一種高保真音頻設(shè)備的測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及音頻測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體講是涉及一種高保真音頻設(shè)備的測(cè)試裝置及 測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著技術(shù)和消費(fèi)水平的提升，高保真HIFI(發(fā)燒）音樂(lè)器材大量涌現(xiàn)，這些器材在 國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有具體要求的電聲指標(biāo)上都普遍超出，也就是說(shuō)無(wú)法只通過(guò)對(duì)比指標(biāo)來(lái)評(píng) 測(cè)器材的優(yōu)劣。表一列出的是信產(chǎn)部《便攜式數(shù)字音視頻播放器通用規(guī)范》要求的信噪比， 以及一些流行隨身播放器的標(biāo)稱數(shù)值，可見(jiàn)器材全部滿足要求。
[0003] 表一
[0004]
[0005] 事實(shí)上，電聲指標(biāo)達(dá)標(biāo)并不能代表播放音樂(lè)的聽(tīng)感更好，影響聽(tīng)感的因素太多，太 難標(biāo)準(zhǔn)化或度量，如聲音風(fēng)格、失真類型、聲場(chǎng)、解析度、高中低頻三段各自的素質(zhì)、器材搭 配互相影響等等，合計(jì)約超過(guò)十幾項(xiàng)，所以它們不大可能都在國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)。但區(qū) 分這些又是選擇HIFI器材所必須的。好在人耳能感知比這多得多的細(xì)節(jié)，對(duì)此HIFI界更 習(xí)慣通過(guò)人耳的實(shí)際聆聽(tīng)對(duì)比來(lái)選擇器材。
[0006] 但聽(tīng)覺(jué)心理學(xué)等方面的研究表明，多種因素都會(huì)影響到辨音能力，甚至器材的價(jià) 格差異也會(huì)造成暗示，人們會(huì)不自覺(jué)地認(rèn)為貴的器材聲音更好。所以專業(yè)人士普遍認(rèn)為只 有盲聽(tīng)才可能徹底排除各種干擾、選出真正的好聲音。HIFI業(yè)界認(rèn)可的是"ABX法"（俗稱 盲聽(tīng)，An ABX Blind Test)，是用同一個(gè)耳機(jī)或音箱對(duì)比收聽(tīng)兩臺(tái)設(shè)備（音源A和B)，測(cè)試 者不知道它們的接入順序、僅憑聲音指認(rèn)出其中的更優(yōu)者（稱為X) JBX法為了做到"盲聽(tīng)" 需兩人配合進(jìn)行，一人僅負(fù)責(zé)切換音源，另一人僅負(fù)責(zé)測(cè)聽(tīng)，操作互相保密。如果由測(cè)聽(tīng)者 一人完成，即此人一邊切換設(shè)備一邊測(cè)聽(tīng)，就無(wú)法排除主觀影響。如圖1所示，兩人ABX法 盲測(cè)時(shí)，每次測(cè)試是從助手亂序接駁兩個(gè)音源A、B開(kāi)始，將其接入圖1中線路A、B的順序?qū)?調(diào)或者不對(duì)調(diào)，并對(duì)測(cè)聽(tīng)者保密。測(cè)聽(tīng)者使用同一個(gè)高品質(zhì)耳機(jī)在圖右側(cè)插座的上、下位置 反復(fù)插拔對(duì)比、直到選擇出更優(yōu)者，記為X。按照統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，對(duì)一個(gè)音質(zhì)指標(biāo)的測(cè)試至少需 進(jìn)行16次，才可得到足夠可信的結(jié)果。簡(jiǎn)單推算可知，一個(gè)測(cè)試單元中助手要將音源AB全 拔下再亂序插上（為了防止測(cè)聽(tīng)者從聲音未中斷辯知本次未對(duì)調(diào)）需插拔4次。同時(shí)每個(gè) 測(cè)試單元測(cè)聽(tīng)者需至少要切換音源2~6回（需插拔4-12次）方可選出更優(yōu)者X，這樣合 計(jì)插拔音頻接口 8~16次。