使用 APx500 Flex 搭配声卡进行音频测量

2026-09-21
关注
摘要 APx500 Flex+软件+声卡即可实现日常音频测试

APx500 Flex 的推出使得 APx500 软件能够与第三方音频接口配合使用。Audio Precision(简称AP)凭借制造全球知名的硬件音频分析仪确立了自身地位,时至今日,AP 仍然生产着性能卓越、稳定可靠的音频测量仪器——这一点我们深感自豪。


在这样的背景下,为什么 AP 会接纳使用第三方音频接口(有些人称之为“声卡”,源于其早期作为安装在计算机机箱内的独立扩展电路板的历史,如最初的 Creative Labs™ SoundBlaster®)这一理念呢?


自v4.2起,APx500软件就已支持使用第三方ASIO音频接口。这一功能最初正是应这类设备制造商的要求而添加的,他们希望能够便捷地测试自己的产品。


此后,我们以ASIO接口为桥梁,进一步扩展了对其他接口的支持,例如Analog Devices开发的Automotive Audio Bus®(A2B)、Dante及Dante Virtual Soundcard®或Focusrite RedNet PCIe®声卡,以及Soundwire™ MIPI Interface®。


在这些应用场景中,我们已经看到有客户在使用ASIO作为输入和输出,而硬件分析仪对他们而言却变成了一个大而多余的设备。因此,对一些客户而言,APx500 Flex只是他们在使用Audio Precision音频测量软件过程中的自然演进。


然而,核心问题依然存在。通过APx500 Flex,我们确实在提出这样一个观点:声卡已经足以满足部分音频应用的测量需求。这对我们来说是一个转变。


这一转变源于我们对一个基本事实的认可:许多音频测量并不需要APx硬件分析仪所提供的极低本底噪声、高输入电压或近乎于零的失真。例如,在生产线上对扬声器进行质量控制时,声压级的测量范围通常在80dBSPL到114 dBSPL之间。


基于典型的测量传声器灵敏度(50mV/Pa)计算,在产线上对声学信号进行采集时,分析仪的输入信号幅值很少会超过1 Vrms,更少会用到像APx555音频分析仪最高230 Vp的输入能力。许多工厂的环境噪声可达80 dBSPL。


暂且不论这一点,即便是典型的测量传声器系统的自噪声也往往会比分析仪的本底噪声(约1 µVrms)高出 40 dB或者更多。与此同时,一款良好扬声器的失真通常在1%(-40 dB)至0.1%(-60 dB)之间,这使得APx硬件分析仪的残余失真指标(<0.0001%,-120 dB)相比之下显得过于优秀。


声学测量 vs ASIO声卡残余性能 vs APx555残余性能

传感专家


例如,上图比较了三种条件下的测试信号以Vrms为单位的FFT频谱:

1. 一只灵敏度为50 mV/Pa的传声器,暴露于扬声器产生的1 kHz、幅值为1 Pa的正弦声波信号时的输出。

2. 一款高品质ASIO音频声卡在测量等效电压(50 mVrms)1 kHz 正弦信号时的残余噪声和失真。

3. 一台APx555音频分析仪在测量同一 50 mVrms 1 kHz 正弦信号时的残余噪声和失真。


基于该传声器的灵敏度,环境中(典型的办公空间)的声学背景噪声会产生约1 mV的噪声。由于扬声器具有非常显著的失真,加上背景噪声的影响,最终得到的THD+N仅为-36 dB。该ASIO声卡的本底噪声为28 µV,在50 mV激励信号下,其残余THD+N为-65 dB。而APx555的本底噪声约为840 nVrms,在同样的50 mV激励下,其残余THD+N约为-96 dB。


简而言之,尽管APx555的本底噪声比ASIO音频声卡低了30 dB,但该音频声卡的本底噪声仍然比环境中的声学背景噪声(由麦克风灵敏度等效至电学端)安静30 dB以上。这为上述开展的扬声器测试提供了足够充裕的余量。


Audio Precision公司成立时,距离第一块PC声卡的问世还有五年。那款设备——Creative Labs™ SoundBlaster®——基于单声道的8位ADC/DAC,若将其用于音频测量,简直是天方夜谭。在我们创立的那个时期,除了专用的声学测试硬件之外,任何其他方案都不在考虑之列。


然而,在此后的40多年里,情况发生了巨大的变化。如今,高品质的ADC和DAC使得音频声卡在价格上极具竞争力,而其性能已可媲美我们早期的音频分析仪System One。通过APx500 Flex,我们为客户提供了在价格与测量能力之间可自主权衡选择的空间。


诚然,您依旧无法使用声卡来测量高功率放大器或低噪声、低失真的DAC、ADC,以及许多其他设备。但另一方面,一款ASIO音频接口或声卡确实已具备足够的能力来测量扬声器、麦克风或耳机等设备。


这些设备的物理测试要求并没有很高,不需要APx硬件分析仪所提供的全部性能——比如极高的保真度、宽动态范围,以及各种辅助功能。


而对于要求更高的应用场景——例如涉及严苛的性能指标、需要经过校准和/或高可靠性的硬件、需要专用数字I/O接口(如蓝牙耳机),或是需要依赖特殊硬件进行测量的项目(如Jitter)——APx500 B系列音频分析仪仍然是全球开发人员、设计工程师和测试技术人员的极优选择。

您觉得本篇内容如何
评分

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

joy.yin@axiometr

这家伙很懒,什么描述也没留下

最近发布
查看更多
广告
广告
提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