小经验：用SmaartLive检测音频电子设备

admin

　　Smaart测量软件大家都不陌生了，一般都是用来对音响系统的特性进行测量。但是，这个测量工具不光可以测量音响系统，也可以用来测量音响设备的功能特性，今天就来给大家介绍一下具体方法。

　　前段时间，我的培训班需要更新一台教学用的数字音频处理器，取代原先的ASHLY3.6SP，因为我有学员生产这东西，就找学员拿了一台回来测试一下，看看其中的各项功能能否满足教学要求。

　　为什么要做功能测试，因为之前曾经遇到过某些国产的数字音频设备，虽然功能配置不少，但精度不高，数据误差大。甚至因为软件硬件不匹配，有些功能仅仅是摆设，根本不起作用。教学用的器材，不要求牌子多么响、档次多么高。但必须要求功能齐全，性能稳定，数据误差小，否则就容易误导人了。

　　为了避免广告嫌疑，拿了一台无商标的3进6出规格的量产公模产品测试。

　　测试分主观听音和客观性能测量两方面，主观听音主要试试设备本底噪声是否明显。至于声音染色现象，只要是个音响设备都有，也称之为“风格”。因每个人对主观效果的理解不同，这里就不做介绍了。

　　下面介绍利用大家都比较熟悉的Smaart软件测量系统对设备的客观性能进行定性测试的内容和方法，供大家参考。

　　左边的1号电脑连接数字音频处理器运行处理器的控制软件
　　右边的2号电脑运行Smaartlive（V5.0）软件。
　　数字音频处理器的控制软件的安装过程很顺利，软件安装完毕后，用USB线和处理器连接上。

　　打开数字音频处理器的控制软件，在软件上选择“连接”。

　　电脑就和处理器就自动连通了

　　下图为处理器与测量系统的连接图

　　Smaartlive通过声卡的Output1插座把信号连接到处理器的Input A通道，数字处理器的Output 1通道接声卡的Input 1插座，声卡的Output 2插座和声卡Input 2插座直接连接。
　　接下来开始测试：
　　在1号电脑中，打开处理器的控制软件，连接处理器。首先检查各个通道都处于初始状态。

　　第一项、检测设备频响特性曲线

　　打开Smaartlive软件，选中Transfer转换测量模式，选择Pink Noise粉红噪声信号。

　　按下ON运行测试，此时在软件上看到一条曲线，这就是频响曲线。
　　但是因为数字设备的AD/DA转换有一定的延时，要测出设备自身的延时量，插入软件进行同步校正后，才能获得准确的频响曲线

　　在上图中，按一下Auto Sm测量设备自身延时量

　　测出设备自身的延时量为0.66ms，这个成绩还算不错。
　　设备自身的延时量越小，说明设备AD/DA转换速度比较快，硬件配置较高。
　　测出延时量后，按一下页面上的Insert Delay（插入延时）把这个延时量插入测量软件中。

　　可以看到，刚刚测出的延时量已经出现在Delay显示窗中了，表明该延时量已经插入测量软件中，实现的同步校正。
　　同步校正后的频响曲线就平整多了，调整一下声卡输入旋钮，或者调整软件窗口右侧的dB+/-，把频响曲线调到0dB刻度线上。

　　当前显示的这条线就是这台处理器的频响曲线，几乎是一条直线，说明频响特性非常好。
　　接下来逐个测试各个输入和输出通道的频响曲线，过程这里就不再重复介绍了。后面的测试环节也是一样，只描述一个通道的测试情况，其他通道同样进行。
　　经过测试，各个通道的频响曲线基本相同，频响特性平坦，检测合格。
　　第二项、检测设备的相位特性曲线

