DE102007045858B4

DE102007045858B4 - Method and system for determining an amplitude response

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Publication number: DE102007045858B4
Application number: DE200710045858
Authority: DE
Inventors: Helmut Hickersberger
Original assignee: Siemens AG Oesterreich
Current assignee: Siemens AG Oesterreich
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: DE102007045858A1

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Amplitudengangs von Audiovorrichtungen (AV), insbesondere für Audio-Hardware-Vorrichtungen von Personal Computers (PC), wobei die Audiovorrichtung (AV) zumindest zwei Känale – einen Line-In-Kanal (LI) und einen Line-Out-Kanal (LO) – aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass von einem internen Signalgenerator (SG) Rechteck-Messsignale mit definierten Grundfrequenzen erzeugt werden (1),
dass diese Rechteck-Messsignale über den Line-Out-Kanal (VLO, LO) der Audiovorrichtung (AV) ausgeben werden,
dass die Rechteck-Messsignale mittels einer Signalformer-Schaltung (SF) auf eine vorgegebene, bekannte Amplitude beschnitten werden (2),
dass diese Rechteck-Messsignale in den Line-In-Kanal (VLI, LI) der Audiovorrichtung (SV) eingespeist und digitalisiert werden (3),
dass zumindest eine Spektralkomponente des Frequenzspektrums und ein zugehöriger Amplitudenpegel bei der Grundfrequenz des jeweiligen Rechteck-Messsignals ermittelt werden (4),
und dass die derart ermittelten Amplitudenpegel als Messpunkte über eine Anzeige-Vorrichtung (AM) angezeigt werden (5).Method for determining an amplitude characteristic of audio devices (AV), in particular for personal computer (PC) audio hardware devices, wherein the audio device (AV) has at least two channels - a line-in channel (LI) and a line-out Channel (LO) - has,
characterized in that rectangular measurement signals with defined fundamental frequencies are generated by an internal signal generator (SG) (1),
that these square-wave measurement signals are output via the line-out channel (VLO, LO) of the audio device (AV),
the rectangular measurement signals are trimmed to a predetermined, known amplitude by means of a signal conditioning circuit (SF) (2),
these square-wave measurement signals are fed into the line-in channel (VLI, LI) of the audio device (SV) and digitized (3),
in that at least one spectral component of the frequency spectrum and an associated amplitude level are determined at the fundamental frequency of the respective rectangular measurement signal (4),
and that the thus determined amplitude levels are displayed as measurement points via a display device (AM) (5).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Amplitudengangs einer Audiovorrichtung, insbesondere für Audio-Hardware-Vorrichtungen von Personal Computers (PCs) wie z. B. Soundkarten, wobei diese Audiovorrichtungen zumindest zwei Känale – einen so genannten Line-In-Kanal und eine so genannten Line-Out-Kanal – aufweisen. Weiters betrifft die Erfindung auch ein System zum Bestimmen eines Amplitudengangs von Audiovorrichtungen, von welchem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.The The invention relates to a method for determining an amplitude response an audio device, in particular for audio hardware devices of personal computers (PCs) such as As sound cards, these Audio devices at least two channels - a so-called line-in channel and a so-called line-out channel - have. Further concerns the invention also provides a system for determining an amplitude response of audio devices, of which the inventive method carried out becomes.

Stand der TechnikState of the art

Bei Rechnern – insbesondere bei so genannten Personal Computern (PCs) – wird zur Aufzeichnung, Synthese, Mischung, Modifikation und Wiedergabe von Tonsignalen eine eigene Einrichtung – eine so genannte Audiovorrichtung – eingesetzt. Diese Audiovorrichtung ist üblicherweise als Audio-Hardware auf der Hauptplatine – dem so genannten Mainboard des Rechners bzw. PCs integriert oder wird in Form einer so genannten Soundkarte in den Rechner bzw. PC eingebaut.at Computers - in particular in so-called personal computers (PCs) - is used for recording, synthesis, Mixing, modification and playback of sound signals own Facility - one like that called audio device - used. This audio device is conventional as audio hardware on the motherboard - the so-called motherboard of the computer or PC integrated or is in the form of a so-called Sound card installed in the computer or PC.

Von der Audiovorrichtung werden üblicherweise externe und interne Tonsignale (z. B. Musik, Geräusche, etc.) verarbeitet. Für die Verarbeitung der Tonsignale, welche analoge oder digitale akustische Signale sein können, weist die Audiovorrichtung analoge und digitale Komponenten auf, wie z. B. eine Synthesizer-Komponente, einen Analog-Digital-Wandler sowie einen Digital-Analog-Wandler. Mittels des Analog-Digital-Wandlers werden beispielsweise von der Audiovorrichtung externe analoge Tonsignale für eine Aufnahme digitalisiert. Durch den Digital-Analog-Wandler werden z. B. interne digitale Tonsignale zum Abliefern an die Außenwelt in analoge Tonsignale umgewandelt. Üblicherweise werden von der Audiovorrichtung eine gleichzeitige Wiedergabe von mindestens zwei Tonsignalen (linker und rechter Tonkanal) sowie eine Aufnahme von mindestens zwei Tonsignalen (linker und rechter Tonkanal) ermöglicht.From the audio device usually become external and internal sound signals (eg music, noises, etc.) are processed. For the processing of Sound signals, which are analog or digital acoustic signals can, the audio device has analog and digital components, such as As a synthesizer component, an analog-to-digital converter and a Digital to analog converter. By means of the analog-to-digital converter for example, from the audio device external analog audio signals for one Recording digitized. Become through the digital-to-analog converter z. B. internal digital audio signals for delivery to the outside world converted into analog audio signals. Usually, from the Audio device a simultaneous playback of at least two Sound signals (left and right sound channel) and a recording of at least two sound signals (left and right sound channel) allows.

Als Schnittstellen zur Außenwelt (d. h. außerhalb des Rechners bzw. PCs) umfasst die Audiovorrichtung so genannte Kanäle – üblicherweise gibt es einen so genannten Line-In-Kanal als Eingang für analoge Tonsignale, welche von der Audiovorrichtung aufgenommen werden sollen. Die über den Line-In-Kanal eingehenden Tonsignale werden dann üblicherweise in der Audiovorrichtung vom Analog-Digital-Wandler digitalisiert. An den Line-In-Kanal kann beispielsweise ein Mikrofon für Aufnahmen angeschlossen werden.When Interfaces to the outside world (ie outside of the computer or PC), the audio device comprises so-called Channels - usually There is a so-called line-in channel as an input for analogue Sounds to be picked up by the audio device. The above the line-in channel incoming audio signals are then usually in the audio device digitized by the analog-to-digital converter. To the line-in channel can For example, a microphone for Recordings are connected.

