消費(fèi)類音視頻SoC的測(cè)試(04-100)

　　簡(jiǎn)單的10位有效分辨率和4KHz帶寬能滿足早期無線手機(jī)的音頻質(zhì)量要求。最新的發(fā)展趨勢(shì)表明，器件能支持規(guī)范要求更嚴(yán)格的CD品質(zhì)音頻性能，立體聲以及環(huán)繞聲效果。市場(chǎng)上聲稱具有24位音頻分辨率，實(shí)際有效性能一般有16位至17位，相當(dāng)于98dB至104dB的動(dòng)態(tài)范圍，帶寬為20KHz。

　　當(dāng)消費(fèi)類采用分立的CD品質(zhì)DAC和ADC時(shí)，由于擁有提高器件價(jià)格的主動(dòng)權(quán)，ATE相關(guān)的測(cè)試成本尚能應(yīng)付。而在SoC中集成CD品質(zhì)芯核時(shí)，由于附加功能增加了測(cè)試時(shí)間，以及對(duì)測(cè)試成本(COT)的負(fù)面影響，提高器件價(jià)格已不能彌補(bǔ)ATE測(cè)試成本的增加。

　　音頻芯核測(cè)試時(shí)間推導(dǎo)實(shí)例

　　對(duì)混合信號(hào)動(dòng)態(tài)測(cè)試，防止頻譜在分析過程中產(chǎn)生的頻譜中泄漏是至關(guān)重要的。因此，必須滿足下列關(guān)系式：

　　M/N=Ft/Fs

　　式中，M為捕獲周期的個(gè)數(shù)；N為取樣點(diǎn)數(shù)；Ft為測(cè)試信號(hào)頻率；Fs為取樣頻率。

　　對(duì)低保真音頻器件，如ADC輸入的微音器或DAC輸出的耳機(jī)，采用8KHz取樣頻率，相當(dāng)于4KHz帶寬。若測(cè)試信號(hào)頻率為1.03125KHz，相對(duì)于8KHz取樣頻率和512點(diǎn)采集，可以捕獲66個(gè)周期。取樣時(shí)間等于取樣點(diǎn)數(shù)除以取樣頻率，即64ms。音頻測(cè)試需10次以上的測(cè)試，包括多個(gè)增益狀態(tài)；空閑聲道噪聲(ICN)，串?dāng)_(XTALK)和互調(diào)畸變(IMD)，這樣，既使是對(duì)簡(jiǎn)單的芯核，總測(cè)試時(shí)間也需650ms。

　　從ATE的模擬或數(shù)字捕獲存儲(chǔ)器向工作站傳送20位取樣數(shù)據(jù)，其測(cè)試開銷亦是十分可觀的。為了確定供分析的數(shù)據(jù)傳送量，20位乘以取樣點(diǎn)數(shù)N，再乘以測(cè)試芯核的測(cè)試量次數(shù)。本例中，20位×512點(diǎn)×10次測(cè)量，總計(jì)為102400位。假定模擬模塊與工作站間的帶寬為1MB，測(cè)試DAC芯核的傳送時(shí)間約為100ms。數(shù)字捕獲存儲(chǔ)器傳送開銷在相同帶寬下也是100ms。因此，對(duì)語(yǔ)音品質(zhì)DAC和ADC測(cè)試，200ms傳送開銷將總測(cè)試時(shí)間增加到1500ms(650ms＋650ms＋200ms)。

　　ATE體系結(jié)構(gòu)的并行測(cè)試開銷

　　想要進(jìn)一步說明這個(gè)問題，考慮環(huán)繞聲音頻處理器對(duì)測(cè)試時(shí)間的影響。AC3數(shù)字音頻提供6路模擬輸出：前置L/R；環(huán)繞聲L/R；中央揚(yáng)聲器和超低單揚(yáng)聲器。從模擬觀點(diǎn)，這些器件需要高動(dòng)態(tài)范圍與并行測(cè)試的結(jié)合。

　　CD品質(zhì)動(dòng)態(tài)范圍和帶寬要求更高的取樣率。采用上面的公式而以Fs=4.8KHz代之，取樣時(shí)間為10.7ms?？紤]到硬件設(shè)置、測(cè)試穩(wěn)定和其它開銷，測(cè)試時(shí)間取15ms。再考慮到10次以上的測(cè)量次數(shù)，總測(cè)試時(shí)間上升到150ms。這樣對(duì)每個(gè)位置6聲道，串行測(cè)試實(shí)施方案將需900ms。

　　4測(cè)試點(diǎn)實(shí)施方案能充分利用多個(gè)波形數(shù)字化儀并行測(cè)試的優(yōu)勢(shì)。但數(shù)據(jù)傳送在多測(cè)試點(diǎn)測(cè)試中仍是串行的，傳送開銷是要累計(jì)的。因此，即使采用4個(gè)波形數(shù)字化儀，4測(cè)試點(diǎn)測(cè)試實(shí)施方案需900ms+4×600ms=3300ms。