteriseren van audioapparaten dekken.

Deze trainingsaanpak stelt zowel de technicus die net bij de afdeling is komen werken als de ingenieur met jarenlange ervaring in staat om Blijf snel op de hoogte van de beste werkwijzen. Met APx kunt u minder voor de hand liggende interfacefuncties identificeren en meer uit geavanceerde analysetools halen.

Toepassingen: soundbars, luidsprekers, mobiele telefoons en handsfree apparaten

De APx-familie van analysers heeft een voorkeurspositie verworven in sectoren waar producten gecombineerd worden. elektronica, luidsprekers en digitale signaalverwerkingDit geldt bijvoorbeeld voor soundbars, professionele luidsprekers, smartphones en handsfree apparaten. In al deze gevallen zijn latentie, frequentierespons en spraakkwaliteit cruciale parameters die nauwlettend in de gaten moeten worden gehouden.

In de ontwerpfase gebruiken ingenieurs APx om om het elektroakoestische gedrag grondig te karakteriseren van de transducers en luidsprekers, het afstellen van filters, DSP en de algehele systeemarchitectuur. Zodra het product de industrialisatiefase nadert, worden dezelfde tools hergebruikt om prototypes in de pre-productiefase te valideren en de testplannen op te stellen die later in de fabriek zullen worden toegepast.

Al tijdens de assemblage vertrouwen veel fabrikanten op AP voor de betrouwbaarheid van hardware en het gebruiksgemak van de software. In een context waarin de tijd Elke testcyclus telt, dus snelle, duidelijke sequenties met goed gedefinieerde limieten voor de operator zijn essentieel. APx-analysatoren maken het mogelijk om zeer complete elektrische en akoestische controles in slechts enkele seconden uit te voeren.

De softwareopties die specifiek zijn ontworpen voor elektroakoestische testen vormen samen de volgende structuur: een complete totaaloplossingHet is mogelijk om frequentierespons, vervorming, impedantie, gevoeligheid, detectie van storende ruis (Rub & Buzz) en vele andere parameters in één samenhangende omgeving te meten. Projecten en resultaten kunnen eenvoudig worden gedeeld tussen ontwerp- en productieteams, wat bijdraagt ​​aan het handhaven van consistente kwaliteitsnormen.

Deze mogelijkheid om metingen, rapporten en automatisering te delen tussen alle leden van de APx-analysatorfamilie Het stelt bedrijven met fabrieken op verschillende continenten in staat om te garanderen dat dezelfde normen worden gehanteerd en, mocht er zich een probleem voordoen in het veld, de oorzaak ervan te achterhalen door historische laboratorium- en productiegegevens te vergelijken.

Softwareopties voor R&D: APX-SW-SPK-RD

Voor onderzoeks- en ontwikkelingsteams die zich diepgaand willen verdiepen in het gedrag van hun luidsprekers en elektroakoestische systemen, biedt AP de softwareoptie. APX-SW-SPK-RDDeze licentie breidt de mogelijkheden van de APx-analysatoren uit met een zeer complete set metingen en resultaten, specifiek ontworpen voor de ontwerpfase.

Een van de pijlers van deze optie is de volledige karakterisering van de Thiele-Small-parametersDeze parameters zijn essentieel voor het ontwerp van akoestische behuizingen en geoptimaliseerde luidsprekersystemen. Met APx kunt u deze parameters nauwkeurig en herhaaldelijk verkrijgen en de meting integreren in de rest van de testworkflow van het project, zonder dat u externe software nodig hebt.

Bovendien biedt APX-SW-SPK-RD de mogelijkheid om te presteren quasi-anechoïsche akoestische responsmetingen met tijdvensterDoor een beperkte analysetijd te gebruiken, worden kamerreflecties geëlimineerd of in ieder geval sterk verminderd, waardoor het gedrag van de luidspreker benaderd kan worden alsof deze zich in een echovrije kamer bevindt. Dit is zeer nuttig wanneer een dergelijke gespecialiseerde installatie niet beschikbaar is.

Het pakket biedt ook geavanceerde tools voor impedantieanalyseDeze metingen, zowel in amplitude als in fase, zijn essentieel voor het opsporen van ontwerp- of fabricageproblemen in transducers en passieve filters. Van onverwachte resonantiepieken tot impedantievariaties als gevolg van batchwisselingen, dit type meting helpt de productconsistentie te waarborgen.

Naast dit alles zijn er ook nog de typische testmetingen voor luidsprekerproductieHierdoor kan het R&D-team in het laboratorium exact dezelfde tests ontwikkelen en verifiëren die later in de fabriek zullen worden uitgevoerd. Dit vermindert verrassingen bij het opschalen van de productie en maakt het mogelijk om limieten en goedkeuringscriteria vanaf het begin aan te passen op basis van echte gegevens.

