Analizatory dźwięku: czym są i co robią

Analizator dźwięku to instrument używany do pomiaru jakości dźwięku wytwarzanego przez różne inne instrumenty muzyczne lub elektro-muzyczne. Zwróć uwagę, że kiedy mówimy o jakości dźwięku, w grę wchodzą różne metryki, takie jak szum, poziom, harmoniczne, wzmocnienie i pasmo przenoszenia.

Podczas korzystania z analizatora dźwięku do porównania dowolnego dźwięku pochodzącego z instrumentu zostanie użyta linia bazowa testowanego instrumentu. Ten dźwięk podstawowy nazywany jest charakterystyką , podczas gdy dźwięk wyjściowy (zwany także sygnałem ) jest znany jako odpowiedź .

Sygnał może być wytwarzany przez analizator dźwięku lub może być wytwarzany zewnętrznie przez inne źródło, takie jak nagranie.

Ponieważ analizatory dźwięku są używane do testowania innych urządzeń, ważne jest, aby wytwarzały dźwięk wyższej jakości w porównaniu z innymi testowanymi urządzeniami. Oznacza to, że najwyższej jakości analizatory dźwięku powinny być w stanie zapewnić dźwięk wysokiej jakości z mniejszymi zniekształceniami, mniejszymi szumami i mniejszymi zakłóceniami. Co więcej, aby można było uznać za wykonalne i użyteczne, analizatory audio powinny być w stanie konsekwentnie generować wysokiej jakości dane wyjściowe.

Analizatory dźwięku są wykorzystywane w rozwoju innych produktów. Na przykład inżynier projektu użyje analizatora dźwięku do przetestowania jakości dźwięku produktu, takiego jak mikrofon, megafon, telefon komórkowy lub zestaw słuchawkowy.

Jak działają analizatory dźwięku

Obraz: Niebieskie mikrofony

Sercem każdego analizatora dźwięku jest generator, który odpowiada za tworzenie bodźca dla testowanego urządzenia.

Generatory te mają również stopnie wejściowe i mogą pobierać zarówno sygnały analogowe, jak i cyfrowe z testowanego urządzenia. Analizator dźwięku konwertuje następnie te sygnały na formaty cyfrowe lub analogowe w celu przetestowania.

Inne funkcje obejmują:

• Filtr wyjściowy do odpowiedzi
• Dane wyjściowe, które pozwalają użytkownikowi zinterpretować informacje.

Problemy z urządzeniami elektroakustycznymi

Wykorzystanie analizatora dźwięku do testowania urządzeń elektroakustycznych stwarza pewne wyzwania. Ponieważ takie urządzenia odbierają i przesyłają sygnał audio drogą powietrzną, potrzebne jest dodatkowe wyposażenie w postaci: głośnika, wzmacniacza mocy głośnika, mikrofonu oraz przedwzmacniacza mikrofonowego.

Aby umożliwić testerowi odjęcie takich wkładów od dodatkowych urządzeń i pozostanie tylko z wynikami testowanego urządzenia, wkłady sygnału tych urządzeń muszą być wcześniej scharakteryzowane.

Podczas wyszukiwania analizatora dźwięku zaleca się wybranie bardziej nowoczesnego modelu , ponieważ będzie on zawierał sekwencje pomiarowe, które upraszczają opisany właśnie proces.

Bliższe spojrzenie na generator audio

Przy zakupie analizatora dźwięku bardzo ważnym elementem jest generator dźwięku. Kluczowe czynniki, które należy wziąć pod uwagę, obejmują zdolność do generowania różnych rodzajów przebiegów, takich jak sinusoida, przemiatanie i wielotonowe, a także:

• Duży zakres amplitudy
• Bardzo niskie zniekształcenia i testy amplitudy
• Dokładna impedancja źródła
• Dobry zakres częstotliwości
• Wysoka dokładność amplitudy
• Sprzężenie AC/DC
• Różne opcje wyjścia – zbalansowane i niezbalansowane

Zrozumienie analizatora sygnału

Wcześniejsze wersje analizatorów dźwięku były projektowane z oddzielnymi generatorami dźwięku i pojedynczymi analizatorami. Jednak bardziej nowoczesne modele są zintegrowane i wyposażone w analizatory sygnału. To jest część, która zajmuje się faktyczną analizą sygnału. Możesz dowiedzieć się więcej o najbardziej niezawodnych analizatorach dźwięku pod kątem precyzji dźwięku na Linkedin , na przykład podczas testowania głośników.