　　在Transfer测量模式下，点击上图中的Phase相位按键，测量相位特性。

　　软件界面分为上下两层，上层为相位响应曲线，下层为频率响应曲线。
　　相位响应曲线越平整越平滑，表明相位特性越好。表现到主观听音上，声音就越自然。
　　本机相位特性不错，20Hz-4kHz 区间都很平整，4kHz以上开始小幅偏转，到19.64k附近相位角更大偏转了38.6度，这算是不错的成绩了，检测合格。
　　第三项、检测增益控制数据（GAIN）是否准确
　　关闭相位测试功能，软件窗口恢复到单窗口显示

　　把处理器的Input A的输入增益提升6dB

　　把鼠标点在频响曲线上，观察测试软件界面中频响曲线升高的幅度。

刚好升高到6dB刻度线，说明输入增益控制准确。

把OUT1的输出增益调到+15dB

测试软件中显示升高了15dB，数据准确。

把OUT1的输出增益调到-12dB

测试软件中显示降低了12dB，数据准确，检测合格。

第四项、检测输入通道图示均衡器（GEQ）数据是否准确

打开A通道中的GEQ，任意选择一个推子调整，当期是把125Hz的推子提升12dB。

测量软件显示频率正确，但提升量为10.7dB，略有偏差。

再对400Hz衰减12dB

测试软件显示频率基本正确，衰减量略有偏差。

逐个测试后，发现GEQ的提升/衰减量误差在10%左右，不够完美。但一般实际使用时调整量很少大于10dB，影响不是很大。算是基本合格。

备注：这问题反映给厂家，厂家把Smaart的FFT Size设为32K后测试，数据就基本准确了。

出现误差可能和Smaart测试系统设置有关，但我也不想做更深层次的定量分析，大致了解了就可以了。

第五项、检测输入通道的参量均衡（PEQ）数据是否准确

打开A通道中的参量均衡，选第一段，频率选择140Hz，提升15dB。

观察软件变化

测试软件显示频率正确，提升量略有偏差。

对10段均衡逐个测试后，调整量均有10%左右的偏差，基本合格。

第六项、检测输出通道中的参量均衡（PEQ）是否准确？

打开OUT1通道中的一段PEQ，设置频率1000Hz，衰减量-8dB。

测试软件显示频率正确，衰减量-7.5dB，有少量偏差。

一个输出通道中有10段均衡，每个输出通道测试完，提升/衰减量误差在10%左右，基本合格。

第七项、检测分频器数据是否准确

分频器由高通滤波器和低通滤波器组成，逐个进行测量。

打开OUT1通道中的高通滤波器（HPF），设置频率125Hz，选择Link/Rilay模式，24dB/oct斜率。注意，该模式在分频点上的衰减量是6dB。

测试软件显示在125Hz位置衰减了6dB，Link-Rilay模式的测量结果正确。

在处理器中，选择ButterWorth模式，24dB/oct斜率，该模式在分频点的衰减是3dB，同时曲线较陡。

测试软件显示Butterworth模式的结果正确

选择Bessel模式，24dB/oct斜率，该模式在分频点的衰减是3dB，同时曲线较缓。

测试软件显示Bessel模式的结果正确

逐个把各个模式和斜率选择测试一遍后，高通滤波器情况正常。

打开OUT1通道中的低通滤波器（HPF），设置频率2000Hz，选择Link/Rilay模式，24dB/oct斜率。注意，该模式在分频点上的衰减量是6dB。

测试软件显示在2000Hz位置衰减了6dB，Link-Rilay模式的测量结果正确。

选择ButterWorth模式，24dB/oct斜率，该模式在分频点的衰减是3dB，同时曲线较陡。

测试软件显示Butterworth模式的结果正确

选择Bessel模式，24dB/oct斜率，该模式在分频点的衰减是3dB，同时曲线较缓。

测试软件显示Bessel模式的结果正确

逐个把各个模式和斜率选择测试一遍后，低通滤波器情况正常。

分频器各项功能测试正常，检测合格。

第八项、检测延时量数据（Delay)是否准确？

在延时器页面中把各个输入和输出通道的延时量均设为0ms。

选择Smaartlive软件的Impulse脉冲测量功能，

点击Generator图标，打开信号发生器。

选择Pink Noise粉红噪声信号测量，

按Start开始测量

直接测出本机自身延时量为0.66ms。

　　