Productieopties: APX-SW-SPK-PT en hogesnelheidstesten

In de productieomgeving, waar tijd en herhaalbaarheid van het grootste belang zijn, komt de softwareoplossing van pas. APX-SW-SPK-PTDeze licentie is bedoeld voor snelle productietests van elektroakoestische apparaten, waardoor een test met alle belangrijke metingen voor de meeste luidsprekers in slechts één seconde kan worden uitgevoerd.

Dankzij deze optie is het mogelijk om dit in één enkele test te verkrijgen. essentiële luidsprekerparameters Denk bijvoorbeeld aan wrijvings- en zoemdetectie, essentiële Thiele-Small-waarden, en impedantiemagnitude en -fase. Dit alles is geïntegreerd in geautomatiseerde sequenties met duidelijke grenzen, zodat elke eenheid die de lijn passeert direct als geldig of afgekeurd wordt geclassificeerd.

De detectie van Rub & Buzz is essentieel voor het opsporen van mechanische defecten. In de transducer kunnen problemen zoals wrijving van de spoel, verkeerde uitlijning of montagefouten zeer hinderlijke niet-lineaire ruis veroorzaken, zelfs als alle andere parameters correct lijken. APx automatiseert deze detectie, waardoor zowel de afhankelijkheid van subjectief luisteren als de kans dat een defect over het hoofd wordt gezien, wordt verminderd.

Een ander onderscheidend aspect van APX-SW-SPK-PT is de toevoeging van een gepatenteerde gemoduleerde ruismetingOntworpen om luchtlekken in de akoestische behuizing te detecteren. Dit type defect is lastig te lokaliseren met eenvoudige frequentiemetingen, maar gemoduleerde ruis onthult het betrouwbaarder, wat bijdraagt ​​aan de waarborging van de mechanische integriteit van elke unit.

Door deze mogelijkheden te combineren met sequentieautomatisering kunnen fabrikanten Een uiterst grondige kwaliteitscontrole uitvoeren binnen zeer korte tijdsbestekken.Dit is essentieel bij de productie van grote aantallen luidsprekers, soundbars of soortgelijke producten.

Meetmicrofoons en accessoires voor akoestische tests

Voor echt betrouwbare metingen van latentie, frequentie en andere parameters is een goede analysator niet voldoende: je hebt nodig... microfoons en accessoires voor kwaliteitscontroleAudio Precision vult de APx-analysatoren aan met een reeks uiterst nauwkeurige meetmicrofoons en diverse accessoires voor akoestische tests, die ontworpen zijn om naadloos in de APx-workflow te integreren.

Onder deze accessoires vallen de volgende op: APx1701 transducer testinterfaceDit vereenvoudigt de aansluiting en bediening van luidsprekers en andere elektroakoestische apparaten tijdens tests aanzienlijk. Deze interface is geoptimaliseerd voor gebruik met APx, waardoor bekabeling, niveaus en belastingomstandigheden worden vereenvoudigd en de foutmarge voor de gebruiker wordt verkleind.

De beschikbaarheid van gekalibreerde meetmicrofoons en specifieke accessoires maakt het mogelijk, zowel in een R&D-laboratorium als in een lawaaierige productielijn zodat consistente, vergelijkbare en bruikbare gegevens verkregen kunnen worden voor besluitvorming. Immers, de beste analyzer ter wereld is niet erg nuttig als de sensor die het geluid opvangt niet aan de eisen voldoet.

Geavanceerde grafische tools: watervaldiagram (CSD) en polaire weergave.

Om echt te begrijpen hoe een elektroakoestisch systeem reageert, is een statische frequentieresponsgrafiek vaak onvoldoende. Daarom vult AP basismetingen aan met geavanceerde visuele tools zoals watervaldiagrammen (CSD's) en polaire diagrammen, die helpen om de evolutie van de respons in het tijd- en ruimtedomein te visualiseren.

Nut APx-watervaldiagram Het maakt het mogelijk om driedimensionale grafieken te creëren die meerdere datacurven weergeven, die veranderingen in de tijd of frequentie representeren. Klassieke spectrum- of cumulatieve spectrale verval (CSD)-weergaven kunnen worden gegenereerd door parameters zoals de FFT-lengte, het aantal segmenten en het aantal samples per shift aan te passen. Dit type weergave is met name nuttig voor het analyseren van resonanties en natuurlijke trillingsmodi die het waargenomen geluid beïnvloeden.

