專業(yè)音頻系統(tǒng)測試

　　Somarel已把8通道音頻分析儀集成到了QSC公司數(shù)字音頻產(chǎn)品專用測試站中。其中一種數(shù)字產(chǎn)品名為Q-Sys，能通過以太網(wǎng)控制整個(gè)音頻系統(tǒng)。每個(gè)Q-Sys控制器都能在放大器和諸如麥克風(fēng)之類的音頻源之間的一個(gè)512x512矩陣中設(shè)定數(shù)字化音頻的路由。

　　QSC公司的數(shù)字音頻產(chǎn)品用CobraNet（運(yùn)行在100Mbps以太網(wǎng)上的音頻協(xié)議）發(fā)送數(shù)字化24位音頻。QSC公司的工程師改造了該公司目前的某種數(shù)字產(chǎn)品，它把CobraNet音頻轉(zhuǎn)換成AES數(shù)字流，使得音頻分析儀能處理數(shù)字音頻。

　　Somarel說：“CobraNet音頻流被解多路復(fù)用，并被轉(zhuǎn)換成I2S數(shù)字流，用于數(shù)字信號(hào)處理。數(shù)字流然后被送往數(shù)字收發(fā)器，它把I2S轉(zhuǎn)換成AES音頻流。每次只處理CobraNet音頻流的兩條通道，這是因?yàn)锳udio Precision APx585只能讀取兩條AES音頻信號(hào)通道?！?P>

　　揚(yáng)聲器發(fā)聲

　　沒有揚(yáng)聲器的音響系統(tǒng)是不完整的，而QSC Audio公司在Costa Mesa制造多種揚(yáng)聲器。大多數(shù)揚(yáng)聲器測試是在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室完成：4-pi實(shí)驗(yàn)室和2-pi實(shí)驗(yàn)室。在這些實(shí)驗(yàn)室中，工程師們評(píng)測完整的揚(yáng)聲器和換能器。
在4-pi實(shí)驗(yàn)室，揚(yáng)聲器工程師J

　　每個(gè)麥克風(fēng)均掛在天花板上，彼此成90°角。受測揚(yáng)聲器置于轉(zhuǎn)盤上，而后者置于商用升降器上。升降器把揚(yáng)聲器升到麥克風(fēng)的高度。墻上的激光器使Brodie能把受測揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)麥克風(fēng)。

　　在測試揚(yáng)聲器時(shí)，Brodie用放大的對(duì)數(shù)掃頻正弦信號(hào)或多音信號(hào)激勵(lì)它。麥克風(fēng)連接到測試系統(tǒng)。“我們使用Listen公司的一種稱作SoundCheck的系統(tǒng)。SoundCheck把24位PC聲卡用作數(shù)字化儀，通過前置放大器把麥克風(fēng)的聲音數(shù)字化?！?P>

　　Brodie指出：測試系統(tǒng)需要一些設(shè)置時(shí)間。它有一個(gè)步驟庫，這些步驟定義了聲卡、測試場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、揚(yáng)聲器阻抗。這個(gè)庫使測試系統(tǒng)能對(duì)記錄的音頻執(zhí)行FFT等等數(shù)學(xué)運(yùn)算，并生成刺激信號(hào)。

　　作為揚(yáng)聲器評(píng)測的一部分工作，Brodie需要測量揚(yáng)聲器的最大功率和頻率。他測試揚(yáng)聲器時(shí)，它的各個(gè)端子電壓高達(dá)100Vrms，然后從該點(diǎn)逐步降至–12dB。他隨后計(jì)算電平的相對(duì)變化，來發(fā)現(xiàn)壓縮量。他說：“如果揚(yáng)聲器回音管太小，就會(huì)產(chǎn)生風(fēng)湍流，你就必須重新設(shè)計(jì)它?！?P>

　　Brodie還利用兩個(gè)麥克風(fēng)的響應(yīng)來描述揚(yáng)聲器的擴(kuò)音情況的特征?！皳P(yáng)聲器的波導(dǎo)管設(shè)計(jì)可能是用于90°散射模式。倘若結(jié)果是80°或100°，那么我們將重新設(shè)計(jì)波導(dǎo)管?！睘榱双@取散射模式，Brodie以5°增量用轉(zhuǎn)盤來旋轉(zhuǎn)揚(yáng)聲器。

　　音頻分析軟件需要場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以便能用數(shù)學(xué)方式消除來自被測聲音的反射和其它效應(yīng)。為了獲取校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，Brodie把揚(yáng)聲器放到外面，并使其音量足夠大，以便在沒有反射的情況下獲取測量值。他然后利用這些基準(zhǔn)測量值，并減去反射量來幫助完成校準(zhǔn)。

　　換能器測試

　　如果你抬頭看看4-pi實(shí)驗(yàn)室中的一面墻，你會(huì)看到一組木板，位于中央的木板安裝了換能器。在這些板后面，Luis Esparza在2-pi實(shí)驗(yàn)室中評(píng)測換能器。2-pi實(shí)驗(yàn)室位于4-pi實(shí)驗(yàn)室地板上方很高的位置，來使反射量最小。

　　圖2描繪了Esparza用于測量換能器散射模式的設(shè)置。一個(gè)麥克風(fēng)得到0.5”銅管總成的支撐，能圍繞距離它1m遠(yuǎn)的換能器旋轉(zhuǎn)90°。Esparza從2-pi實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部移動(dòng)這根管，相對(duì)于受測換能器來改變麥克風(fēng)的角度。他以5°增量來移動(dòng)麥克風(fēng)，并記錄換能器的離軸響應(yīng)。Esparza使用Audiomatica公司的一種基于PC的音頻分析儀，名為Clio。它由一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)箱組成，后者連接到24位PCI聲卡。他用這塊卡產(chǎn)生步進(jìn)式正弦掃頻和中長序列(MLS)測量，后者測量換能器的轉(zhuǎn)移函數(shù)。

　　圖2，銅管總成使工程師能在受測換能器周圍的一個(gè)1m弧線內(nèi)移動(dòng)麥克風(fēng)。

　　Esparza用轉(zhuǎn)移函數(shù)的曲線圖來發(fā)現(xiàn)換能器的方向性響應(yīng)，他據(jù)此確定揚(yáng)聲器的交叉網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在何處從其低頻換能器（低音揚(yáng)聲器）交叉到其高頻換能器（高音揚(yáng)聲器）。在圖3描繪的例子中，Esparza會(huì)把交叉頻率設(shè)在大約2kHz。