Zur Ausgabe von intern erzeugten Tonsignalen wird der so genannte Line-Out-Kanal eingesetzt. Dabei werden die intern meist in digitalisierter Form erzeugten Tonsignale vor der Ausgabe über den Line-Out-Kanal vom Digital-Analog-Wandler in analoge Tonsignale umgewandelt. An den Line-Out-Kanal können z. B. Lautsprecher oder Kopfhörer angeschlossen werden. Weiters kann die Audiovorrichtung auch noch weitere Känale (z. B. einen so genannten Phone-Out-Kanal) sowie Schnittstellen zu CD-ROM- oder DVD-Laufwerken des Rechnern bzw. PCs aufweisen.to Output of internally generated audio signals becomes the so-called line-out channel used. The internally generated mostly in digitized form Sound signals before output via the line-out channel from the digital-to-analogue converter into analogue audio signals transformed. To the line-out channel z. B. speakers or headphone be connected. Furthermore, the audio device can also more känale (eg a so-called phone-out channel) as well as interfaces to CD-ROM or DVD drives of the computers or PCs have.

Zusätzlich können beim Line-In- bzw. beim Line-Out-Kanal der Audiovorrichtung Filter zum Einsatz kommen. Insbesondere werden im Line-In-Kanal oftmals so genannte Anti-Aliasing-Filter einsetzt, durch welche vor der Digitalisierung bzw. vor einer Abtastung des analogen Signals Frequenzen dieses Signals unterdrückt werden, welche oberhalb der halben Abtastfrequenz gelegen sind. Bei einigen Audiovorrichtungen wird dabei z. B. je nach Einstellung der Abtastfrequenz eine obere Grenzfrequenz des Anti-Aliasing-Filters umgeschaltet. Dabei wird von der Grenzfrequenz ein Durchlassbereich des Filters beschränkt, wobei die Grenzfrequenz jene Frequenz darstellt, bei der ein Ausgangssignal des Filters auf einen Wert von 3 dB unter einen Bezugswert des Durchlassbereichs gesunken ist.In addition, at Line-in or the line-out channel of the audio device Filter zum Use come. In particular, this is often the case in the line-in channel called anti-aliasing filter through which before digitization or before a scan the analog signal frequencies of this signal are suppressed, which are located above half the sampling frequency. For some Audio devices is z. B. depending on the setting of the sampling frequency Switched an upper limit frequency of the anti-aliasing filter. In this case, the cutoff frequency becomes a passband of the filter limited, where the cut-off frequency represents that frequency at which an output signal of the filter to a value of 3 dB below a reference value of the passband has sunk.

Neben der Aufnahme und Wiedergabe von Tonsignalen kann die Audiovorrichtung allerdings auch für Messzwecke wie z. B. zum Aufnehmen einer Sprachprobe für Sprach- oder Sprechererkennungssysteme, Schallpegelmessungen, zum Einsatz als Normschallgeber, für Akustikmessungen mit Normsignalen, etc. eingesetzt werden.Next The audio device can record and reproduce audio signals but also for Measuring purposes such. To record a voice sample for voice or speaker recognition systems, sound level measurements as standard sounder, for Acoustic measurements with standard signals, etc. are used.

Es besteht allerdings ein Problem darin, dass der Amplitudengang der Audiovorrichtung eines Rechners bzw. PCs nicht bekannt ist. Da in Audiovorrichtungen unterschiedliche Filter, insbesondere Anti-Aliasing-Filter, zum Einsatz kommen und der Amplitudengang auch von verschiedenen Einstellungen (z. B. von einem am Rechner installierten Betriebssystem, von einem installierten so genannten Audio-Treiber, etc.) abhängig ist, unterscheiden sich üblicherweise auch die Amplitudengänge der in Rechnern bzw. PCs eingesetzten Audiovorrichtungen.It However, there is a problem in that the amplitude response of the Audio device of a computer or PC is not known. Because in Audio devices different filters, especially anti-aliasing filters, are used and the amplitude response of different Settings (eg from an operating system installed on the computer, depends on an installed so-called audio driver, etc.), usually differ also the amplitude gears the audio equipment used in computers or PCs.

Der Amplitudengang ist der Betrag eines Frequenzgangs, von welchem allgemein ein lineare Verzerrung einer harmonischen, physikalischen Größe (z. B. Spannung, etc.) als Funktion der Frequenz bei der Übertragung durch ein System angegeben wird. Vom Frequenzgang wird das so genannte Übertragungsverhalten eines linearen, zeitinvarianten Systems (z. B. Verstärker, Filter, Lautsprecher, etc.) beschrieben. Der Verlauf der Dämpfung bzw. Verstärkung eines harmonischen Signals bei der Übertragung durch ein System über der Frequenz wird als Amplitudengang bezeichnet. Der Verlauf der Phasendrehung eines harmonischen Signals bei der Übertragung durch ein System über der Frequenz wird als Phasengang bezeichnet. Für viele technische Messaufgaben (z. B. automatische Spracherkennung, Schallpegelmessung, etc.) ist allerdings meist nur der Amplitudengang relevant. Der Phasengang spielt dabei oft eine eher untergeordnete Rolle. Unter bestimmten Umständen ist der Phasengang auch aus dem Amplitudengang rekonstruierbar (z. B. Minimalphasensysteme).The amplitude response is the magnitude of a frequency response, which generally indicates a linear distortion of a harmonic, physical quantity (eg, voltage, etc.) as a function of frequency in transmission through a system. The frequency response describes the so-called transfer behavior of a linear, time-invariant system (eg amplifiers, filters, loudspeakers, etc.). The course of the attenuation or amplification of a harmonic signal at the over Transmission through a system over frequency is referred to as amplitude response. The course of the phase rotation of a harmonic signal in the transmission by a system over the frequency is referred to as the phase response. However, for many technical measuring tasks (eg automatic speech recognition, sound level measurement, etc.), only the amplitude response is usually relevant. The phase response often plays a subordinate role. Under certain circumstances, the phase response can also be reconstructed from the amplitude response (eg, minimal phase systems).

Da der Amplitudengang der Audiovorrichtung nicht bekannt ist bzw. von Rechner zu Rechner unterschiedlich sein kann, ist es z. B. beim Aufnehmen von Sprachproben für Spracherkennungssysteme nicht möglich, dass Sprachproben auf einem beliebigen Rechner aufgenommen und dann auf andere Rechner transferiert werden. Es muss für jeden Rechner bzw. PC eine Aufnahme einer Sprachprobe extra durchgeführt werden. Auch kann aufgrund der Unvorhersehbarkeit des Amplitudengangs der Audiovorrichtung z. B. nicht auf einfache und kostengünstige Weise ein Schallmessgerät für den Rechner bzw. PC Rechner entwickelt werden.There the amplitude response of the audio device is unknown or from Calculator can be different from computer, it is z. For example Recording voice samples for Speech recognition systems not possible that recorded voice samples on any machine and then be transferred to other computers. It has to be for every computer or PC recording of a voice sample will be carried out separately. Also, due to the unpredictability of the amplitude response of the Audio device z. B. not in a simple and inexpensive way a sound meter for the Calculator or PC computer to be developed.