Het nutsbedrijf is op zijn beurt verantwoordelijk voor de bedrijfsvoering. APx Polaire grafiek Het toont de respons van luidsprekers en microfoons als functie van de hoek binnen een bepaald vlak. Het is compatibel met verschillende merken draaitafels en maakt volledige cirkel-, halve cirkel-, kwartcirkel- of aangepaste configuraties mogelijk, afhankelijk van de testvereisten en de beschikbare ruimte in het laboratorium.

Deze instrumenten bieden, tezamen genomen, het volgende: een veel rijker beeld van elektroakoestisch gedrag Ze bieden meer dan een simpele reeks amplitude-frequentiegrafieken. Ze laten zien hoe het systeem zich gedraagt ​​onder verschillende hoeken, hoe bepaalde resonanties zich in de loop van de tijd ontwikkelen en welke invloed ze kunnen hebben op de daadwerkelijke luisterervaring.

Het is belangrijk om op te merken dat zowel APx Waterfall (CSD) als APx Polar Plot Ze zijn gratis te downloaden. Deze hulpprogramma's zijn beschikbaar voor geregistreerde gebruikers op de website van Audio Precision, maar vereisen wel dat de SPK-RD-softwareoptie is geïnstalleerd op de APx-analysator waarmee ze gebruikt zullen worden. Deze licentie geeft toegang tot de geavanceerde functies die nodig zijn om optimaal gebruik te maken van deze hulpprogramma's.

Auditief-perceptuele tests: PESQ en POLQA

Naast frequentierespons of totale harmonische vervorming is het in veel moderne toepassingen belangrijk om te meten hoe de gebruiker de klank ervaart. kwaliteit van de overgedragen spraakHier komen de PESQ- en POLQA-metrics in beeld, die AP in zijn platform integreert om de kwaliteit van spraakcommunicatiesystemen objectief te beoordelen.

De metingen PESQ (Perceptuele Evaluatie van Spraakkwaliteit) y POLQA (Perceptuele Objectieve Luisterkwaliteitsanalyse) Deze algoritmes zijn ontworpen om de spraakkwaliteit te testen in mobiele telefoons, VoIP-netwerken en handsfree apparaten. Ze vergelijken een referentiesignaal met het signaal dat door het te testen systeem is verslechterd en leveren een gemiddelde beoordelingsscore (Mean Opinion Score, MOS) op die zeer goed correleert met de gemiddelde menselijke mening in luisteronderzoeken.

Door PESQ en POLQA te integreren in APx kunnen audio- en telecommunicatietechnici Evalueer de impact van codecs, netwerken, echo-onderdrukkingsalgoritmen en andere verwerkingstechnieken. Wat de waargenomen kwaliteit betreft, is het niet nodig om telkens luisterpanels samen te stellen wanneer er een wijziging wordt aangebracht. Dit stroomlijnt de ontwerpiteraties en maakt een objectieve vergelijking mogelijk van verbeteringen of verslechteringen tussen verschillende versies.

Deze perceptuele tests zijn met name relevant bij het verfijnen van producten zoals Handsfree-systemen voor auto's, slimme luidsprekers of conferentiesystemen.waarbij verstaanbaarheid en luistercomfort net zo belangrijk, of zelfs belangrijker, zijn dan pure geluidskwaliteit. Door deze meetwaarden te integreren in dezelfde APx-omgeving waar niveaus, latentie en frequentierespons worden gemeten, ontstaat een compleet beeld van het systeemgedrag.

Met al deze componenten – geavanceerde elektroakoestische metingen, snelle productietests, grafische hulpprogramma's, API-gebaseerde automatisering en perceptuele meetwaarden – zijn de APx-familie en de APx500-software samengevoegd tot één geheel. een zeer compleet platform voor het ontwerpen, valideren en produceren van audioproductenOf het nu gaat om het meten van latentie en frequentie in een soundbarprototype of het dagelijks monitoren van de kwaliteit van duizenden luidsprekers, het ecosysteem van Audio Precision bestrijkt de gehele waardeketen van begin tot eind met technische nauwkeurigheid en tools die zijn ontworpen voor praktijktoepassingen.

Gerelateerd artikel:

Hoe u latentie in Windows kunt diagnosticeren en oplossen met LatencyMon

Isaac

Gepassioneerd schrijver over de wereld van bytes en technologie in het algemeen. Ik deel mijn kennis graag door te schrijven, en dat is wat ik in deze blog ga doen: je de meest interessante dingen laten zien over gadgets, software, hardware, technologische trends en meer. Mijn doel is om u te helpen op een eenvoudige en onderhoudende manier door de digitale wereld te navigeren.