所以完成具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的16次測(cè)試至少要反復(fù)插拔128~ 256次音頻接口。對(duì)風(fēng)格、聲場(chǎng)等常見(jiàn)的十余項(xiàng)重要指標(biāo)完整檢測(cè)一遍，反復(fù)插拔音頻接口 累計(jì)可達(dá)1280~2560次，而且音源品質(zhì)風(fēng)格相差越小、需比較的次數(shù)就越多，如圖2?？梢?jiàn) 這種ABX法人工操作工作量巨大，還容易摻入人為因素或疲勞干擾，對(duì)設(shè)備損耗也很大。所 以，盡管人工ABX法理論上可行，但是實(shí)際上難以廣泛實(shí)施。
[0007] 已有的其他類似測(cè)試方法1:論文《基于LabVIEW平臺(tái)的ABX測(cè)試系統(tǒng)》（《聲學(xué)技 術(shù)》雜志2005年3月號(hào)，第24卷第1期，賈俊、王朔中著）。通過(guò)LabVIEW平臺(tái)建立的基于 ABX方法的測(cè)聽(tīng)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種不同數(shù)字格式的聲音文件的主觀測(cè)聽(tīng)、對(duì)比，無(wú)硬件方案。
[0008] 已有的其他類似測(cè)試方法2 :PC平臺(tái)軟件Foobar2000附帶的ABX測(cè)試插件。也是 基于軟件，對(duì)兩個(gè)聲音文件的主管測(cè)聽(tīng)、對(duì)比，無(wú)硬件方案。
[0009] 上述兩種測(cè)試方法都是不能脫離計(jì)算機(jī)的軟件方案，極大地限制了測(cè)試效果和適 用范圍，導(dǎo)致無(wú)法用于外部獨(dú)立音源的測(cè)試：1)都需通過(guò)計(jì)算機(jī)聲卡實(shí)現(xiàn)發(fā)聲，眾所周知 計(jì)算機(jī)環(huán)境干擾嚴(yán)重、聲卡音質(zhì)很差，信噪比往往達(dá)不到75dB這一 HIFI入門級(jí)音質(zhì)要求。 2)即便采用目前較新的外置數(shù)字聲卡方式彌補(bǔ)，但除了成本昂貴、干擾無(wú)法根除外，受限于 接口仍無(wú)法滿足測(cè)試要求。可見(jiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)HIFI級(jí)別的外部信號(hào)測(cè)試。
[0010] 總而言之上述方法都分別存在著各種問(wèn)題，一是工作量大，對(duì)設(shè)備損害也很大。二 是只靠軟件方案測(cè)試可信度及測(cè)試質(zhì)量差。以上方法都造成測(cè)試的不準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種高保真音頻設(shè)備的測(cè)試裝置及測(cè)試方 法，利用該裝置和方法可將測(cè)評(píng)簡(jiǎn)化至一人完成，并達(dá)到了真正的雙盲測(cè)試，測(cè)試結(jié)果客 觀、準(zhǔn)確、可重現(xiàn)。
[0012] 本發(fā)明第一目的是提供一種高保真音頻設(shè)備的測(cè)試裝置，采取的技術(shù)方案是：
[0013] -種高保真音頻設(shè)備的測(cè)試裝置，其特征在于：包括主控電路、AB切換電路、測(cè)聽(tīng) 切換開(kāi)關(guān)、測(cè)聽(tīng)耳機(jī)插座、測(cè)聽(tīng)開(kāi)始/確認(rèn)按鈕、確認(rèn)指示燈、結(jié)果指示燈；
[0014] 高保真音頻設(shè)備即待測(cè)音源與裝置中的所述AB切換電路相連，監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)插入到 裝置中的所述測(cè)聽(tīng)耳機(jī)插座上；
[0015] 所述主控電路是一個(gè)基于單片機(jī)的控制電路，隨機(jī)輸出高或低的電平，其幾率各 占50%;所述主控電路控制連接所述AB切換電路，包含有確認(rèn)指示燈、測(cè)聽(tīng)耳機(jī)插座、測(cè)聽(tīng) 開(kāi)始/確認(rèn)按鈕的測(cè)聽(tīng)電路，以及結(jié)果指示燈；