Aus der Schrift WO 2007/110476 A1 ist eine Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren für ein Audiosystem bekannt, bei dem aus einem elektrischen Kalibrierungssignal mittels eines Lautsprechers eine Audiotestsignal als sinusförmiges Signal erzeugt wird, welches über den gesamten menschlichen Hörbereich abgetastet wird. Mit dieser in der Schrift WO 2007/110476 offenbarten Methode bzw. Vorrichtung ist es zwar möglich einen Frequenzgang eines Audiosystems (z. B. Soundkarte, etc.) zu bestimmen. Allerdings ist insbesondere durch einen Einsatz eines sinusförmigen Kalibrierungssignals keine zuverlässige Messung eines Amplitudengangs möglich.From the Scriptures WO 2007/110476 A1 For example, a method and apparatus for calibrating an audio system is known in which an audio test signal is generated as a sinusoidal signal from an electrical calibration signal by means of a loudspeaker, which signal is sampled over the entire human audible range. With this in writing WO 2007/110476 Although it is possible to determine a frequency response of an audio system (eg sound card, etc.), it is possible to determine the method or device disclosed. However, in particular by using a sinusoidal calibration signal, no reliable measurement of an amplitude response is possible.

Derzeit wird das Problem der unbekannten Frequenz- bzw. Amplitudengängen bei Audiovorrichtungen, die üblicherweise in Rechnern verwendet werden, auch durch den Einsatz von kostenintensiver, zusätzlicher, kalibrierter Spezialhardware wie z. B. den so genannten Audio-Frontends „MFE VI/VI.1” von Head Acoustics (Head Acoustics: http://www.head-acoustics.de/3telekom/products/t-mfe6-d.htm) gelöst. Der Einsatz von Spezialhardware weist allerdings neben zusätzlichen, meist hohen Kosten noch den Nachteil auf, dass für eine Verwendung – beispielsweise bei ton- bzw. sprachgesteuerten Systemen – zusätzliche Komponenten angeschlossen und installiert werden müssen.Currently the problem of unknown frequency or amplitude responses is added Audio devices, usually be used in computers, even through the use of costly, additional, calibrated special hardware such. As the so-called audio frontends "MFE VI / VI.1" Head Acoustics (Head Acoustics: http://www.head-acoustics.de/3telekom/products/t-mfe6-e.htm) solved. The use of special hardware, however, has additional, usually high costs still have the disadvantage of being for use - for example for sound or voice-controlled systems - additional components connected and have to be installed.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein System anzugeben, mit welchen ein Amplitudengang einer Audiovorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise bestimmt werden kann.Of the Invention is therefore based on the object, a method and specify a system with which an amplitude response of an audio device on simple and inexpensive Way can be determined.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren der eingangs angegebenen Art, wobei von einem internen Signalgenerator Rechteck-Messsignale mit definierten Grundfrequenzen erzeugt werden, diese Rechteck-Messignale dann über den Line-Out-Kanal der Audiovorrichtung ausgegeben werden, und dann die Rechteck-Messsignale mittels einer Signalformer-Schaltung auf eine vorgegebene, bekannte Amplitude beschnitten werden. Daraufhin werden die beschnittenen, exakten Rechteck-Messsignale in den Line-In-Kanal der Audiovorrichtung eingespeist und digitalisiert, wobei die Rechteck-Messsignal beim Einspeisen üblicherweise verzerrt werden. Es wird dann zu jedem dieser Rechteck-Messsignale zumindest eine Spektralkomponente des Frequenzspektrums – üblicherweise jene Spektralkomponente bei der definierten Grundfrequenz des jeweiligen Rechteck-Messsignals – analysiert und ein zugehöriger Amplitudenpegel ermittelt. Dieser ermittelte Amplitudenpegel wird dann als Messpunkt über eine Anzeige-Vorrichtung angezeigt und der Amplitudengang der Audiovorrichtung basierend auf den jeweiligen Messpunkten bestimmt, wobei die Messpunkte aus den jeweiligen Rechteck-Messsignalen bzw. aufgrund der definierten Grundfrequenzen der einzelnen Rechteck-Messsignale ermittelt werden.The solution This object is achieved by a method of the initially stated Type, wherein from an internal signal generator rectangular measurement signals generated with defined fundamental frequencies, these square-wave measurement signals then over the line-out channel of the audio device are output, and then the square-wave measurement signals by means of a signal shaper circuit a predetermined, known amplitude are cropped. Thereupon become the trimmed, accurate rectangular measurement signals are fed into the line-in channel of the audio device and digitized, wherein the square-wave measurement signal during feeding usually be distorted. It then becomes at least each of these square-wave measurement signals a spectral component of the frequency spectrum - usually that spectral component at the defined fundamental frequency of the respective rectangular measurement signal - analyzed and an associated one Amplitude level determined. This determined amplitude level is then as a measuring point over a display device is displayed and the amplitude response of the audio device determined based on the respective measuring points, wherein the measuring points from the respective rectangular measuring signals or due to the defined fundamental frequencies the individual rectangular measuring signals be determined.

Der Hauptaspekt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass eine qualitativ hochwertige Messung des Amplitudengangs einer Audiovorrichtung auf kostengünstige Weise erzielt wird, insbesondere da der Line-Out-Kanal der Audiovorrichtung verwendet wird, um Rechteck-Messsignale mit exakt definierter Grundfrequenz bereitzustellen.Of the Main aspect of the invention proposed Method is that a high quality measurement the amplitude response of an audio device in a cost effective manner is achieved, especially since the line-out channel of the audio device used gets to rectangle-measuring signals to provide with a precisely defined fundamental frequency.