Wysokiej jakości analizator dźwięku musi mieć bardzo dokładny silnik, który jest zdolny do precyzyjnych pomiarów. Aby się upewnić, możesz sprawdzić funkcje, takie jak:

• Licznik częstotliwości
• Filtr wycinający i pasmowy
• Woltomierz AC/DC
• Filtry wagowe dla górnoprzepustowego i dolnoprzepustowego.

Różne parametry mierzone przez analizatory audio

Hurtownicy, sprzedawcy detaliczni i nabywcy wiedzą, że analizatora dźwięku można używać do testowania jakości urządzeń, takich jak odtwarzacze DVD, głośniki , wzmacniacze mocy audio i systemy kina domowego, aby wymienić tylko kilka.

• Pasmo przenoszenia — jest to wyjście testowanego urządzenia. Ta moc wyjściowa jest wyrażana jako funkcja częstotliwości. W przypadku sprzętu audio miara pasma przenoszenia ma na celu odtworzenie sygnału wejściowego przy jednoczesnym usunięciu wszystkich minimalnych zniekształceń.
• Przesłuch – Jest to sygnał pojawiający się w kanale audio. Jest to niepożądany sygnał, który brzmi tak, jak w testowanym urządzeniu. Pomyśl o tym jako o stosunku niepożądanego sygnału w jednym kanale audio w porównaniu z innym kanałem audio. Czynniki, które mogą powodować przesłuch, obejmują sprzężenie indukcyjne lub pojemnościowe, które biegnie z jednego obwodu do drugiego. W nowoczesnych cyfrowych systemach stereo łatwiej jest osiągnąć dobry przesłuch w porównaniu do minionych czasów radia FM i nagrań winylowych.
• Stosunek sygnału do szumu — odnosi się do stosunku idealnego sygnału do niepożądanego szumu wytwarzanego przez testowane urządzenie. Innymi słowy, jest to stosunek mocy sygnału do mocy szumu.

• Zniekształcenia intermodulacyjne (IMD) – Gdy dwa lub więcej sygnałów miesza się w sposób nieliniowy, miksowanie to powoduje zniekształcenia intermodulacyjne. Ponieważ wszystkie rodzaje sprzętu audio będą miały pewien poziom nieliniowości, będą zatem miały IMD. Niektóre jednak będą miały tak niski poziom, że ludzkie ucho nie jest w stanie wychwycić tych IMD.
• Poziom — jest to rozmiar lub wielkość sygnału. Może być wyrażona w watach, woltach, dBU lub dBV (decybele w odniesieniu do napięcia).
• Wzmocnienie — odnosi się do stosunku sygnału wyjściowego do sygnału wejściowego testowanego urządzenia.
• Faza – wyrażona w stopniach, jest to relacja czasowa między dwoma sygnałami o podobnej częstotliwości.
• Całkowite zniekształcenia harmoniczne plus częstotliwość – THD jest wyrażony jako wielokrotność częstotliwości bodźca. Z drugiej strony szum to energia niezwiązana z sygnałem wejściowym.
• Wyświetlacz w dziedzinie czasu — jest to wyświetlacz, który pokazuje natychmiastowe zmiany amplitudy w funkcji czasu.

Na wynos

Kiedy musisz określić wydajność wyjściową i jakość urządzenia audio, możesz użyć analizatora dźwięku jako narzędzia do wyboru. Ten instrument pozwala mierzyć różne metryki związane z jakością dźwięku, takie jak wzmocnienie, faza, stosunek sygnału do szumu, zniekształcenia intermodulacyjne i pasmo przenoszenia. Wybierając analizator dźwięku, upewnij się, że wybierasz tylko sprzęt najlepszej jakości, który ma najniższy poziom zniekształceń, szumów i zakłóceń.

Masz jakieś przemyślenia na ten temat? Daj nam znać poniżej w komentarzach lub przenieś dyskusję na naszego Twittera lub Facebooka.

Rekomendacje redaktorów:

• Recenzja: Senstroke – graj na perkusji na dowolnej powierzchni, w dowolnym miejscu i czasie
• Recenzja: Bezprzewodowe słuchawki Bluetooth Bang & Olufsen Beoplay H9 (3. generacji)
• Najlepsze słuchawki douszne do gier na PS4 i Xbox One
• Apple obciąży Cię kwotą 89 USD za wymianę zgubionej/skradzionej słuchawki AirPods Pro