PDM接口数字传声器的主要特性测量
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数字传输分析仪知识一、概述(一)用途数字传输分析仪是数字通信中最重要、最基本的测试仪器,主要用于测试数字通信信号的传输质量,其主要测试参数包括误码、告警、开销、抖动和漂移等,其广泛应用于数字通信设备的研制、生产、维修和计量测试,还可应用于数字通信网络的施工、开通验收和维护测试。
(二)分类与特点数字传输分析仪随着通信技术进步而发展,按主要测试功能可将其分为误码测试仪、PCM综合测试仪、SDH/PDH数字传输分析仪、ATM分析仪、OTN测试仪,它们之间既有区别又相互关联。
●误码测试仪特点具有比特误码测试功能。
通常支持连续可调速率和非帧测试图形,多数支持标准数字通信帧结构信号,操作简单。
主要用于数字通信设备和芯片的测试。
●PCM综合测试仪特点具有全面的E1测试功能,支持标准的E1测试接口和E1帧结构,具有比特误码、帧误码和各种告警测试功能,具有数字音频信号分析功能,是用量最大的一种数字传输分析仪。
●SDH/PDH数字传输分析仪特点同时具备SDH误码、告警、开销和指针测试功能以及PDH误码和告警测试功能,典型产品都具有抖动测试功能,是最经典的数字传输分析仪。
●ATM(异步传输模式)分析仪特点具有PDH、SDH接口及相关的误码和告警测试功能,具有ATM业务仿真、UNI/NNI协议解码以及QoS测试功能,可统计各种信元错误。
●OTN(光传送网)测试仪特点测试速率高,最高可达100Gbps,通常最低支持10Gbps以上的SDH/SONET 和以太网映射,具有OTU, ODU, OPU误码、告警和开销测试功能,是最新一代的数据传输分析仪。
(三)产品国内外现状国内生产数字传输分析仪的厂家主要有:中国电子科技集团41所、北京通测、中创信测等单位。
国产数字传输分析仪大多以PCM分析仪和中低速SDH/PDH 数字传输分析仪为主。
41所产品代表国内数字传输分析仪的最高水平,具有除OTN测试仪外的全部种类,最高速率为2.5Gbps。
数字传声器的测试标准及方法艾晓晓;张善权【摘要】分析了现行国家标准和行业标准对数字传声器的适用性及其应予修改和补充的内容,介绍了相关的数字传声器性能测试的原理及方法.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2012(036)003【总页数】3页(P81-83)【关键词】数字传声器;标准;测试【作者】艾晓晓;张善权【作者单位】广东省质量监督电声产品检验站,广东江门529020;广东省质量监督电声产品检验站,广东江门529020【正文语种】中文【中图分类】TN6411 引言近年来,数字传声器(俗称麦克风)在多媒体领域中得到广泛应用。
由于其较强的抗干扰性能和方便的数字音频处理技术被一致看好,尤其是飞兆半导体等一大批知名半导体公司的加入和传声器模数转换芯片的推出,促使数字传声器迅猛发展,并将逐渐取代传统传声器的地位而成为主流。
因此,为规范数字传声器市场质量管理,引导数字传声器行业的健康发展,数字传声器的相应测试标准及测试方法的制定显得十分重要[1]。
2 数字传声器的原理与结构数字传声器与传统传声器的最大区别,在于采用了ADC转换IC芯片取代了传统传声器中的场效应晶体管(FET),从而实现了数字信号的直接输出。
如图1~2所示,由于数据传输的需要,数字传声器与传统传声器2只引脚的结构不同,一般具有4~5只引脚,其功能分别为电源输入(VDD)、地线(GND)、参考频率输入(CLK)、数据输出(DATA)、左右声道输出信号选择(L/R)。
图1 数字传声器原理图图2 数字传声器结构3 现行标准对数字传声器的适用性GB/T 14198—1993《传声器通用技术条件》[2]和GB/T 9401—1988《传声器测量方法》[3]是以模拟信号输出为基础,能否对数字传声器适用,值得认真研究。
可以发现,GB/T 14198—1993大部分条款对数字传声器仍适用,也有个别条款或内容不适用。
具体情况汇总于表1。
表1 GB/T 14198—1993对数字传声器的适用性该标准对数字传声器不适用的内容主要是:(1)极性与互连。
基本性能内容梗概衡量一台传声器质量的好坏,需要有一些客观评价的指标,如输出功率、增益、频率特性、谐波失真、信号噪声比、互调失真、相位失真、瞬态响应、瞬态互调失真、左右声道串音衰减和不平衡度等。
输出功率输出功率是传声器的最基本指标,常见的有最大不失真输出功率、额定输出功率、使用功率和音乐功率等。
(1)最大不失真输出功率(P M )P M 简称最大输出功率,一般是指当传声器配接额定的负载时,在输出信号的总谐波失真系数小于 1 % 的条件下,传声器所能输出的最大功率。