Es ist weiters vorteilhaft, wenn eine Abtastfrequenz zum Digitalisieren der Rechteck-Messsignale beim Line-In-Kanal der Audiovorrichtung einer Ausgabe-Abtastfrequenz des internen Signalgenerators entspricht, mit welcher die Rechteck-Messsignale generiert werden, da auf diese Weise die Messwerte der Amplitudenpegel für die jeweilige definierte Grundfrequenz nicht verfälscht werden. Beispielsweise wird daher für die Ausgabe-Abtastfrequenz zum Erzeugen des Rechteck-Messsignals beim Line-Out-Kanal wie für die Abtastfrequenz zum Digitalisieren des Rechteck-Messsignals beim Line-In-Kanal eine Frequenz abgeleitet vom gleichen Oszillator verwendet. Damit stimmt die Ausgabe-Abtastfrequenz immer mit der von der Audiovorrichtung bestimmten Abtastfrequenz zum Digitalisieren von Signalen überein – unabhängig davon, ob diese Abtastfrequenz eventuellen Schwankungen unterworfen ist.It is further advantageous if a sampling frequency for digitizing the rectangular measurement signals at the line-in channel of the audio device corresponds to an output sampling frequency of the internal signal generator with which the rectangular measurement signals are generated, since in this way the measured values of the amplitude levels for the respective defined fundamental frequency are not corrupted. For example, therefore, a frequency derived from the same oscillator is used for the output sampling frequency for generating the rectangular measurement signal at the line-out channel as for the sampling frequency for digitizing the rectangular measurement signal at the line-in channel. Thus, the output sampling frequency always coincides with the sampling frequency determined by the audio device for digitizing signals, regardless of whether this sampling frequency is subject to any fluctuations fen is.

Es ist günstig, wenn zum Ermitteln der zumindest einen Spektralkomponente des Frequenzspektrums der Rechteck-Messsignale eine Fouriertransformation, insbesondere eine diskreter Fouriertransformation, verwendet wird, da damit auf einfache Weise für zeitliche Signale, wie z. B. die Rechteck-Messsignale, ein Frequenzspektrum und damit Spektrallinien ermittelt werden können. Da die Rechteck-Messsignale nach Einspeisen in den Line-In-Kanal der Audiovorrichtung digitalisiert werden (d. h. in zeitdiskrete, quantisierte Signale verwandelt werden), wird idealerweise ein diskrete Fouriertransformation zum Ermitteln des Frequenzsprektrums und der Spektrallinien, insbesondere der Spektralkomponente des Frequenzspektrums, verwendet. Die diskrete Fouriertransformation liefert aufgrund der Abtastung des Signals ein periodisches Spektrum, welches mit der Abtastfrequenz wiederholt wird und symmetrisch zur Abtastfrequenz ist, da es sich um ein reelles Signal handelt. Es ist auch möglich, eine so genannte Fast-Fouriertransformation zum Bestimmen des Frequenzspektrums einzusetzen. Dabei ist allerdings zu beachten, dass die Anzahl der für die Fouriertransformation verwendeten Abtastpunkte eine Zweierpotenz sein muss.It is cheap, if for determining the at least one spectral component of the frequency spectrum the rectangular measuring signals a Fourier transformation, in particular a discrete Fourier transformation, is used, since thus in a simple way for temporal signals, such. B. the rectangular measurement signals, a frequency spectrum and thus spectral lines can be determined. There the square-wave measurement signals after feeding into the line-in channel of Audio device (i.e., discrete-time, quantized Signals are transformed) ideally becomes a discrete Fourier transform for determining the frequency spectrum and the spectral lines, in particular the spectral component of the frequency spectrum used. The discreet Fourier transform provides due to the sampling of the signal a periodic spectrum which repeats at the sampling frequency and is symmetrical to the sampling frequency, since it is a real Signal acts. It is also possible, a so-called fast Fourier transform for determining the frequency spectrum use. It should be noted, however, that the number of for the Fourier transformation used sampling points must be a power of two.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird anhand des ermittelten Amplitudengangs des Line-In-Kanals ein Amplitudengang des Line-Out-Kanal bestimmt, indem der Line-Out-Kanal über eine Dämpfungsschaltung direkt mit dem Line-In-Kanal verbunden wird. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass auf einfache und kostengünstige Weise auch der Amplitudengang des Line-Out-Kanals der Audiovorrichtung ermittelt und gegebenenfalls auf der Anzeigevorrichtung dargestellt werden kann. Als Dämpfungsschaltung kann beispielsweise eine Spannungsteiler-Schaltung verwendet werden.In Another embodiment of the invention is based on the determined Amplitude response of the line-in channel an amplitude response of the line-out channel determined by the line-out channel via a snubber circuit connected directly to the line-in channel becomes. This approach has the advantage of being simple and easy inexpensive Way also determines the amplitude response of the line-out channel of the audio device and optionally displayed on the display device can. As a damping circuit For example, a voltage divider circuit may be used.

Die Lösung der genannten Aufgabe erfolgt weiters durch ein System zum Bestimmen eines Amplitudengangs von Audiovorrichtungen und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei diese System einen internen Signalgenerator zum Erzeugen von Rechteck-Messsignalen mit definierten Grundfrequenzen, eine Signalformer-Schaltung zum Festlegen der vorbestimmten Amplitude der Rechteck-Messsignale, eine interne Signalanalyse-Vorrichtung zum Ermitteln der Spektralkomponenten des Frequenzspektrums sowie der Messpunkte für den zu bestimmenden Amplitudengang und eine Anzeige-Vorrichtung zur Ausgabe des ermittelten Amplitudengangs umfasst.The solution The above object is further achieved by a system for determining an amplitude of audio devices and to perform the inventive method, wherein this system has an internal signal generator for generating rectangular measurement signals with defined fundamental frequencies, a signal conditioning circuit for Determining the predetermined amplitude of the rectangular measurement signals, an internal signal analysis device for determining the spectral components the frequency spectrum and the measurement points for the amplitude response to be determined and a display device for outputting the ascertained amplitude response.

Der Hauptaspekt des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass auf einfache und kostengünstige Weise der Amplitudengang der Audiovorrichtung ermittelt werden kann. Dabei sind der Signalgenerator und die Signalanalyse-Vorrichtung üblicherweise in jenen Rechner bzw. PC integriert, bei dem der Amplitudengang der Audiovorrichtung bestimmt werden soll. Zu Ausgabe des ermittelten Amplitudengangs kann beispielsweise die Anzeige-Vorrichtung des Rechners bzw. PCs genutzt werden. Die Signalformer-Schaltung ist aus kostengünstigen, diskreten Bauelementen herstellbar und kann entweder extern angeschlossen werden oder beispielsweise mit einer Mikrophon-Vorverstärker-Schaltung in ein Gehäuse integriert sein, so dass für einen Benutzer kein zusätzlicher, sichtbarer Hardware-Aufwand zur Bestimmung des Amplitudengangs der Audiovorrichtung notwendig ist.Of the Main aspect of the system according to the invention is that in a simple and inexpensive way the amplitude response the audio device can be determined. Here are the signal generator and the signal analysis device usually in those computers or integrated PC, in which the amplitude response of the audio device should be determined. To output the ascertained amplitude response For example, the display device of the computer or PC be used. The signal conditioner circuit is inexpensive, discrete components and can be connected either externally or for example with a microphone preamplifier circuit in a housing be integrated, so for a user no additional, visible hardware overhead for determining the amplitude response of the Audio device is necessary.

