一種音頻測試儀及使用該測試儀測量、上傳數據的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及音頻產品測試領域，特別涉及一種音頻測試儀及使用該測試儀測量、上傳數據的方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的飛速發展，電子產品的功能復雜性日益提高，對電子產品的生產測試的要求也越來越高。為了滿足音頻類電子產品生產測試的要求，需要在生產過程中實現精細化，自動化測試功能。
[0003]目前音頻類電子產品的測試主要有以下兩種方式:一種是使用專用儀器進行測試；另一種是使用數據采集板卡采集音頻數據，然后上傳到專用的電腦，使用軟件對數據進行分析。上述方案存在如下缺點:需要將音頻數據采集后存儲在電腦里，然后再計算，不能進行實時測試；測試系統復雜，需要多個儀器協同工作；與自動化生產線整合困難，需要專用的接口 ；測試速度慢。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不能實時測試、測試系統復雜、與生產線整合困難、測試速度慢的缺陷，提供一種能實時測試、測試系統簡單、與生產線整合簡單、測試速度較快的音頻測試儀及使用該測試儀測量、上傳數據的方法。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種音頻測試儀，包括用于對輸入信號進行采樣的采樣單元，與所述采樣單元連接、并用于對采樣數據進行實時分析的測量單元，與所述測量單元連接、并用于接收所述測量單元輸出的測量結果的MCU，與所述測量單元連接、并用于產生頻率信號的測試信號發生器，與所述測試信號發生器連接、并用于將所述頻率信號轉換成模擬信號輸入的DAC (Digital to Analog Converter,數模轉換器)，以及與所述測量單元連接、并用于將所述采樣數據上傳到上位機的網口 ；所述采樣單元包括多個同時對多路通道進行高速采樣的采樣模塊。
[0006]在本發明所述的音頻測試儀中，所述多路通道為四路通道，所述采樣模塊采用ADC(Analog to Digital Converter,模數轉換器)進行高速采樣。
[0007]在本發明所述的音頻測試儀中，所述測試信號發生器采用DDS (Direct DigitalSynthesizer,直接數字式頻率合成器)。
[0008]在本發明所述的音頻測試儀中，還包括PHY芯片，所述測量單元內設有MAC控制器，所述MAC控制器與所述PHY芯片連接。
[0009]在本發明所述的音頻測試儀中，所述測量單元為FPGA。
[0010]本發明還涉及一種利用上述音頻測試儀測量數據的方法，所述數據包括占空比和頻率，所述占空比和頻率的測量方法包括如下步驟:
A)將所述音頻測試儀與待測設備進行連接；
B)所述采樣單元對輸入信號進行采樣得到采樣信號； O根據所述采樣信號計算其峰峰值；
D)根據所述峰峰值將所述采樣信號整形成方波信號；
E)使用Μ/T法測量所述方波信號的占空比和頻率，并將測量結果上報給MCU。
[0011]在本發明所述的利用上述音頻測試儀測量數據的方法中，所述數據還包括THD，所述THD的測量方法包括如下步驟:
A1 )將所述音頻測試儀與待測設備進行連接；
B')設置測試信號發生器輸出激勵信號；
C,)將所述激勵信號輸入到所述待測設備；
D')使用采樣單元對所述待測設備的輸出信號進行采樣得到采樣信號；
E')對所述采樣信號進行抽取濾波；
F')對濾波后的信號進行傅里葉變換后計算THD (Total Harmonic Distort1n,總諧波失真)值，并將測量結果上報給MCU。
[0012]本發明還涉及一種利用上述音頻測試儀上傳數據的方法，包括如下步驟:
A")將所述音頻測試儀與待測設備進行連接；
B")通過采樣單元選擇輸入數據；
C")從所述輸入數據中抽取所需通道的數據；
D")對抽取的通道數據進行緩存，并進行位寬轉換；