它是衡量传声器最大输出能力的指标,并不是传声器正常使用的功率。
在测量时往往是通过输入 1 000 Hz 的正弦波信号,在输出端用示波器测出最大不失真的正弦信号电压,再进行功率的换算,而又称作正弦波输出功率。
(2)额定输出功率(RMS )这是传声器能连续正常输出信号的功率,即设计电路时传声器的输出定额,又称作标称功率。
其值比最大输出功率低,一般约为最大输出功率的50 % ~ 70 % 。
使用传声器时,一般不允许传声器的输出功率超过额定功率。
(3)使用功率指传声器和扬声器都在低失真状态下工作的平均使用功率,常常只用到最大输出功率的 1 / 10 左右,亦即要求传声器必须有10 倍以上的功率储备量,才能适应音乐信号的动态变化,不至于出现瞬时的过荷失真,使声音层次不清,甚至出现难听的怪声。
所以,为了高保真地放音,传声器往往要具有几十W 甚至上百W 的输出功率。
(4)音乐功率指传声器的瞬间最大输出能力,分为音乐功率(MPO)和音乐峰值功率(PMPO)。
此时放大器已经达到饱和状态。
只有用额定功率来衡量电声指标才合理。
一般音乐功率往往是额定功率的 4 倍左右,而另一指标音乐峰值功率则为额定功率的8 ~ 10 倍。
增益传声器的增益又称作放大倍数,它是衡量传声器放大能力的指标,其值的大小等于传声器输出量与输入量之比。
由于人耳对音量大小的感觉并不和声音功率的变化成正比,而是近似成对数关系,所以放大器的增益也常用分贝(dB)来表示,放大器各种增益的表达式见表。
PDM固态中波广播发射机高频网络分析PDM(Pulse Duration Modulation)固态中波广播发射机是一种使用脉冲持续时间调制技术进行广播信号发射的设备。
其核心部件是固态功率放大器,通过改变脉冲的持续时间来调制信号的幅度。
在高频网络(High Frequency, HF)上进行广播发射需要进行网络分析,以确保信号传输的可靠性和覆盖范围。
高频网络分析是对HF广播发射网络中各个组件的性能进行评估和优化的过程。
这些组件包括天线系统、传输线、滤波器、功率放大器等。
通过对这些组件进行分析,可以确定和解决潜在的问题,提高整个网络系统的性能和效率。
首先,天线系统是HF广播发射网络中的关键组件之一、通过对天线的频率响应、辐射图、驻波比等参数进行分析,可以确定天线的性能是否合格,是否与发射机匹配良好。
如果存在问题,可以采取调整天线放置位置、更换天线器件等方法来优化天线系统。
其次,传输线也是HF广播发射网络中的重要组成部分。
传输线的特性阻抗、损耗等参数对信号的传输有着重要的影响。
通过分析传输线的特性,可以确定是否存在阻抗不匹配、信号衰减等问题,并采取相应的措施进行调整和改善。
滤波器在HF广播发射机中的作用是滤除不必要的频率分量,以确保发射信号的纯净性和可辨识性。
通过对滤波器的频率响应、带通范围、滤波器的插损等参数进行分析,可以确定滤波器的性能是否满足要求,并采取调整滤波器参数、更换滤波器等方法来优化滤波器的性能。
最后,功率放大器是HF广播发射机中的核心部件,负责将脉冲信号放大到合适的功率水平。
通过分析功率放大器的功率输出、功率增益、失真情况等参数,可以确定功率放大器的工作状态是否正常,并采取相应的措施来提高功率放大器的性能和效率。
除了上述几个组件,还可以对整个广播发射网络进行整体分析。
通过对信号的传播特性、衰减系数、干扰情况等进行分析,可以确定广播发射网络的覆盖范围和传输可靠性,并采取适当的优化措施来提高整个网络的性能。
可编辑修改精选全文完整版扬声器的主要技术参数及测量方法一、极性1、极性标志扬声器输入端的极性标志是指在扬声器输入端馈入信号时,扬声器膜片产生运行的方向与输入端所加信号极性之间关系的标志。
2、测量方法按规定馈给扬声器以瞬时直流电压,引起膜片向扬声器前方运行时,与电压正极相连接的输入端为扬声器正极,用红色或符号:“+”表示。
二、纯音检听1、特性解释在额定频率范围内,馈给扬声器以规定电压的正弦信号,检查扬声器的装配质量。
2、测量方法(1、)扬声器单元检听馈给扬声器正弦信号的电功率为二分之一额定噪声功率:U= WRn/2,一般在0.3m处检听,在此距离内应无反射物(试听室)。
扬声器单元不另加负载。
注:A、全频带及低频扬声器检听时,应从共振频率允许偏差下限向高频扫频。
B、中频、高频扬声器检听时,应从分频点频率开始向高频扫频。
C、高顺性扬声器检听时,可以在产品标准规定的声负载上进行。
应从共振频率允许偏差下限开始向高频扫频。
D、为便于检查垃圾声、碰圈声和机械声,在共振频率Fo附近必须检听,但可以规定馈给扬声器以较低的信号电压。
2 、扬声器系统检听馈给扬声器系统的正弦信号电压及检听距离由标准规定。