Es ist vorteilhaft, wenn zusätzlich eine Dämpfungsschaltung für die Bestimmung des Amplitudengangs des Line-Out-Kanals vorgesehen ist. Durch die Dämpfungsschaltung, welche üblicherweise als Spannungsteiler ausgeführt ist, kann bei bekanntem Amplitudengang des Line-In-Kanals der Audiovorrichtung auf einfache Weise der Amplitudengang des Line-Out-Kanals der Audiovorrichtung ermittelt werden. Die Dämpfungsschaltung kann beispielsweise zur Signalformer-Schaltung mit z. B. einer Lautsprecher-Endstufe in ein Gehäuse integriert werden, so dass für einen Benutzer kein zusätzlicher, sichtbarer Hardware-Aufwand zur Bestimmung des Amplitudengangs der Audiovorrichtung notwendig ist.It is advantageous if in addition a damping circuit for the Determining the amplitude response of the line-out channel is provided. By the damping circuit, which usually designed as a voltage divider is, with known amplitude response of the line-in channel of the audio device in a simple way, the amplitude response of the line-out channel of the audio device be determined. The damping circuit For example, the signal shaper circuit with z. B. a speaker power amplifier in a housing be integrated, so for a user no additional, visible Hardware overhead for determining the amplitude response of the audio device necessary is.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand beigefügter Figuren erläutert. Es zeigen:The The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings explained. It demonstrate:

1: schematisch und beispielhaft den Ablauf des Verfahrens zum Bestimmen eines Amplitudengangs einer Audiovorrichtung mit dem erfindungsgemäßen System 1 : schematically and by way of example the sequence of the method for determining an amplitude response of an audio device with the system according to the invention

2: schematisch eine beispielhafte Erweiterung des erfindungsgemäßen Systems zur Bestimmung des Amplitudengangs einer Audiovorrichtung 2 FIG. 2 schematically shows an exemplary extension of the system according to the invention for determining the amplitude response of an audio device

3: in schematischer Weise ein Anschaltungsbeispiel für eine Signalformer-Schaltung und eine Dämpfungsschaltung zum Bestimmen des Amplitudengangs einer Audiovorrichtung 3 FIG. 1 schematically shows a connection example of a signal conditioning circuit and a damping circuit for determining the amplitude response of an audio device

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

1 zeigt in beispielhafter und schematischer Weise einen Rechner PC, welcher eine Audiovorrichtung AV umfasst. Diese Audiovorrichtung AV kann beispielsweise als Soundkarte in den Rechner eingebaut oder als Audio-Hardware am so genannten Mainboard des Rechners integriert sein. Die Audiovorrichtung AV weist, neben anderen nicht in 1 dargestellten Komponenten, Filter bzw. Verstärker VLO, VLI (z. B. Anti-Aliasing-Filter, etc.) auf. Dabei ist der Verstärker bzw. Filter VLO einem so genannten Line-Out-Kanal LO der Audiovorrichtung AV zugeordnet und der Verstärker bzw. Filter VLI einem so genannten Line-In-Kanal LI. 1 shows in an exemplary and schematic way a computer PC, which comprises an audio device AV. This audio device AV can for example be installed as a sound card in the computer or integrated as audio hardware on the so-called motherboard of the computer. The audio device AV points, among others not in 1 represented components, filters or amplifiers VLO, VLI (eg anti-aliasing filter, etc.) on. In this case, the amplifier or filter VLO is assigned to a so-called line-out channel LO of the audio device AV, and the amplifier or filter VLI is assigned to a so-called line-in channel LI.

In den Rechner PC ist weiters ein interner Signalgenerator SG integriert, welcher zum Erzeugen von Messsignalen, insbesondere von Rechteck-Messsignalen – üblicherweise in digitalisierter Form – eingesetzt wird. Der interne Signalgenerator ist dabei mit dem Line-Out-Kanal LO bzw. mit dem Verstärker VLO der Audiovorrichtung AV verbunden.In the computer PC is further integrated an internal signal generator SG, which for generating measurement signals, in particular rectangular measurement signals - usually in digitized form - used becomes. The internal signal generator is with the line-out channel LO or with the amplifier VLO of the audio device AV connected.

In den Rechner PC ist auch eine interne Signalanalyse-Vorrichtung SA integriert, welche an der Seite des Line-In-Kanals LI bzw. des Verstärkers VLI an die Audiovorrichtung AV angefügt ist. An die Signalanalyse-Vorrichtung SA ist dann ein Anzeige-Vorrichtungsmodul AM angeschlossen, über welches Messdaten zur Bestimmung und Darstellung des Amplitudengangs der Audiovorrichtung AV an z. B. einen Bildschirm oder ein Display ausgegeben werden können.In the computer PC is also integrated an internal signal analysis device SA, which on the side of the line-in channel LI or the amplifier VLI is attached to the audio device AV. To the signal analysis device SA is then connected to a display device module AM, via which measurement data for determining and displaying the amplitude response of the audio device AV to z. As a screen or a display can.

1 zeigt weiters den schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen eines Amplitudengangs einer Audiovorrichtung AV. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt 1 vom rechnerinternen Signalgenerator SG ein Rechteck-Messsignal mit definierter Grundfrequenz erzeugt. Dieses Rechteck-Messsignal wird üblicherweise in digitalisierte Form mit einer definierten Ausgabe-Abtastfrequenz und einer definierten Grundfrequenz generiert, wobei die Ausgabe-Abtastfrequenz beispielsweise auf dem Systemtakt des Rechners PC oder auf einer Frequenz eines Oszillators der Audiovorrichtung AV basieren kann. 1 further shows the schematic sequence of the inventive method for determining an amplitude response of an audio device AV. In this case, in a first method step 1, a rectangular measurement signal with a defined fundamental frequency is generated by the computer-internal signal generator SG. This rectangular measurement signal is usually generated in digitized form with a defined output sampling frequency and a defined fundamental frequency, wherein the output sampling frequency can be based, for example, on the system clock of the computer PC or on a frequency of an oscillator of the audio device AV.

