关于音频测试设备和方法

南海222 · 发表于 2008-3-26 23:35

谁有339A信源部分的线路图能传份清晰点的上来吗刚好床底有台239A的信源想看看有没有摸的余地

小鬼头 · 发表于 2008-3-27 07:33

我刚买了一台HP339A,还在路上.

HP339A的使用和维修手册,可在安捷伦(HP)公司网站下载,里面有详细的线路图.

http://www.home.agilent.com/agil ... .00&pageMode=PL

FUMAC · 发表于 2008-3-29 01:32

鬼板,
我在思考一個非常低失真的信號源,
基本想法是USBDAC+有源濾波, 每個頻點用一套濾波器,
有源濾波器的輸出帶載能力強,
作為一個信號源,需要比較大的帶載能力
用DAC是因為準備用電腦控制整個測試系統
思考中,有什么建議呢

simmconn · 发表于 2008-3-29 07:13

原帖由 FUMAC 于 2008-3-29 01:32 发表
基本想法是USBDAC+有源濾波, 每個頻點用一套濾波器,
有源濾波器的輸出帶載能力強,
作為一個信號源,需要比較大的帶載能力
用DAC是因為準備用電腦控制整個測試系統
...

每个频点用一套滤波器恐怕太复杂了，而且如果使用固定滤波器的话损失了很大一部分使用DAC作为信号源带来的灵活性。
另一个问题是Audio DAC跑到24bit才有较好的性能，而要让USB Audio Device稳定地跑在24bit并不是一件轻而易举的事。尽管USB Audio Class支持96/24，但它所用的Isochronous传输方法本身并不保证数据完整性，整个系统的性能受PC软硬件配置的影响太大。如果仅使用USBDAC，可能最后的系统性能难以保证。
我建议仿照AP的结构，使用双信号源。一个数控的（可以用PLL，也可以开环设定频率）文氏桥或variable state振荡器生成高精度的模拟信号（仅限正弦），另一个USBDAC生成精度稍差但功能灵活的信号（双频IMD、方波、三角波甚至任意波形）。两个信号源共用同一套PGA和输出buffer。
整个系统可以套到USB Audio Class的框架里面去，或者实现一个双功能USB设备，其中一个是Audio Device，另外一个是Test and Measurement device或HID Device。所有的功能仍然可以用PC控制。

locky_z · 发表于 2008-3-29 09:53

可以考虑开关电容滤波器，阶数可以做到很高7-8阶问题也不大，
开关电容滤波器中心频率正比于时钟，如果信号源输出频率也用同一个时钟生成，
那么两者组合的话，出来的信号纯度可能很高
但就是不知道开关电容滤波器本身的失真有多少？

FUMAC · 发表于 2008-3-29 10:08

我準備使用7階,有源濾波器,
復雜一點,但是體積小,驅動能力強
做10~20個頻點問題也不大.
后面的失真測試基本想好了

laokuo · 发表于 2008-3-30 03:05

原帖由 FUMAC 于 2008-3-29 01:32 发表
鬼板,
我在思考一個非常低失真的信號源,
基本想法是USBDAC+有源濾波, 每個頻點用一套濾波器,
有源濾波器的輸出帶載能力強,
作為一個信號源,需要比較大的帶載能力
用DAC是因為準備用電腦控制整個測試系統
...

我目前在做的就是就是USB DAC＋滤波器，滤波器为可选的，但只有一两个而已，例如A和CCIR。

机壳目前已经完工。过两天上照片。

要机壳内部的电路完工，还有很长时日。。。。做到低失真可控的信号源真不容易。

FUMAC · 发表于 2008-3-31 01:03

原帖由 laokuo 于 2008-3-30 03:05 发表

我目前在做的就是就是USB DAC＋滤波器，滤波器为可选的，但只有一两个而已，例如A和CCIR。

机壳目前已经完工。过两天上照片。

要机壳内部的电路完工，还有很长时日。。。。做到低失真可控的信号源真不 ...

你現在的信源達到多低的失真?

小鬼头 · 发表于 2008-3-31 08:19

原帖由 FUMAC 于 2008-3-29 01:32 发表
鬼板,
我在思考一個非常低失真的信號源,
基本想法是USBDAC+有源濾波, 每個頻點用一套濾波器,
有源濾波器的輸出帶載能力強,
作為一個信號源,需要比較大的帶載能力
用DAC是因為準備用電腦控制整個測試系統
...

我不清楚USB DAC用的那些芯片在接收计算机传达的数字信号时,能不能如实地把24BIT/96K数据如实地送到数字滤波器和DAC中.我怀疑这是一个瓶颈,你应该先确认一下.

locky_z · 发表于 2008-3-31 08:51

如果用DAC波表合成的话，认为后面滤波器是一定要的。
对于宽度为nBIT,每个周期分为m个采样的波表合成正弦波，其理论失真是可以计算出来的，
好像看过一个例子宽度=10bit, 采样深度m=1024 的合成正弦波，好像失真是0.2%
但即使有96K采样频率，对于1K正弦波的话，采样深度也只有96个点，所以不加滤波器的话，失真会较大，更不提更高的频率了。

laokuo · 发表于 2008-3-31 10:18

原帖由 FUMAC 于 2008-3-31 01:03 发表

你現在的信源達到多低的失真?