检听时由系统的下限频率开始向高频扫频,有衰减器时,一般将衰减器置于频率响应的平直位置或产品标准规定的位置。
三、额定阻抗扬声器的额定阻抗是一个由制造厂规定的纯电阻值,在确定信号源的有效电动率时,用它来代替扬声器。
额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极小值。
在额定频率范围内,阻抗模值的最低值一般不应小额定阻抗的80%(一般取±20%公差,例8±20%Ω)。
上面提到阻抗曲线----把阻抗值表示为频率的函数。
(如下图)额定阻抗的测试方法:用替代法进行,馈给扬声器的电流通常选用50mA±10%,测量原理图如下:测量时开关K先接通被测扬声器。
在扬声器辐射面前0.3m内应无反射物。
递增信号频率,若无其它规定,使频率停留在有效值电压表指示的第一个极大值后面的极小值处,然后将开关K接通Rk并调节电阻Rk,当电阻Rk上的电压与被测扬声器上的电压一致时,所指示的Rk值即可用于判定是否符合额定阻抗规定的要求。
数字音频测量技术指南数字音频测量技术指南□前言数字音频广泛应用于音乐、电影、游戏等领域,因其清晰、稳定、可靠的音质特点,备受欢迎。
然而,在数字音频的制作、传输、处理过程中,必须对其进行测量分析,以保证音频质量的稳定性和可靠性。
本文从数字音频测量技术的概述、信噪比测量、失真测量、频率响应测量、时域分析以及实例应用等方面,对数字音频测量技术进行详细介绍。
□数字音频测量技术的概述数字音频测量技术是为保证数字音频质量稳定和可靠的分析工具。
数字音频测量技术可以从信号源、采样率、分辨率、处理器、转换器、音响器材、数据压缩等方面进行分析。
在数字音频测量技术中,常见的测量对象包括信噪比、失真、频率响应、时域响应等。
为了更好的保证数字音频质量的稳定性和可靠性,在数字音频的制作、传输、处理和播放过程中,必须对数字音频进行测量分析,找出音频文件中存在的问题,并针对问题进行调整,使音频文件的质量得到提高。
□信噪比测量信噪比是指信号与噪声电平之比。
信噪比越大,音频质量越好。
信噪比的计算方法是将信号电平与噪声电平分别平方,再将两者相加,然后对信号电平与噪声电平之比进行开方。
在进行信噪比测量时,应尽可能减小音频设备的噪声电平,采用低噪声传感器,或采用降噪算法进行降噪处理,以提高信噪比。
□失真测量失真是指音频信号在经过传输、处理、放大等过程中,因非线性传输或干扰而发生的失真现象,如畸变、亚音、峰值破裂等。
失真会对音频信号产生质量影响,严重的失真会导致音频信号无法辨识。
在进行失真测量时,可以采用功率谱密度分析法、时域分析法、频域分析法等方法。
常见的失真检测设备包括频谱分析仪、示波器等。
在进行失真测量时,应尽量减小失真源的干扰,以提高失真测量的准确性。
□频率响应测量频率响应是指音频系统对不同频率信号的处理能力。
频率响应测量的目的是检测音频系统在不同频率下的失真程度,以及系统对音频信号的放大、压缩等处理能力。
在进行频率响应测量时,可采用白噪声、正弦波等标准信号源进行测试,采用音频频谱分析仪或示波器进行测量。
传声器、扬声器测量方法国标修订版介绍江苏省电子信息产品质量监督检验研究院张志强(本文发表于2008年全国声频工程学术交流会议)一引言受全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会委托,2007年1月由江苏省电子信息产品质量监督检验研究院承办GB/T 12060.4-200X《传声器测量方法》修订工作(计划编号为20063821-T-339,协办单位为南京大学声学研究所、深圳市豪恩声学股份有限公司)以及GB/T 12060.5-200X《扬声器主要性能测试方法》修订工作(计划编号为20063819-T-339,协办单位为南京大学声学研究所、国光电器股份有限公司)。
两项标准分别等同采用《IEC 60268-4:2004传声器》、《IEC 60268-5:2007扬声器》,标准编号采用系列标准编号GB/T 12060《声系统设备》,《传声器测量方法》为系列标准的第4部分,《扬声器主要性能测试方法》为系列标准的第5部分。
IEC 60268 系列标准的各部分,从内容上来看,同其它部分都有一定的相关性。
由于我国的标准对应等同采用,则相应的标准系列编号会给使用者提供方便,并能了解系列标准的总体情况,因此在标准修订过程中,我们建议采用系列标准编号。