Das Rechteck-Messsignal in digitalisierter Form wird von der Audiovorrichtung in ein analoges Rechteck-Messsignal mit genau definierter Grundfrequenz umgewandelt und dann über den Verstärker VLO bzw. den Line-Out-Kanal LO der Audiovorrichtung AV ausgegeben. Dabei wird dieses Rechteck-Messsignal durch den meist unbekannten Frequenzgang bzw. Amplitudengang des Line-Out-Kanal LO bzw. des zugehörigen Verstärkers VLO linear verzerrt, wobei üblicherweise Frequenzen von Spektralkomponenten des Signals, insbesondere die Grundfrequenz des Signals durch eine lineare Verzerrung nicht verändert werden. Üblicherweise werden nur Amplitude und Phase der Spektralkomponenten durch die Verzerrung verändert. Nichtlineare Verzerrungen können ohne Problem vernachlässigt werden.The Rectangular measurement signal in digitized form is provided by the audio device into an analog rectangular measuring signal with a precisely defined fundamental frequency converted and then over the amplifier VLO or the line-out channel LO of the audio device AV output. there becomes this square-wave measurement signal through the most unknown frequency response or amplitude response of the Line-out channel LO or the associated amplifier VLO linearly distorted, where usually Frequencies of spectral components of the signal, in particular the fundamental frequency of the signal can not be changed by a linear distortion. Usually only the amplitude and phase of the spectral components through the Distortion changed. Nonlinear distortions can be neglected without problem.

In einem zweiten Verfahrensschritt 2 wird das analoge Rechteck-Messsignal mit genau definierter Grundfrequenz mittels der Signalformer-Schaltung SF auf eine vorgegebene, bekannte Amplitude beschnitten und damit wieder auf eine exakt definierte Signalform gebracht. Dadurch wird ein Rechteck-Messsignal mit hoher Qualität erzeugt, welches eine definierte Grundfrequenz und eine bekannte Amplitude aufweist und dessen Signalform nicht mehr vom Amplitudengang des Line-Out-Kanals LO bzw. des zugehörigen Verstärkers VLO abhängig ist.In a second method step 2 is the analog rectangular measurement signal with a well-defined fundamental frequency by means of the shaper circuit SF cropped to a predetermined, known amplitude and thus brought back to a precisely defined waveform. This will generates a rectangular measurement signal with high quality, which defines a defined Fundamental frequency and a known amplitude and whose waveform is not more of the amplitude response of the line-out channel LO or the associated amplifier VLO dependent is.

In einem dritten Verfahrensschritt 3 wird dieses Rechteck-Messsignal in den Line-In-Kanal LI und damit über den zugehörigen Verstärker VLI in die Audiovorrichtung AV eingespeist, wobei das Rechteck-Messsignal üblicherweise wieder verzerrt wird. Das analoge Rechteck-Messsignal wird dann vom der Audiovorrichtung AV digitalisiert. Als Abtastfrequenz wird dabei beispielsweise eine auf dem Systemtakt oder auf der Oszillatorfrequenz der Audiovorrichtung AV basierende Frequenz verwendet, welche mit der Ausgabe-Abstastfrequenz übereinstimmt. Das digitalisierte Rechteck-Messsignal, von welchem die Audiovorrichtung über den Line-In-Kanal durchlaufen wurde, wird in einem vierten Verfahrenschritt 4 an die Signalanalyse-Vorrichtung SA weitergeleitet. Von der Signalanalyse-Vorrichtung SA wird zumindest eine Spektralkomponente des Frequenzspektrums ermittelt, analysiert und dann ein zugehöriger Amplitudenpegel bestimmt. D. h. es wird der Amplitudenpegel bei jener Spektrallinie gemessen, welche von der Grundfrequenz des Rechteck-Messsignals erzeugt worden ist. Zu diesem Zweck kann z. B. ein Frequenzspektrum mittels Fouriertransformation oder mittels diskreter Fouriertransformation ermittelt werden.In a third method step 3, this rectangular measurement signal in the Line-in channel LI and thus over the associated amplifier VLI fed to the audio device AV, wherein the rectangular measurement signal usually is distorted again. The analog rectangular measurement signal then becomes from the audio device AV digitized. As sampling frequency is for example one on the system clock or on the oscillator frequency the audio device uses AV based frequency, which with matches the output sampling frequency. The digitized rectangular measurement signal from which the audio device via the Line-in channel has been traversed, is in a fourth procedural step 4 forwarded to the signal analysis device SA. From the signal analysis device SA becomes at least one spectral component of the frequency spectrum determined, analyzed and then determines an associated amplitude level. Ie. the amplitude level at that spectral line is measured, which has been generated by the fundamental frequency of the rectangular measurement signal is. For this purpose, z. B. a frequency spectrum by Fourier transform or be determined by discrete Fourier transform.

In einem fünften Verfahrensschritt 5 wird dann der ermittelte Amplitudenpegel als Messpunkt an das Anzeige-Vorrichtungsmodul AM weitergeleitet und kann von diesem über z. B. einen Bildschirm oder ein Display des Rechners PC als ein Messpunkt des zu bestimmenden Amplitudengangs ausgegeben werden.In a fifth Method step 5 is then the determined amplitude level as Point of measurement forwarded to the display device module AM and can from this over z. As a screen or a display of the computer PC as a Measuring point of the amplitude to be determined output.

Die angegebenen Verfahrensschritte 1 bis 5 werden dann mit weiteren Rechteck-Messsignalen mit definierten Grundfrequenzen durchlaufen und auf diese Weise die zu diesem Rechteck-Messsignalen bzw. zur jeweiligen Grundfrequenz gehörenden Amplitudenpegel ermittelt. Aus diesen Amplitudenpegeln und Grundfrequenzen werden dann weitere Messpunkte des zu ermittelnden Amplitudengangs gebildet. Werden alle ermittelten Messpunkte über das Anzeige-Vorrichtungsmodul AM ausgegeben, kann mit hoher Präzision der Amplitudengang des Line-In-Kanals LI bzw. des zugehörigen Verstärkers VLI der Audiovorrichtung AV dargestellt werden.The specified method steps 1 to 5 are then with more Run through rectangular measuring signals with defined fundamental frequencies and in this way the to this square-wave measurement signals or for respective fundamental frequency belonging Amplitude level determined. From these amplitude levels and fundamental frequencies then further measuring points of the amplitude response to be determined are formed. Are all detected measurement points on the display device module AM output can be done with high precision the amplitude response of the line-in channel LI or the associated amplifier VLI the audio device AV are displayed.

