[发明专利]具有数字校准发生器的测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过数据通信接口来测试数字音频设备的计算机化测试系统的校准。计算机化测试系统包括用于至少校准计算机化测试系统的信号接收通道的数字校准发生器。

背景技术

用于基于具有内部或外部声卡的个人计算机的数字音频设备的计算机化测试系统能够提供用于测试数字音频设备的电声特性的大范围的期望功能。使用被耦合到标准声卡的个人计算机将硬件组件的成本保持在非常适度的水平，尽管有构建具有用户友好图形界面的高尖端且灵活的测试系统的能力。

然而，在将基于此类个人计算机的测试系统的性能潜力解锁以用于数字音频设备的电声特性的准确且快速的测量方面继续存在实质性的挑战。标准声卡通常未被设计为供在关键测试和测量系统中使用，并因此缺乏对测试信号发生通道和响应信号接收通道的频率响应的严格控制。许多不同的因素可能对准确度的该缺乏有贡献，诸如模拟输入和输出缓冲器或放大器、混叠滤波器、A/D和D/A转换器等的频率响应变化。这意味着被呈现给数字音频设备和由数字音频设备产生的测试信号和响应信号的绝对水平是不准确的，并因此导致正在检验的设备的电声特性的不准确确定。

WO2002/082790公开了一种用于测试电话线的电阻抗的计算机控制的测试系统。该测试系统使用安装在便携式个人计算机中的标准声卡。声卡出口被用于通过串联的测试电阻器以多个频率向电话线施加测试信号。通过检测声卡的两个输入通道L/R上的测试电阻器电压来测量测试电阻器两端的电压降，并根据所测量的电压降来计算电话线阻抗。测试系统包括校准模式或设置，其中，电话线被断开连接，并且来自声卡出口的输出信号被施加于测试电阻器。测试电阻器两端的电压被耦合到声卡的两个输入通道以检测测试电阻器上的电压降。

US2006/062407公开了一种用于扬声器的声学测试的计算机控制的测试系统。该测试系统使用安装在个人计算机中的标准声卡。在扬声器测试期间，通过数据接口向安装在正在测试的扬声器内部的扬声器控制单元发送命令。该测试命令可以命令扬声器将存储在扬声器控制单元中的特定测试信号重放。标准声卡的输入通道被适配为捕捉由正在测试的扬声器产生的响应信号。该测试系统包括校准功能，其中向标准声卡的输入通道施加矩形模拟脉冲以确定其传递函数。

WO2007/110476公开了一种通过声卡的输入与输出之间的反馈环路的连接来寻找声卡的最大输入和输出信号电平的方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于数字音频设备的计算机化测试系统，包括：在工作时被连接到声卡的个人计算机。所述声卡包括用于接收模拟测试信号的声卡输入端、被适配为将模拟测试信号转换成数字测试信号的A/D转换器、在工作时耦合到信号接收通道以用于接收数字响应信号并用于转换为在声卡输出端上提供的模拟输出信号的D/A转换器。数字校准发生器被适配为根据由可在个人计算机上执行的校准程序供应的校准信号数据来生成预定电平和谱含量的数字校准信号。数据通信接口被适配为依照预定通信协议来发送和/或接收数据。该数据通信接口包括被适配为将数字测试信号或数字校准信号接收、编码和发送至外部数字音频设备的编码器，和被适配为将来自外部数字音频设备的已编码数字响应信号接收并解码以向信号接收通道提供数字响应信号的解码器。依照由校准程序提供的模式控制信号操作的切换装置被配置为选择性地在以下模式下操作计算机化测试系统：

— 第一模式，其中，通过级联编码器和解码器来路由数字校准信号以将数字校准信号耦合到信号接收通道；或者

— 第二模式，其中，通过数据通信接口将数字测试信号路由到外部数字音频设备。数字校准信号优选地包括具有在20 Hz和20 kHz之间、诸如在100 Hz和10 kHz之间或在300 Hz和3 kHz之间的频率的数字音频信号，以允许在可听频率范围的较小或较大部分中评估正在测试的数字音频设备的声学性能或特性。