GB/T 12060《声系统设备》分为以下各部分:——第1部分: 概述;——第2部分: 一般术语解释和计算方法;——第3部分:声频放大器测量方法;——第4部分:传声器测量方法;——第5部分:扬声器主要性能测试方法;——第6部分:辅助无源元件;——第7部分:头戴耳机测量方法;——第8部分:自动增益控制器件;——第9部分:人工混响、时间延迟和频移装置测量方法;——第10部分:峰值节目电平表;——第11部分:声系统设备互连用连接器的应用;——第12部分:广播及类似声系统用连接器的应用;——第13部分:扬声器听音试验;——第14部分:圆形和椭圆形扬声器,外形尺寸和安装尺寸;——第16部分:由语言传输指数(STI)对语言可懂度的客观等级评估;——第17部分:标准音量表;——第18部分:峰值节目电平表-数字音频峰值电平表。
数字传输分析仪知识一、概述(一)用途数字传输分析仪是数字通信中最重要、最基本的测试仪器,主要用于测试数字通信信号的传输质量,其主要测试参数包括误码、告警、开销、抖动和漂移等,其广泛应用于数字通信设备的研制、生产、维修和计量测试,还可应用于数字通信网络的施工、开通验收和维护测试。
(二)分类与特点数字传输分析仪随着通信技术进步而发展,按主要测试功能可将其分为误码测试仪、PCM综合测试仪、SDH/PDH数字传输分析仪、ATM分析仪、OTN测试仪,它们之间既有区别又相互关联。
●误码测试仪特点具有比特误码测试功能。
通常支持连续可调速率和非帧测试图形,多数支持标准数字通信帧结构信号,操作简单。
主要用于数字通信设备和芯片的测试。
●PCM综合测试仪特点具有全面的E1测试功能,支持标准的E1测试接口和E1帧结构,具有比特误码、帧误码和各种告警测试功能,具有数字音频信号分析功能,是用量最大的一种数字传输分析仪。
●SDH/PDH数字传输分析仪特点同时具备SDH误码、告警、开销和指针测试功能以及PDH误码和告警测试功能,典型产品都具有抖动测试功能,是最经典的数字传输分析仪。
●ATM(异步传输模式)分析仪特点具有PDH、SDH接口及相关的误码和告警测试功能,具有ATM业务仿真、UNI/NNI协议解码以及QoS测试功能,可统计各种信元错误。
●OTN(光传送网)测试仪特点测试速率高,最高可达100Gbps,通常最低支持10Gbps以上的SDH/SONET 和以太网映射,具有OTU, ODU, OPU误码、告警和开销测试功能,是最新一代的数据传输分析仪。
(三)产品国内外现状国内生产数字传输分析仪的厂家主要有:中国电子科技集团41所、北京通测、中创信测等单位。
国产数字传输分析仪大多以PCM分析仪和中低速SDH/PDH 数字传输分析仪为主。
41所产品代表国内数字传输分析仪的最高水平,具有除OTN测试仪外的全部种类,最高速率为2.5Gbps。
声传导测量技术的使用方法与技巧分享声传导测量技术是一种利用声音的传导特性来获取信息的方法。
它可以通过声音在不同介质中的传输来测量和分析物体的特性,被广泛应用于医学、工程、研发等领域。
本文将介绍声传导测量技术的使用方法与技巧,希望能给读者提供一些实用的指导。
声传导测量技术的基本原理是利用声音在物体中传播时的能量损失和传导速度变化进行测量。
声音在固体、液体和气体中传播时会发生不同程度的衰减,这种衰减与物体的密度、温度、压力等因素有关。
通过测量声音传导的参数,我们可以推断出物体的一些特性,比如硬度、密度、形状等。
在实际应用中,声传导测量技术可以用于许多领域。
在医学上,它常被用于测量骨骼的密度和硬度,从而评估骨质疏松等疾病的风险。
在工程领域,声传导测量技术可以用于检测材料的质量和结构完整性,以及评估建筑物和设备的安全性。
在科研领域,声传导测量技术也常被用于研究材料的物理特性和性能。
下面将介绍一些声传导测量技术的常用方法与技巧。
首先是接触式测量。
这种方法需要将传感器与被测物体直接接触,传感器通过向被测物体传递声音来进行测量。
在实际操作时,我们可以将传感器固定在被测物体表面,确保传感器能够紧密接触并传导声音。
此外,为了获得准确的测量结果,需要控制好测试环境的噪声和干扰。
其次是非接触式测量。
与接触式测量不同,非接触式测量无需与被测物体直接接触。
这种方法一般采用空气或液体作为传导介质,通过声音在介质中的传输来测量物体的特性。
在实际应用中,可以采用激光干涉仪、超声波传感器等设备来进行非接触式测量。
此外,声传导测量技术还可以结合其他方法来提高测量的准确性和可靠性。
例如,我们可以与成像技术相结合,通过获取被测物体的图像来辅助声传导测量。
同时,对于复杂形状的物体,还可以使用计算机模拟方法进行数据处理和分析,以获得更精确的测量结果。
在使用声传导测量技术时,还需要注意一些技巧。
首先,为了获得准确的测量结果,应尽量控制环境的噪声和干扰。
广播电视传输设备的性能测试与评估方法
性能测试与评估是广播电视传输设备开发和运行过程中必不可少的
环节,可以有效保证设备的正常工作和传输质量。
测试评估方法主要
包括以下几个方面:
1. 传输质量测试:通过测试设备的信号接收和传输质量,包括信噪比、误码率、频谱泄漏等指标,来评估设备的传输能力和稳定性。