2 zeigt wieder in schematischer Weise den Rechner PC mit der Audiovorrichtung AV, welche wieder einen Line-Out-Kanal LO bzw. einen zugehörigen Verstärker (oder auch Filter) VLO und einen Line-In-Kanal LI bzw. eine zugehörigen Verstärker (oder auch Filter) VLI umfasst. In den Rechner sind wieder ein interner Signalgenerator SG zum Erzeugen von Messsignalen und eine interne Signalanalyse-Vorrichtung SA, welche mit einem Anzeige-Vorrichtungsmodul AM verbunden ist, integriert. Die Signalanalyse-Vorrichtung SA ist ebenfalls an der Seite des Line-In-Kanals LI bzw. des Verstärkers VLI an die Audiovorrichtung AV angefügt und erhält damit wieder über den Line-In-Kanal LI der Audiovorrichtung AV das Messsignal. Zwischen dem Line-Out-Kanal LO und dem Line-In-Kanal LI ist nun eine Dämpfungsschaltung DS, welche z. B. als Spannungsteiler-Schaltung ausgeführt sein kann, angebracht. 2 again shows in a schematic way the computer PC with the audio device AV, which again comprises a line-out channel LO or an associated amplifier (or filter) VLO and a line-in channel LI or an associated amplifier (or filter) VLI. An internal signal generator SG for generating measurement signals and an internal signal analysis device SA, which is connected to a display device module AM, are again integrated in the computer. The signal analysis device SA is also attached to the side of the line-in channel LI or the amplifier VLI to the audio device AV and thus receives again via the line-in channel LI of the audio device AV, the measurement signal. Between the line-out channel LO and the line-in channel LI is now an attenuation DS, which z. B. can be designed as a voltage divider circuit attached.

Die Dämpfungsschaltung DS kann beispielsweise entweder nach Bestimmen des Amplitudengangs des Line-In-Kanals LI anstatt der Signalformer-Schaltung SF angebracht oder wie in 3 dargestellt in Kombination mit der Signalform-Schaltung SF zwischen Line-Out-Kanal LO und Line-In-Kanal LI angeschaltet werden.The attenuation circuit DS may be mounted, for example, either after determining the amplitude response of the line-in channel LI instead of the signal conditioning circuit SF, or as shown in FIG 3 shown in combination with the waveform circuit SF between line-out channel LO and line-in channel LI are turned on.

Über die Dämpfungsschaltung DS kann bei bekanntem, bereits bestimmtem Amplitudengang des Line-In-Kanals LI der Audiovorrichtung der Amplitudengang des Line-Out-Kanals LO der Audiovorrichtung ermittelt werden. Dabei wird vom Signalgenerator SG wieder ein Messsignal (z. B. ein Sinussignal) an die Audiovorrichtung AV geliefert, welches dann über den Line-Out-Kanal LO abgegeben wird und über die Dämpfungsschaltung DS in den Line-In-Kanal LI der Audiovorrichtung AV eingespeist und digitalisiert wird. Auf Basis dieses digitalisierten Messsignals wird dann von der Signalanalyse-Vorrichtung SA der Amplitudengang des Line-Out-Kanals LO der Audiovorrichtung AV bestimmt und über das Anzeige-Vorrichtungsmodul AM ausgegeben.About the attenuator circuit DS can operate with a known, already determined amplitude response of the line-in channel LI of the audio device, the amplitude response of the line-out channel LO the audio device are determined. It is the signal generator SG again a measurement signal (eg a sine signal) to the audio device AV delivered, which then over the line-out channel LO is output and the attenuation circuit DS in the line-in channel LI the audio device AV is fed and digitized. On The basis of this digitized measurement signal is then from the signal analysis device SA determines the amplitude response of the line-out channel LO of the audio device AV and about that Display device module AM output.

3 zeigt ein Anschaltungsbeispiel, bei dem Signalformer-Schaltung SF und Dämpfungsschaltung DS in Kombination zwischen dem Line-Out-Kanal LO und dem Line-In-Kanal LI der Audiovorrichtung AV eines Rechners PC zum Bestimmen von Amplitudengängen angebracht sind. Der Rechner PC, die Audiovorrichtung AV, der Signalgenerator SG sowie die Signalanalyse-Vorrichtung SA und das Anzeige-Vorrichtungsmodul AM sind in 3 der Einfachheit halber nicht dargestellt. Ein schematischer Aufbau dieser Komponenten (Audiovorrichtung AV, Signalgenerator SG, Signalanalyse-Vorrichtung SA und Anzeige-Vorrichtungsmodul AM) für das Anschaltbeispiel in 3 entspricht aber den schematischen und beispielhaften Darstellungen in 1 bzw. in 2. 3 shows a Anschaltungsbeispiel where the signal conditioning circuit SF and damping circuit DS in combination between the line-out channel LO and the line-in channel LI of the audio device AV of a computer PC for determining amplitude responses are attached. The computer PC, the audio device AV, the signal generator SG and the signal analysis device SA and the display device module AM are in 3 for the sake of simplicity not shown. A schematic structure of these components (audio device AV, signal generator SG, signal analysis device SA and display device module AM) for the Anschaltbeispiel in 3 but corresponds to the schematic and exemplary representations in 1 or in 2 ,

Beim Anschaltbeispiel gemäß 3 kann der Line-In-Kanal LI über einen Schalter S1, welcher drei Schaltpositionen 01, 02 und 03 aufweist, entweder mit der Signalformer-Schaltung SF, der Dämpfungsschaltung DS oder einem Mikrofon-Vorverstärker MV verbunden werden, wobei der Mikrofon-Vorverstärker optional vorgesehen sein kann bzw. auch weggelassen werden kann.In connection example according to 3 For example, the line-in channel LI may be connected to either the shaper circuit SF, the snubber circuit DS or a microphone preamplifier MV via a switch S1 having three switch positions 01, 02 and 03, the microphone preamplifier optionally being provided can be or can be omitted.

In der Schalterposition 01 wird zwischen Line-Out-Kanal LO und Line-In-Kanal LI die Signalformer-Schaltung SF geschaltet, wodurch der Amplitudengang des Line-In-Kanals LI der Audiovorrichtung ermittelt werden kann. Wird der Schalter S1 in die Schalterposition 02 gebracht, so kann – sofern der Amplitudengang des Line-In-Kanals LI bekannt ist – der Amplitudengang des Line-Out-Kanals LO ermittelt werden, indem die Dämpfungsschaltung DS zwischen Line-Out-Kanal LO und Line-In-Kanal LI der Audiovorrichtung AV geschaltet wird.In the switch position 01 is between line-out channel LO and line-in channel LI the signal shaper circuit SF switched, reducing the amplitude response of the line-in channel LI of the audio device can be determined. If the switch S1 is brought into the switch position 02, it can - if the Amplitude response of the line-in channel LI is known - the amplitude response of the line-out channel LO are determined by the attenuation circuit DS between line-out channel LO and line-in-channel LI of the audio device AV is switched.