目前制作这个USB信号源并非当成信号源的思路开始的，最主要目的是机箱内集合A计权滤波器（与AP完全相同的滤波器），以及其它一些插入滤波器（可选），以及一些可以控制的信号切换以供外部进行音频测试。作为信号源的功能只是为方便进行一些快速测试，满足一般信号源要求而以，所以精度不是很高，失真也仅是100dB上下而已。当然是希望能有更低的信号源，例如传统DAC信号源，但是信号类型很受限制，而且与PC之间的联系很难在业余情况下做到非常好。

PCB做得不够好，也没有怎么调试，只是临时作为一个组件使用（PCB是3年前做的了），以后应该会重新升级模块化改动。就不上图了啊

ROHDE & SCHWARZ UPD audio anlysizer－－TestResult (Lch /Rch)

OUTPUT LEVEL:
2.0855Vrms / 2.0820Vrms @1KHz 0dB,

S/N:
-97.89dBFS / -96.49dBFS

A-weight
-102.13dBFS / -101.82dBFS

Dynamic Range:
99.57dBA / 99.09dBA

Channel Separation:
102.04 / -99.63 / -87.33 /-92.07dB@100 / 1K /10K /20K Hz
102.18 / -99.30 / -87.02 /-92.45dB@100 / 1K /10K /20K Hz

Frequency Response:
-0.2dB/-0.2@20Hz-20KHz
+0.015 /0 dB@1KHz

-0.024 / -0.038dB@20Hz
+0.015 / 0.015dB@40Hz
+0.025 / 0.01dB@100Hz
+0.019 / 0.004dB@200Hz
+0.024 / 0.009dB@500Hz
+0.010 / -0.005dB@5KHz
-0.028 / -0.025dB@7KHz
-0.040 / 0.055dB@10KHz
-0.124 / -0.139dB@16KHz
-0.164 / -0.179dB@18KHz
-0.190 / -0.200dB@20KHz

小鬼头 · 发表于 2008-3-31 10:29

原帖由 simmconn 于 2008-3-29 07:13 发表

每个频点用一套滤波器恐怕太复杂了，而且如果使用固定滤波器的话损失了很大一部分使用DAC作为信号源带来的灵活性。
另一个问题是Audio DAC跑到24bit才有较好的性能，而要让USB Audio Device稳定地跑在24bit并 ...

回头想一想,为什么AP也不用DAC做超低失真的正弦信号源?

我想原因获得超低失真的要求很苛刻------------要达到0.001%甚至更低的失真,用什么来做LPF?DAC芯片自身的失真呢.

我觉得FUMAC的方案困难重重.

FUMAC · 发表于 2008-3-31 16:13

原帖由 小鬼头 于 2008-3-31 10:29 发表

回头想一想,为什么AP也不用DAC做超低失真的正弦信号源?

我想原因获得超低失真的要求很苛刻------------要达到0.001%甚至更低的失真,用什么来做LPF?DAC芯片自身的失真呢.

我觉得FUMAC的方案困难重重.

DAC本身的失真就是靠后面的濾波器濾除,

我的想法是用傳統的有源多階濾波器,不使用數字濾波器
濾波器后再采用電阻衰減的方式來控制電平, 不采用數字濾波器.
比如
1khz 100hz帶寬的巴特我司5階有源濾波器,已經可以讓二次諧波衰減-70db.
這個對改善-90db以上的失真的聲卡信號已經基本夠了.
我見到小日本一個電路,上面就有這方面的測試圖.

另外,我一直很疑惑的事情是: 如何測AP

,到底AP本身的生產是怎么進行質量控制的

FUMAC · 发表于 2008-3-31 16:23

小日本的濾波器電路的實際測試圖

小鬼头 · 发表于 2008-3-31 22:49

更关键是的失真特性，包括本底噪声

FUMAC · 发表于 2008-3-31 23:52

鬼:

你想想失真是由什么構成的?
失真就是多次諧波加底噪.
也就是說,如果這個濾波器帶寬足夠窄,那么2k以上的諧波和底噪就可以控制的很低,失真自然就低.
這也是為什么測量儀器上用那么多濾波器的原因.
上面設個設計會反映一部分的50hz的底噪信號,因為他的帶寬是100hz,所以對50hz的抑制能力就比較低了
所以需要改到帶寬為80hz,有點難度.

至于最后1khz的抖動問題,也就是相位噪音,那是聲卡的問題了,這個是要在聲卡上解決.

FUMAC · 发表于 2008-3-31 23:53

另外一個方法就是采用電池供電,包括聲卡也采用電池供電,這樣可以完美解決工頻干擾的問題,

小鬼头 · 发表于 2008-4-2 11:37

原帖由 FUMAC 于 2008-3-31 23:52 发表
鬼:

你想想失真是由什么構成的?
失真就是多次諧波加底噪.
也就是說,如果這個濾波器帶寬足夠窄,那么2k以上的諧波和底噪就可以控制的很低,失真自然就低.
這也是為什么測量儀器上用那么多濾波器的原因.
...

对.失真就是多次諧波加底噪.

由于LC滤波器的噪声性能难于做好.做这种滤波器还是以运放构成较有优势.在有源滤波器中,状态变量型滤波器性能比较好(尤其是Q值可以做得很高),调整上也比较方便.大致看了一下,HP339A应该也是用这种滤波器做信号发生器.

状态变量型滤波器要用三个运放,他有三个输出端,一个是LPF低通,一个是HPF高通,一个BPF是带通.他对运放的配对有一定要求.有些厂家有专门为状态变量型滤波器而做的芯片,你留意一下.

FUMAC · 发表于 2008-4-10 15:40

今天拆了一个B&K
里面的全部是滤波器+个表头

laokuo · 发表于 2008-4-10 21:40

我也来贴个丹麦B&K的裸体图：

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