其中,信噪比是评估信号质量的重要指标,通常要求达到一定的数值才
能保证信号的清晰度和稳定性。
2. 输出功率测试:测试设备的输出功率,包括峰值功率和平均功率
两种指标,来评估设备的传输距离和覆盖范围。
输出功率越大,传输
距离越远,覆盖范围越广。
3. 调制误差率测试:测试设备的调制误差率,评估设备在信号调制
过程中的准确性和稳定性。
调制误差率越低,信号传输的准确性越高,传输质量越好。
4. 抗干扰能力测试:测试设备的抗干扰能力,包括抗多径干扰、多
普勒频移干扰等指标,来评估设备在复杂环境下的传输可靠性和稳定性。
抗干扰能力越强,设备在恶劣条件下的传输效果越好。
以上是广播电视传输设备的性能测试与评估方法的简要介绍,通过
这些测试和评估指标可以全面了解设备的工作状态和传输质量,为设
备的开发和运行提供可靠的保障。
PDM全固态中波发射机输出网络原理分析与检修
首先,功放器是PDM全固态中波发射机输出网络的核心部分。
它使用
固态管或集成电路来放大输入信号。
功放器的输出功率和增益水平决定了
发射机的输出信号质量,因此在检修时需要检查功放器的工作状态和性能。
常见的检修方法包括检查电源供应和接地情况,检查输入输出端口的连接
情况,以及检查功放器的散热情况。
其次,滤波器是PDM全固态中波发射机输出网络中的一个重要组成部分。
它用于滤除不需要的频率分量,确保输出信号的频谱符合要求。
常见
的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器。
在检修时,需要检查滤波器的通
带和阻带特性,并清洁滤波器的输入输出端口。
最后,匹配网络用于调整输出信号的阻抗,确保功放器能够与负载之
间的阻抗匹配。
常见的匹配网络包括衰减器、反射器和匹配变压器。
在检
修时,需要检查匹配网络的阻抗匹配情况,调整相应的参数以实现最佳的
阻抗匹配。
除了以上三个主要组成部分,PDM全固态中波发射机的输出网络还包
括其他辅助组件,如滤波电容、终端电容等。
在检修时,需要综合考虑这
些组件的工作状态和性能,以确保输出网络的正常运行。
总之,PDM全固态中波发射机的输出网络是一个复杂的系统,它由功
放器、滤波器和匹配网络等组成,通过放大、滤波和调节信号来实现输出。
在检修时,需要针对不同组件进行相应的检查和调整,以确保发射机的输
出信号质量和稳定性。
浅谈全固态PDM发射机性能特点及维护作者:洛松群措来源:《中国传媒科技》 2018年第4期浅谈全固态PDM发射机性能特点及维护摘要:全固态PDM发射机常用于中波发射机房中,是广播重要组成部分,因此,发射机的正常运行非常重要。
在PDM发射机运行过程中,要根据其性能特点对其进行维护。
在PDM发射机维护过程中首先要对其进行故障排查,保证发射机能够正常运行。
除了故障排查,还要定期对发射机进行维护,发射机房要具备相关的维护设备,通过发射机维护将发射机产生故障的几率降到最低。
关键词:全固态;PDM发射机;维护中图分类号:TN83文献标识码:A文章编号:1671-0134(2018)04-047-02DOI:10.19483/ki.11-4653/n.2018.04.015文/洛松群措1.全固态PDM发射机概述全固态PDM发射机在中波广播机房中运用较多,其主要构成包含三个部分,分别是电源部分、音频部分以及高频部分。
发射机的工作过程主要如下。
首先是音频信号的处理,对发射机音频信号处理结束以后,需要对其输送,通常是运用负载波信号对发射机音频信号进行输送,将音频信号输送到脉宽内以后进行调制,从而获得调宽脉冲。
其次,对调宽脉冲进行处理,将调宽脉冲放大处理以后输送到调制器内,在调制器内对幅度以及功率进行调整,使得幅度和功率达到合适的程度,对调整后的脉宽进行低通滤波处理,从而获得音频信号。
最后,对获得的音频信号做进一步处理,对获得的音频信号进行放大处理,放大以后通过高位槽路对音频信号做调谐处理,然后将调谐过的调谐波率通过天线发射出去。
2.全固态PDM发射机性能特点2.1高频通路高频通路是PDM发射机性能特点之一,发射机的工作频率是由高频振荡器生成以及提供的,载频信号被高频推动级放大后配到功率分配器,功率分配器将载频信号分为多路信号,然后输出。
在发射机输出载频信号时要求高频激励相同,在PDM发射机中通常采用相同的连接电缆来保证高频激励相同。
传声器的常见参数及特性传声器的常见参数及特性我们将讨论的是传声器的常见参数及特性,对于传声器来说,参数及特性不一定能决定声音的好坏,但能够在我们选择传声器时提供重要的参考信息,以下给大家分享的就是这几项重要的参数:1指向性全指向形传声器指向性的定义:传声器指向性(directional response)指的是传声器与前方(主轴方向)不同入射角的灵敏度(输入电平)。