In einer Schalterposition 03 ist der Line-In-Kanal LI der Audiovorrichtung AV mit einem Mikrofon-Vorverstärker verbunden, welcher optional vorgesehen sein kann und z. B. für Spracherkennung, Sprechererkennung oder Schallpegelmessungen eingesetzt werden kann. Da durch das erfindungsgemäße System der Amplitudengang des Line-In-Kanals LI der Audiovorrichtung AV ermittelbar ist und der Amplitudengang des Mikrofon-Vorverstärkers MV und eines verwendeten Mikrofons bekannt sind, kann eine Aufnahme einer Stimmprobe nun z. B. auf einem Rechner erfolgen und dann auf einem anderen Rechner, der für die Verwendung des Sprach- oder Sprechererkennungssystems vorgesehen ist und eine andere Audiovorrichtung AV aufweist, übernommen werden. Für einen Einsatz als Schallpegelmessgerät kann – bei bekanntem Amplitudengang des Mikrofon-Vorverstärkers MV und eines verwendeten Mikrofons – beispielsweise eine Software für den Rechner PC entwickelt werden, welche z. B. den physikalischen Schallpegel eines Signals anzeigt, eine Darstellung im Frequenzbereich ermöglicht oder eine Lautstärke in Phon gemäß ISO 226/2003 oder einen bewerteten Schalldruckpegel gemäß DIN EN 61672-1-2003-10 (DIN-IEC 651) darstellt.In a switch position 03 is the line-in channel LI of the audio device AV with a microphone preamp connected, which may optionally be provided and z. For speech recognition, Speaker recognition or sound level measurements can be used. Since by the inventive system the amplitude response of the line-in channel LI of the audio device AV can be determined and the amplitude response of the microphone preamplifier MV and a microphone used, a recording a voice sample now z. B. on a computer and then on another calculator for the use of the speech or speaker recognition system is provided is and another audio device AV has taken over become. For a use as a sound level meter can - with known amplitude response of the microphone preamplifier MV and a used microphone - for example software for the Calculator PC are developed, which z. B. the physical sound level indicates a signal, allows a representation in the frequency domain or a volume in phon according to ISO 226/2003 or a weighted sound pressure level according to DIN EN 61672-1-2003-10 (DIN-IEC 651).

Weiters kann – wie in 3 dargestellt – optional ein weiterer Schalter S2 vorgesehen sein, welcher den Line-Out-Kanal LO mit einer Lautsprecher-Endstufe LE für einen Einsatz als z. B. Normschallgeber verbindet. Da aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems Amplitudengang von Line-In-Kanal LI und Line-Out-Kanal LO der Audiovorrichtung AV bekannt sind, kann bei ebenfalls bekanntem Amplitudengang der Lautsprecher-Endstufe LE sowie eines verwendeten Lautsprechers mit der in 3 dargestellten Anordnung – ergänzt um den in 3 nicht dargestellten Rechner PC bzw. der Komponenten SG, AV, etc. – benutzt werden, physikalisch genau definierte Schallwellen abzugeben.Furthermore - as in 3 shown - optionally, a further switch S2 may be provided, which the line-out channel LO with a speaker power amplifier LE for use as z. B. standard sounder connects. Since, due to the method and / or system according to the invention, amplitude response of line-in channel LI and line-out channel LO of the audio device AV are known, the loudspeaker power amplifier LE and a loudspeaker used with the loudspeaker power amplifier AV also known in FIG 3 presented arrangement - supplemented by the in 3 not shown computer PC or the components SG, AV, etc. - are used, physi to deliver precisely defined sound waves.

Bei einer Verwendung z. B. für Sprach- oder Sprechererkennung oder Schallpegelmessungen kann die Signalformer-Schaltung SF mit dem Mikrovorverstärker MV auch in eine Gehäuse integriert werden. Dabei kann die optional vorgesehene Lautsprecher-Endstufe LE sowie die Dämpfungsschaltung DS gegebenenfalls entfallen. Für den Einsatz als Normschallgeber kann ebenfalls die Signalformer-Schaltung SF gemeinsam mit der Dämpfungsschaltung DS und einer Lautsprecher-Endstufe LE in ein Gehäuse integriert werden, wobei der Mikrofon-Vorverstärker MV gegebenenfalls entfallen kann.at a use z. For example Speech or speaker recognition or sound level measurements can be the Signal shaper circuit SF with the micro-preamplifier MV are also integrated into a housing. In this case, the optionally provided loudspeaker power amplifier LE and the damping circuit DS may be omitted. For the use as a standard sounder can also the signal shaper circuit SF together with the damping circuit DS and a loudspeaker power amplifier LE are integrated into a housing, wherein the microphone preamp MV may be omitted if necessary.

Weiters kann das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße System für Akustikmessungen mit Normsignalen eingesetzt werden.Furthermore, can the inventive method or the system according to the invention for acoustic measurements be used with standard signals.

Claims

Method for determining an amplitude characteristic of audio devices (AV), in particular for personal computer (PC) audio hardware devices, wherein the audio device (AV) has at least two channels - a line-in channel (LI) and a line-out Channel (LO) - has, characterized in that by an internal signal generator (SG) Rectangle measuring signals with defined fundamental frequencies are generated (1) that these rectangular measurement signals via the line-out channel (VLO, LO) of the audio device ( AV) that the rectangular measurement signals are trimmed by means of a signal conditioning circuit (SF) to a predetermined, known amplitude (2), that these rectangular measurement signals are fed into the line-in channel (VLI, LI) of the audio device (FIG. SV) are fed and digitized (3) that at least one spectral component of the frequency spectrum and an associated amplitude level at the fundamental frequency of the respective rectangular measurement signal are determined (4), and that he so average amplitude levels are displayed as measurement points via a display device (AM) (5).

Method according to claim 1, characterized in that a sampling frequency for digitizing the rectangular measurement signals during Line-in channel (VLI, LI) of the audio device (AV) of an output sampling frequency the internal signal generator (SG) corresponds, with which generates the rectangular measurement signals become.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized that for determining the at least one spectral component of the frequency spectrum a rectangular measurement signal a Fourier transformation, in particular a discrete Fourier transformation, is used (4).

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that is based on the amplitude response of the line-in channel (VLI, LI) Amplitude response of the line-out channel (VLO, LO) is determined such that the line-out channel (VLO, LO) via a attenuator circuit (DS) is connected directly to the line-in channel (VLI, LI).

System for determining an amplitude response of audio devices (AV) and to carry out a method according to claims 1 to 4, characterized, that an internal signal generator (SG) for generating rectangular measurement signals with a defined fundamental frequency, a signal conditioning circuit (SF) for Determining a predetermined amplitude of the rectangular measurement signals, a internal signal analysis device (SA) for determining the spectral components the frequency spectrum and to determine the measuring points for the determining amplitude response and a display device (AM) for Output of the determined amplitude response are provided.

System according to claim 5, characterized in that additionally a damping circuit (DS) for the Determining the amplitude response of the line-out channel (VLO, LO) provided is.