CN1979440A - 板载音频模块测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种板载音频模块测试系统及方法，该方法包括如下步骤：播放一音源文件，发出第一音频信号；音频模块接收第一音频信号，经处理后输出第二音频信号；分析该第一音频信号和第二音频信号，并根据第一音频信号确定音频信号的性能参数标准；判断该第二音频信号的性能参数是否超出音频信号的性能参数标准，以确定板载音频模块信号传输功能是否正常。利用本发明可以测出音频模块的基本性能，且检测过程更加简便、快速。

Description

板载音频模块测试系统及方法
【技术领域】
本发明涉及一种板载音频模块的测试系统及方法，特别涉及一种自动检测板载音频模块信号传输性能是否正常的系统及方法。
【背景技术】
在音频模块面世之前，计算机除了通过喇叭发出简单的声音之外，从某种程度来说，基本就是一个“哑巴”。  随着计算机性能的不断提高，使用音频模块让电脑发声就是一件水到渠成的事。主板在传输音频信号的过程中，音频模块起着举足轻重的作用，板载音频模块主要包括模拟数字转换电路和数字模拟转换电路两部分，用于实现模拟信号与数字信号的转换。通常情况下，在计算机主板生产过程中，必须对板载音频模块信号传输的性能进行测试。评价音频模块的性能指标通常有：频率响应(Frenquency Response)、本底噪音(NoiseLevel)、动态范围(Dynamic Range)、总谐波失真+噪声(THD+Noise)、互调失真(Intermodulation Disortion)。在众多的衡量音频模块性能指标中最主要的指标是频率响应与噪声水平。目前市场上的专业音频测试软件有Adobe Audition，RMAA(RightMark Audio Analyzer)等，测试的指标详尽且直观。而板载音频模块的测试作为主板功能测试的一个部分，由于测试时间有限，相对的测试性能要求也没有专业音频模块的高，因此不能用测试专业音频模块的系统来测试板载音频模块，一般只测试音频模块最基本的性能指标：频率偏移量与噪声水平。目前板载音频模块的测试方式为，把板载音频模块的输入端与输出端直接相连，通过音频模块自己放音、自己录音来进行测试。
这种测试方法直接将音频模块的输入端与输出端相连，由于连接导线自身的电阻造成了一定的干扰，对测试结果的准确性造成了一定的影响，这种测试所测试出的音频模块的性能不够充分。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种板载音频模块的测试系统，其可以减少测试过程中的干扰，提高测试的准确性，而且测试出的音频模块的性能更加充分。
此外，还有必要提供一种板载音频模块的测试方法，其可以减少测试过程中的干扰，提高测试的准确性，而且测试出的音频模块的性能更加充分。
一种板载音频模块测试系统，其可对板载音频模块信号传输的性能进行测试。该系统运行于一计算机中，该计算机包括一存储设备及一主板，该主板包括有一音频模块，所述的音频模块连接有一阻抗匹配设备。所述板载音频模块测试系统包括：一信号输出模块，用于播放一音源文件，并将所发出的第一音频信号输出给阻抗匹配设备；一信号接收模块，用于接收由阻抗匹配设备输出给音频模块的第一音频信号，并经音频模块处理后输出一第二音频信号；一信号分析模块，用于分析第一音频信号以及第二音频信号，并根据第一音频信号的性能参数来确定音频信号的性能参数标准；一判断模块，用于比较第二音频信号的性能参数和音频信号的性能参数标准，判断该第二音频信号的性能参数是否超出音频信号的性能参数标准。
进一步地，该系统还包括一信号录制模块，用于录制第二音频信号，并在存储设备中保存为一输出音频文件。
进一步地，所述的信号分析模块还用于利用快速傅立叶转换算法将该第一音频信号和该第二音频信号从时域变换到频域。
一种板载音频模块测试方法，其利用一计算机对板载音频模块信号传输的性能进行测试。该计算机包括一存储设备及一主板，该主板包括有一音频模块，所述的音频模块连接有一阻抗匹配设备。该测试方法包括如下步骤：(a)播放一音源文件，并把所发出第一音频信号输出给阻抗匹配设备；(b)音频模块接收由阻抗匹配设备输出的第一音频信号，经处理后输出一第二音频信号；(c)分析该第一音频信号和该第二音频信号，并根据该第一音频信号的性能参数来确定音频信号的性能参数标准；(d)将第二音频信号的性能参数和音频信号的性能参数标准进行比较，判断该第二音频信号的性能参数是否超出音频信号的性能参数标准，以确定板载音频模块信号传输功能是否正常。
进一步地，所述的分析该第一音频信号和该第二音频信号的步骤还包括：通过一窗口函数来预处理第一音频信号和该第二音频信号。
进一步地，所述的分析该第一音频信号和该第二音频信号的步骤还包括：用快速傅立叶转换算法将第一音频信号和该第二音频信号从时域变换到频域。
相较于现有技术，所述的板载音频模块测试系统及方法，采用将板载音频模块连接有一阻抗匹配设备，这样阻抗匹配设备中输出的信号就较大，噪声就相对较小，就可以减少测试过程中的干扰，提高测试的准确性，而且测试出的音频模块的性能更加充分。