而这个随角度变化的响应可以绘制成图,用作表示360°范围内由于方向和频率变化而决定的传声器灵敏度。
一般来说,传声器指向性可以分为以下两种:全指向形(Omnidirectional polar response)指向形(Directional polar response)全指向性传声器,指的是一种压强式传声器,能够接收到全方位的声音。
换而言之,振膜能够接收到来自各个方向的声压变化。
另一种传声器则为压差式声接收方式,也就是拾取到的是来自振膜前、后及侧边的压力差。
而然,若将一个压强式传声器与一个压差式传声器进行声学合成,通过不同比例进行搭配,可以获得各种指向性模型。
最常见的指向性模型就是心形指向性(cardioid)、超心形指向性(supercardioid)和锐心形指向性(hypercardioid),如下图所示:心形指向性超心形指向性锐心形指向性除此之外,其他指向性模型还有:八字形指向性全指向性宽心形指向性强指向型2频率响应当声波从某个方向入射时,传声器灵敏度会随着频率变化的这一特性,被称为传声器的频率响应。
频率响应曲线能够提供非常有用的信息,暗示了该传声器在特定频率上的工作状况。
我们应当要注意的是:频率响应并不能决定一只传声器的好坏,还有很多变量决定了传声器的音质。
有些参数甚至没有测量标准,最终做决定的还是要通过自己的耳朵。
平坦的频率响应有修饰的频率响应还有一种会使低频增加的现象叫做近讲效应,普遍发生在指向性传声器中。
近讲效应是指因为话筒与声源距离的变化而导致的低频灵敏度提高。
dpdm接口识别原理
DPDM(Distributed Phase-Difference Measurement)接口是一
种用于识别相对位移的测量方法。
其原理基于相移测量原理和双极性频移键控(BFSK)技术。
首先,DPDM接口使用两个传感器分别测量待测物体上的两
点位置,这两个传感器之间的距离通常较短,从而减小测量误差。
然后,在不同的时间点,通过测量两个传感器之间的相位差来计算待测物体的相对位移。
相位差可以通过比较两个传感器接收到的信号的相位来确定。
最后,DPDM接口使用BFSK技术来调制和解调信号。
通过
在不同的时间间隔内变化信号的频率,可以实现信号的传输和接收。
这种调制方式可以提高信号的抗干扰能力和可靠性。
总之,DPDM接口通过测量两个传感器之间的相位差和应用BFSK技术来识别相对位移,从而实现对物体位置的准确测量。
AES/EBU数字音频传输的测量摘要:随AES/EBU数字音频在业界广播应用,其指标检测也变得日益重要。
数字音频传输系统不同与模拟传输系统,传统的模拟测量三大指标也逐步失去实际意义。
本文通过数字音频数据格式规范、常用数字音频测量标准、常用测量仪器等几方面的介绍,将对数字音频传输系统的测量提出一些想法。
关键字:AES/EBU 测量指标1.前言随着AES/EBU数字音频技术为广播业界所接受,纯数字的广播数字音频系统在广播播控系统中也逐渐普及。
在多年的使用后,设备、线路老化,造成系统性能往往会有所下降,数字音频系统的测量就变得极为重要。
数字音频传输系统不同与模拟传输系统,传统的模拟测量三大指标也逐步失去实际意义。
如果建立一套行至有效的数字音频系统测量方法极为重要。
本文将从数字音频数据格式规范、常用数字音频测量标准、测量分析等几方面对此阐述。
2.AES/EBU数字音频接口规范AES/EBU(Audio Engineering Society/European Broadcast Union,音频工程师协会/欧洲广播联盟)已成为专业数字音频较为流行的标准。
大量民用产品和专业音频数字设备,如CD机、DAT、MD机、数字调音台、数字音频工作站等都支持AES/EBU。
作为一种通过单根绞合线来传输数字音频数据的串行位传输协议,提供两个信道的音频数据(最高24比特量化),信道是自动计时和自同步的;还提供了传输控制的方法、状态信息的表示(channel status bit)以及一些误码的检测能力。
它的时钟信息由传输端控制,来自AES/EBU的位流。
AES/EBU提供“专业”和“消费”两种模式。
两者最大的不同在于信道状态位格式的提供上。
专业模式的状态位格式里包括数字信道的源和目的地址、日期时间码、采样点数、字节长度和其它信息。
消费模式包括的东西就比较少,但包含了拷贝保护信息。
而AES/EBU常见的传输媒质有三种:平衡或差分连接,使用XLR(卡侬)连接器的三芯话筒屏蔽电缆,参数为阻抗110Ω,电平范围0.2V~7Vpp,抖动为±20ns,传输距离小于100M;单端非平衡连接,使用RCA插头的音频同轴电缆。
PDM接口数字传声器的主要特性测量1.方醒川、2.张善权广东省质量监督电声产品检验站,江门,529000摘要:分析目前数字传声器的主流接口PDM通信特点,介绍基于AP音频分析仪实现对PDM接口数字传声器主要特性的测量方法。