E")根據MAC地址信息將經過位寬轉換后的數據封裝成UDP數據報文；F〃)將所述UDP數據報文發送到MAC控制器；
G")所述MAC控制器將所述UDP數據報文通過網口傳送到上位機。
[0013]在本發明所述的利用上述音頻測試儀上傳數據的方法中，所述位寬轉換是將抽取的通道數據由12位轉換成8位。
[0014]實施本發明的音頻測試儀及使用該測試儀測量、上傳數據的方法，具有以下有益效果:由于使用測量單元，測量單元可對采樣數據進行實時分析，并將分析結果上報給MCU，使用網口可將采樣數據上傳到上位機；采樣單元中包括多個采樣模塊，這樣可同時對多路通道進行高速采樣，這樣就不需要將采集的數據存儲在電腦里，所以能實時測試，測試速度較快；由于不再需要多個儀器協同工作，所以其系統結構簡單；不再需要專用的接口，所以其與自動化生產線整合簡單。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發明音頻測試儀及使用該測試儀測量、上傳數據的方法一個實施例中音頻測試儀的結構示意圖；
圖2為所述實施例中占空比和頻率的測量方法的流程圖；
圖3為所述實施例中音頻測試儀與待測設備的連接示意圖；
圖4為所述實施例中THD的測量方法的具體流程圖； 圖5為所述實施例中使用音頻測試儀上傳數據的方法的具體流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0018]在本發明音頻測試儀及使用該測試儀測量、上傳數據的方法實施例中，其音頻測試儀的結構示意圖如圖1所示。圖1中，該音頻測試儀包括采樣單元1、測量單元2、MCU3、測試信號發生器4、DAC5和網口 6 ;其中，采樣單元I用于對輸入信號進行采樣，測量單元2與采樣單元I連接、并用于對采樣數據進行實時分析，MCU3與測量單元2連接、并用于接收測量單元輸出的測量結果，測試信號發生器4與測量單元2連接、并用于產生頻率信號，DAC5與測試信號發生器4連接、并用于將頻率信號轉換成模擬信號輸入，網口 6與測量單元4連接、并用于將采樣數據上傳到上位機。值得一提的是，采樣單元I包括多個采樣模塊，可同時對多個通道進行高速采樣。這樣就不需要將采集的數據存儲在電腦里，所以能實時測試，測試速度較快；由于不再需要多個儀器協同工作，所以其系統結構簡單；不再需要專用的接口，所以其與自動化生產線整合簡單。
[0019]本實施例中，上述多路通道為四路通道(四路高速采樣通道)，采樣模塊采用ADC進行高速采樣，也就是說使用高速ADC對輸入信號進行采樣。本實施例中，ADC的采樣率高達40MSPS。該本實施例中，為了方便描述，將這四路通道對應的采樣模塊分別稱為第一采樣模塊11、第二采樣模塊12、第三采樣模塊13和第四采樣模塊14。值得一提的是，在本實施例的一些情況下，通道的路數可以進行相應調整設置，這樣使得通道路數的調劑變得方便靈活。
[0020]本實施例中，測試信號發生器4采用DDS產生頻率信號，然后通過高速DAC轉變成模擬信號輸入。該音頻測試儀還包括PHY芯片(圖中未示出)，測量單元2內設有MAC控制器，MAC控制器與PHY芯片連接。本實施例中，測量單元2為FPGA，在FPGA中使用硬件實現MAC功能，外掛PHY芯片就可以實現數據傳輸。由于是使用硬件實現數據發送功能，網口 6的速率可達到千兆。同時可以通過網口 6將采樣數據上傳到上位機進行分析。
[0021]本實施例還涉及一種利用上述音頻測試儀測量數據的方法，該數據包括占空比和頻率，占空比和頻率屬于信號參數。本實施例中，占空比和頻率的測量方法的流程圖如圖2所示。圖2中，該占空比和頻率的測量方法包括如下步驟:
步驟SOl將音頻測試儀與待測設備進行連接:本步驟中，首先將音頻測試儀與待測設備進行連接，其連接示意圖如圖3所示。圖3中，音頻測試儀的兩端分別與待測設備的兩端連接，即音頻測試儀的輸入端與待測設備的輸出端連接，音頻測試儀的輸出端與待測設備的輸入端連接。<