【附图说明】
图1是本发明板载音频模块测试系统的较佳实施例的硬件架构图。
图2是本发明板载音频模块测试系统的功能模块图。
图3是本发明板载音频模块测试方法的较佳实施例的流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，是本发明板载音频模块测试系统的较佳实施例的硬件架构图。本较佳实施例的硬件架构主要包括一计算机100、一阻抗匹配设备106。该计算机100包括一主板102，一存储设备108，以及一板载音频模块测试系统120。该主板102包括一音频模块104，其中，所述的音频模块是板载音频模块。所述的音频模块104包括一输入端口5和一输出端口7，所述的阻抗匹配设备包括一输入端口4和一输出端口6，并且输入端口4与输入端口5相连，输出端口6与输出端口7相连。所述板载音频模块测试系统120运行于该计算机100中，用于检测音频模块104的信号传输性能。
所述计算机100可以是IBM架构的个人计算机(IBM PersonalComputer，IBM PC)，也可以是Apple公司的Mac PC，还可以是任意其它适用的计算机。
所述的主板102提供多个电子设备接口使得电子设备可藉此与主板102进行连接，比如提供中央处理器(Central Processing Unit，CPU)的接口使得CPU可以与主板102进行连接，提供内存(Memory)接口使得Memory可以与主板102进行连接。
所述的音频模块104由模拟数字转换器(Anolog to DigitalConversion，简称A/D)、编码译码器(Coder-decoder，简称CODEC)、数字模拟转换器(Digital to Anolog Conversion，简称D/A)组成。
所述的阻抗匹配设备106是指该设备的负载阻抗与激励源内部阻抗相适配，其前级的输出阻抗(电路对于负载来说的阻抗)与后级的输入阻抗(电路对于信号源来说的阻抗)相等，输入电路与输出电路之间的功率传输最大。
所述的存储设备108是可擦写的储存媒介，比如计算机硬盘或者闪存盘等。在本较佳实施例中，存储设备108可用于存储音源文件、各种音频文件等。
如图2所示，是本发明板载音频模块测试系统的功能模块图。该板载音频模块测试系统120包括一信号输出模块122、一信号接收模块124、一信号录制模块126、一信号分析模块128、以及一判断模块130。
所述的信号输出模块122用于播放一音源文件，并将该音源文件所发出的第一音频信号输出给阻抗匹配设备106。在本较佳实施例中，是让音频模块104采用内录方式来播放音源文件的。在本较佳实施例中，该音源文件是波形音频文件；在其他实施例中，还可采用其他格式，如MIDI、MPI格式等。波形音频文件也称为WAVE格式的文件，即是以.wav为扩展名的文件。波形音频文件由采样率、采样值等参数决定声音的质量，相比较其它格式音频文件如MIDI格式文件或者MP3格式文件来说，波形音频文件在音频录制方面能保证良好的音频资料完整性，因此，波形音频文件可以提高检测的准确性。
所述的信号接收模块124用于接收由阻抗匹配设备106输出给音频模块104的第一音频信号，并经音频模块104的模拟数字转换器、编码译码器、数字模拟转换器处理，然后再输出一第二音频信号。
所述的信号录制模块126用于录制第二音频信号，并在存储设备108中保存为一输出音频文件。在本较佳实施例中，录制第二音频信号是在多线程、混音通道的模式下进行录制的。在本较佳实施例中，该输出音频文件是波形音频文件；在其他实施例中，还可采用其他格式，如MIDI、MPI格式等。
所述的信号分析模块128用于分析第一音频信号和第二音频信号，并根据分析后的第一音频信号的性能参数来确定音频信号的性能参数标准；用于通过一窗口函数来预处理音源文件和输出音频文件，以减少有限长序列的数字处理引起的频域失真；还用于通过快速傅立叶转换(Fast Fourier Transform，FFT)将第一音频信号和第二音频信号从时域变换到频域。其中，时域是指音频信号随着时间的变换而变换，频域是指音频信号随着频率的变换而变换。在本较佳实施例中，所述的性能参数包括频率偏移量和噪声水平。
所述的判断模块130用于将第二音频信号的性能参数与音频信号的性能参数标准进行比较，来判断第二音频信号的性能参数是否超出音频信号的性能参数标准。
如图3所示，是本发明板载音频模块测试方法的较佳实施例的流程图。首先，步骤S11，在测试之前做一些准备步骤。该准备步骤主要包括：连接音频模块104的输入端口5与阻抗匹配设备106的输入端口4，连接音频模块104的输出端口7与阻抗匹配设备106的输出端口6；初始化音频模块104，设定模拟数字转换器及数字模拟转换器的采样率、数据精度等。在本较佳实施例中，将模拟数字转换器的采样率、数字模拟转换器的采样率都设定为44.1kHZ，将数据精度设定为16位。