关键词:数字;传声器;PDM;测试中图分类号:TN641文献标识码:A引言人工智能已悄然改变我们的生活,而作为智能设备“耳朵”的传声器(俗称麦克风)被广泛应用。
显然,数字传声器在智能语音领域已取代传统模拟传声器的地位而成为主流。
但因其数字接口与传统音频分析设备接口不兼容,给数字传声器特性的测试及标准化带来了诸多不便。
Audio Precision 是声学和音频测试领域的知名制造商,其推出的PDM接口测试模块为PDM接口数字传声器的设计和测试提供了便利。
1数字传声器的主要特性指标在考核数字传声器的性能时,较为关键的声学性能指标包括灵敏度、频率响应、总谐波失真、指向性、信噪比、最大声压级(或AOP,声学过载点)、电源抑制比等。
1)灵敏度:表示传声器声电转换效率的指标,等于自由声场中,传声器在频率为1kHz的1Pa声压下与声源正向时所测得的数字输出信号幅度。
单位记为 dBFS(dB Full Scale),代表相对于数字满量程的分贝数。
目前行业内数字传声器的灵敏度范围一般在-26dBFS~-41dBFS,常见的为-26dBFS。
灵敏度可调。
2)频率响应:指传声器在自由场恒定声压不同频率声波作用下所测得的数字输出信号幅度。
单位记为dBFS。
目前行业内数字传声器的频率响应一般在±2dB(100Hz~10kHz)。
3)总谐波失真:由于数字传声器的非线性,输出信号比输入的音频信号多出额外的谐波成分,这些多余出来的谐波分量的均方根值与实际输入信号(基波)之比表示为总谐波失真,单位以百分比表示。
目前行业内数字传声器的总谐波失真相对范围一般在 0.2 %~ %。
测试传声器的总谐波失真是应确保测试声源的失真相对小。
4)指向性:在规定的频率或窄频带内,表示以声波入射角为函数的传声器自由场灵敏度级曲线。
数字传声器主要应用于语音及噪声识别,目前行业内的数字传声器较多的为全指向类型,表示不同角度对传声器的输出影响较小。
5)信噪比:表示为数字传声器在输入声压为94dB下的输出信号幅值与无声音输入时的输出信号幅值(本底噪声)之比,噪声测试加A计权,因此单位记为dB(A)。
也可以采用归一化换算为dBFS,但这种表示方式一般较少。
信噪比是数字传声器的关键性指标,目前行业内信噪比在60dB~70dB。
对于数字传声器,信噪比越高性能越好。
6)最大声压级:指传声器在规定失真限制条件下测得的最大输入声压,也表示为声压过载点(AOP)。
测量一般在10%失真以下条件测量,也有很多厂家表示为1%失真条件下的最大声压级。
最大声压级是传声器的极限使用值,行业内最大声压级一般为120dB,基本都可以满足大部分语音识别和噪声采集场合。
也有一些低灵敏度的数字传声器的最大声压级可达130dB,应用于特殊高声压采集的情况。
7)电源抑制比:是输入电源变化量(以伏为单位)与转换器输出变化量(以伏为单位)的比值,常用分贝表示。
对于高质量的D/A转换器,要求开关电路及运算放大器所用的电源电压发生变化时,对输出的电压影响极小。
通常把满量程电压变化的百分数与电源电压变化的百分数之比称为电源纹波抑制比。
表1体现了数字传声器声学性能指标的常见参数。
表1 数字传声器的常见参数可以注意到,数字传声器灵敏度和模拟传声器灵敏度的定义是有差异的,单位分别为dBFS和dBV,这就是数字域电平和模似域电平定义的差别。
传声器灵敏度一般都在1kHz正弦波、94dB声压下测试,对于模拟传声器,输出信号大小的唯一限制实际上是系统电源电压的限制。
但数字传声器的灵敏度就没有这么大的空间,其取决于一个设计参数,即最大声压级。
只要将满量程数字映射到传声器的最大声压级,则灵敏度一定是94 dB参考声压与该最大声压级之差。
例如,一个数字传声器的最大声压级为120dB,则其灵敏度为–26dBFS (94dB-120dB)。
除非将最大声压级降低相同的量,否则无法通过调整设计提高灵敏度。
与灵敏度相比,数字传声器的信噪比、动态范围、电源抑制比和总谐波失真等指标或许能更好地体现传声器性能的优越性。
2数字传声器的接口介绍在数字麦克风领域,应用最广泛的是PDM接口,其次为I2S接口。
从调制方式来看,I2S是通过等时间隔(即采样率时钟周期)采样将模拟信号数字化的方法,而PDM则采用密度调制的方式使用更高的采样时钟来调制模拟分量,只有1位输出,要么为0,要么为1。
以下图1表示为4 bit 采样深度的I2S数据量化示意图,图2为PDM方式数字化的正弦波。
图1 等时间隔采样图2 密度调制采样在I2S传输协议中,数据信号、时钟信号以及控制信号是分开传输的。
I2S 协议只定义三根信号线:时钟信号SCK、数据信号SD和左右声道选择信号WS。