然后，测量输入通道延时量精度。

在输入A通道上加150ms的延时

测得延时时间为150.66ms，减去本机延时量0.66ms，说明延时量准确。

测量输出通道延时

在OUT1通道上加20ms延时量

测量得出20.66ms，减去本机的0.66ms，输出通道的延时量准确。

逐个测试各个通道后，确定各个通道延时量准确，检测合格。

第九项、检测限幅器（Limiter）是否有效

使用Smaartlive软件的Spectrum频谱测量功能，选择粉红噪声信号测量。

点击Generator图标打开信号发生器

选择Pink Noise粉红噪声信号后，按Gen健打开测试信号。

设置限幅器，把门限值设置为-20dB。

另外针对限幅器，门限值这个说法是错误的，应为启动电平或阈值，门限值是针对噪声门的，已经通知厂家改正。

按下测试软件的ON键，把粉红噪声的信号电平设置为-30dB，调整声卡输入到软件的信号电平为-20dB。

加大粉红噪声信号电平到-3dB

可看到参考信号通道的电平表已经显示爆灯，但经过处理器中限幅器处理过的信号电平依然保持在-20dB，没有增长，说明限幅器有效。

逐个测试各个输出通道后，结果正常，检测合格。

第十项、检测全通滤波器是否有效

在输入A通道中的GEQ上，对1000Hz做一个12dB的提升。

使用SmaartLive的Transfer转换测量功能，测量当前的频响曲线和相位曲线。

可以看到在频响曲线的1000Hz出现了突起的波形，同时在1000Hz处，相位曲线也发生了扭转。

在输出1通道中的参量均衡（PEQ）中，选取一段均衡，滤波器类型中选择All Pass全通滤波器。频率设置为1000Hz 。

调整Q值，观察测试软件中相位曲线的变化。

对照之前的相位曲线，可以发现扭转的现象有所改善，说明全通滤波器有效，检测合格。

第十一项、检测极性转换功能

把OUT1通道的极性（相位）反转开关（180）设为默认位置。

利用Smaartlive的Impulse脉冲测量功能进行测试

可以看到测量结果数据栏最右侧的括号中的“+”号，（+）表示当前信号极性为正极性（正相位）。

按下OUT1通道上的极性（相位）反转开关。

再次测量，可以看到括号中变成了（-），表现当前信号极性反转了，变成负极性（反相位）了。

逐个测试各个输出通道，极性转换功能正常，检测合格。

第十三项、噪声门功能测试

利用测量软件发送弱电平粉红噪声信号，处理器输出通过功放接音箱，可在音箱中听到测试信号的声音。

调高噪声门门限值后，测试信号的声音消失，说明噪声门功能正常，检测合格。

第十四项、DSP资源测试

延时功能是比较耗费处理器中DSP资源的一种功能，测试时把处理器中所有输入输出通道的延时量设置为更大值。

然后，给处理器输入粉红噪声信号，输出接功放，功放就不用接音箱了。

连续工作2小时，看看会不会死机，不死就过关啦，检测合格。

下图是测试通过后装入机箱后补拍的，测试通过后，又实测6小时。

经过上述检测，能够确定当前这台数字音频处理器的功能正常，精度不错，算是一台不错的产品，可以留做教学器材了。

该内容及方法适合测试数字音频处理器、数字调音台、数字卡拉OK前级效果器等数字音频产品，当然，也适合对各种模拟音响电子产品（除功放外）的客观特性进行测量。

有兴趣的朋友可以试一试，把自己的设备检测一下，不管结果如何，也能够让自己对自己的设备性能心中有个底了。

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来源：陈曦音响培训， 责任编辑：admin

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