步骤S12，信号输出模块122播放一音源文件，并将该音源文件所发出的第一音频信号输出给阻抗匹配设备106。在本较佳实施例中，是让音频模块104采用内录方式来播放音源文件的。在本较佳实施例中，该音源文件是波形音频文件；在其他实施例中，还可采用其他格式，如MIDI、MPI格式等。
步骤S13，阻抗匹配设备106接收该第一音频信号，并输出到音频模块104。
步骤S14，信号接收模块124接收由阻抗匹配设备106输出的第一音频信号，并经音频模块104的模拟数字转换器、编码译码器、数字模拟转换器处理，然后再输出一第二音频信号。
步骤S15，信号录制模块126录制第二音频信号，并在存储设备108中保存为一输出音频文件。在本较佳实施例中，录制第二音频信号是在多线程、混音通道的模式下进行录制的。在本较佳实施例中，该输出音频文件是波形音频文件；在其他实施例中，还可采用其他格式，如MIDI、MPI格式等。
步骤S16，信号分析模块128通过一窗口函数来预处理音源文件和输出音频文件，以减少有限长序列的数字处理引起的频域失真。在本较佳实施例中，是通过将一个窗口函数hanning()与音源文件或者输出音频文件直接进行相乘来实现预处理的。
步骤S17，信号分析模块128通过快速傅立叶转换(Fast FourierTransform，FFT)将第一音频信号和第二音频信号从时域变换到频域。其中，时域是指音频信号随着时间的变换而变换，频域是指音频信号随着频率的变换而变换。
步骤S18，信号分析模块128分析第一音频信号和第二音频信号的性能参数，并根据第一音频信号的性能参数来确定音频信号的性能参数标准。在本较佳实施例中，所述的性能参数包括频率偏移量和噪声水平。
步骤S19，判断模块130将第二音频信号的性能参数与音频信号的性能参数标准进行比较，来判断该第二音频信号的性能参数是否超出音频信号的性能参数标准。
步骤S20，若第二音频信号的性能参数没有超出音频信号的性能参数标准，则板载音频模块信号传输性能正常。
步骤S21，若第二音频信号的性能参数有超出音频信号的性能参数标准，则板载音频模块信号传输性能异常。

Claims (10)

1.一种板载音频模块测试系统，其可对板载音频模块信号传输的性能进行测试，该系统运行于一计算机中，该计算机包括一存储设备及一主板，该主板包括有一音频模块，其特征在于，所述的音频模块连接有一阻抗匹配设备，所述板载音频模块测试系统包括：
一信号输出模块，用于播放一音源文件，并将所发出的第一音频信号输出给阻抗匹配设备；
一信号接收模块，用于接收由阻抗匹配设备输出给音频模块的第一音频信号，并经音频模块处理后输出一第二音频信号；
一信号分析模块，用于分析第一音频信号以及第二音频信号，并根据第一音频信号的性能参数来确定音频信号的性能参数标准；
一判断模块，用于比较第二音频信号的性能参数和音频信号的性能参数标准，判断该第二音频信号的性能参数是否超出音频信号的性能参数标准。
2.如权利要求1所述的板载音频模块测试系统，其特征在于，该系统还包括：
一信号录制模块，用于录制第二音频信号，并在存储设备中保存为一输出音频文件。
3.如权利要求1所述的板载音频模块测试系统，其特征在于，所述的信号分析模块还用于利用快速傅立叶转换算法将该第一音频信号和该第二音频信号从时域变换到频域。
4.如权利要求1所述的板载音频模块测试系统，其特征在于，所述的音频模块是由模拟数字转换器、编码译码器、数字模拟转换器组成。
5.如权利要求1所述的板载音频模块测试系统，其特征在于，所述的性能参数包括频率偏移量和噪声水平。
6.一种板载音频模块测试方法，其利用一计算机对板载音频模块信号传输的性能进行测试，该计算机包括一存储设备及一主板，该主板包括有一音频模块，其特征在于，所述的音频模块连接有一阻抗匹配设备，该测试方法包括如下步骤：
播放一音源文件，并把所发出第一音频信号输出给阻抗匹配设备；
音频模块接收由阻抗匹配设备输出的第一音频信号，经处理后输出一第二音频信号；
分析该第一音频信号和该第二音频信号，并根据该第一音频信号的性能参数来确定音频信号的性能参数标准；
将第二音频信号的性能参数和音频信号的性能参数标准进行比较，判断该第二音频信号的性能参数是否超出音频信号的性能参数标准，以确定板载音频模块信号传输功能是否正常。
7.如权利要求6所述的板载音频模块测试方法，其特征在于，所述的分析该第一音频信号和该第二音频信号的步骤还包括：通过一窗口函数来预处理第一音频信号和该第二音频信号。
8.如权利要求6或7所述的板载音频模块测试方法，其特征在于，所述的分析该第一音频信号和该第二音频信号的步骤还包括：用快速傅立叶转换算法将第一音频信号和该第二音频信号从时域变换到频域。
9如权利要求6所述的板载音频模块测试系统，其特征在于，所述的音频模块是由模拟数字转换器、编码译码器、数字模拟转换器组成。
10.如权利要求6所述的板载音频模块测试系统，其特征在于，所述的性能参数包括频率偏移量和噪声水平。
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