而PDM只需要两根信号线,即时钟和数据,并可通过时钟上升沿和下降沿分别传送左声道和右声道两组数据。
基于PDM的架构不同于I2S之处在于,抽取滤波器不在发送设备,而在接收设备内部。
源端输出是原始的高采样率(oversample)调制数据,如Sigma-Delta调制器的输出,而不是像I2S中那样的抽取数据。
基于PDM接口的应用降低了发送设备的复杂性,由于作为接收设备的CODEC内部集成抽取滤波器,因此系统整体复杂度大大降低。
3PDM接口数字传声器的测试方法在数字传声器发展初期,由于接口的不统一,对数字传声器的测量带来了一定的难度。
很多情况下需要通过对应的数模转换板将数字信号转为模拟信号再进行测试。
随着数字传声器的广泛应用,数字传声器接口的规范化,促使很多声学测试设备直接配备数字传声器的测试接口,如美国知名音频测试设备供应商Audio Precision在其最新版APX5系列PDM测试模块可以用于直接测量PDM数字传声器产品性能。
以下主要基于具有PDM接口测试功能的APX5系列讲述PDM接口传声器的测试方法。
由于APX5系列分析仪的PDM接口模块属于可选配件,而这可选件又分为具有输入输出通道的PDM接口模块和只具有16通道输入的PDM测试模块两种,这对于数字传声器阵列测量提供了更便利的测试条件。
但需要注意的是,由于传声器的声学特性要求在全消声室内进行,测试仪器一般放置在消声室外面,这导致数字传声器的输口到测试设备接口的连接线较长。
PDM测试模块提供的BNC接口可直接支持长达10m的BNC测试延长线材,但使用16通道的PDM16测试模块,则需要配合模块的远程接口盒和延长电缆才能保持PDM信号的完整性,确保测量系统的性能。
图3为APX5系列的16通道PDM接口模块和双通道模块的接口图。
图3 APX5系列可选PDM接口模块1)传声器接口与分析仪PDM接口的连接。
事实上,测试PDM数字传声器并不需要用到PDM模块的输出接口,只需要将数据接口和时钟接口分别与PDM模块INPUT和BIT CLOCK连接,如果需要测试电源抑制等参数,则需要使用PDM模块的电源输出接口给数字传声器供电。
2)将分析仪配置为声音输入(以测量测试麦克风的声压)。
3)分析仪的输出设为声模式(Acoustic Mode),将声音生成器以 dBSPL为单位调整到参考幅度和参考频率(例如1kHz 频率94dBSPL声压级)。
4)采用APx 声学响应测量在试验点测量声频响应幅度。
重复测量几次以确保一致性。
5)导出步骤4中的“相对电平”结果,并将其用于声音生成器的EQ输出,使频率响应幅度在试验点处保持平坦。
检查声输出电平,如有需要,重复输出调节(步骤3)。
6)将输入连接器更改为PDM16,可根据需要配置设置。
当APx是时钟主机时(测量MEMS麦克风的典型用例),时钟速率从128kHz到24.576 MHz连续可变,在APx音频测量软件时钟速率和插值/抽取率中设置的PDM模块输出设置,精度为3ppm。
这支持从4kHz到216kHz的采样率,具有33种不同的插值率(从x16到x800)和45个单独的抽取率(从x1到x800)。
当外部设备是时钟主机时,APx接受相同的时钟范围。
输入和输出都可以单独配置为主调制器或从器件,并且可以将内置调制器设置为第4个或第5 个顺序操作。
逻辑电平和外部电源电压在0.1V步长中可变,允许测试超出典型器件的范围。
这些器件是独立设置的,逻辑电平设定为0.8 V至3.3 V,电源控制(Vdd)可调至0.0 V至3.6 V),支持217 Hz方波和可调。
此外,交流信号也可以添加到外部电源,可实现自动测量电源抑制(PSR),支持217 Hz方波和可调节的GSM设备占空比。
图4为PDM16接口参数配置图。
图4 PDM接口参数配置图7)将待测麦克风或阵列替代参考麦克风,使用与步骤4相同的设置测量PDM麦克风或阵列的声学响应。
需要注意的是,如果麦克风阵列位置相差较大,应考虑将其中一只麦克风放置在参考麦克风位置,因为声场修正时也只是修正参考麦克风位置的声场。
此时置于参考麦克风位置的待测麦克风才能更准确体现麦克风单体的频率响应等声学参数。
如图5测试频响曲线中的CH1为实际频率响应,其它通道则为参考点外其它位置的频率响应。
同上的一些设置就可以把数字传声器的其他主要特性指标测出来。
4结束语通过Audio Precision APX5系列的PDM测试模块优化了对PDM接口的数字传声器的测量,同事为测试提供了便利,为数字传声器测试的标准化提供了基础。
参考文献1、《数字音频接口(I2S,PCM/TDM,PDM)》2、GB/T14198-1993《传声器通用技术条件》3、GB/T9401-1988《传声器测量方法》图5 频率响应曲线图。