[0016] 所述AB切換電路是包含繼電器的接駁電路，電路對(duì)外設(shè)有兩個(gè)音源輸入插頭，用 于接入音源A、B;所述主控電路輸出的電平用于控制所述繼電器的吸合，當(dāng)輸出高電平時(shí) 驅(qū)動(dòng)繼電器吸合使接入的音源A、B的電路發(fā)生對(duì)調(diào)，當(dāng)輸出低電平則不能；
[0017] 所述測(cè)聽(tīng)切換開(kāi)關(guān)與主控電路和AB切換電路都相連，將音源發(fā)出的聲音接入測(cè) 聽(tīng)耳機(jī)插座，所述測(cè)聽(tīng)切換開(kāi)關(guān)為三刀雙擲鈕子開(kāi)關(guān)。
[0018] 進(jìn)一步講，所述單片機(jī)是51系列單片機(jī)。
[0019] 進(jìn)一步講，所述結(jié)果指示燈有兩個(gè)，分別用于標(biāo)記音源A和B的確認(rèn)狀態(tài)。
[0020] 進(jìn)一步講，所述繼電器選擇兩只各含有2個(gè)C型觸點(diǎn)的繼電器如DS2E-SL2-DC5V; 或者一只含有4個(gè)c型觸點(diǎn)的繼電器如DS4E-SL2-DC5V。
[0021] 進(jìn)一步講，所述裝置密閉，測(cè)試人不能觀測(cè)或者感知被測(cè)音頻設(shè)備的線路接法以 及內(nèi)部繼電器接駁的聲音。
[0022] 本發(fā)明第二目的是利用上述裝置實(shí)現(xiàn)一種測(cè)試方法，采取的技術(shù)方案是：
[0023] 將A、B兩個(gè)音源亂序接入到AB切換電路中，利用主控電路隨機(jī)輸出一個(gè)高或低的 電平，高電平能夠驅(qū)動(dòng)AB切換電路的繼電器吸合，低電平則不能；當(dāng)繼電器吸合時(shí)，A、B音 源在AB切換電路中的接線線路發(fā)生對(duì)調(diào)；
[0024] 測(cè)聽(tīng)者通過(guò)測(cè)聽(tīng)切換開(kāi)關(guān)的反復(fù)切換對(duì)比，通過(guò)監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)，對(duì)比出所認(rèn)為的 A、B中哪一個(gè)優(yōu)，哪一個(gè)劣，然后通過(guò)測(cè)聽(tīng)開(kāi)始/確認(rèn)按鈕反饋給主控電路；
[0025] 主控電路結(jié)合所發(fā)出的隨機(jī)電平狀態(tài)和開(kāi)關(guān)的位置狀態(tài)，判斷出測(cè)聽(tīng)者當(dāng)前選擇 的優(yōu)者實(shí)際是A還是B，并將其記錄存儲(chǔ)下來(lái)，至此一次測(cè)試完成；
[0026] 重復(fù)測(cè)試多次，主控電路將歷次記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，匯總出更優(yōu)音源。
[0027] 進(jìn)一步講，用戶確認(rèn)按鈕按下時(shí)，主控電路獲知這個(gè)狀態(tài)并驅(qū)動(dòng)繼電器切換音源 順序時(shí)，按鈕的常閉觸點(diǎn)同時(shí)將監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)的音頻信號(hào)開(kāi)路，使得測(cè)聽(tīng)者不能通過(guò)聲音是否 有中斷或爆音的方式猜測(cè)到音源是否有切換情況。
[0028] 進(jìn)一步講，對(duì)一個(gè)音質(zhì)指標(biāo)重復(fù)監(jiān)聽(tīng)、確認(rèn)的次數(shù)至少為16次，如果A、B音源之一 被選中者次數(shù)不低于12次，意味著它是更優(yōu)者；如果A、B音源被選中次數(shù)均低于12次，意 味著沒(méi)有找到可信的更優(yōu)者，或者是A、B音質(zhì)差別小到該測(cè)聽(tīng)者無(wú)能力區(qū)分。
[0029] 進(jìn)一步講，當(dāng)A、B音源中被選中次數(shù)不低于12次的，主控電路會(huì)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的LED 燈閃爍；當(dāng)A、B音源被選中次數(shù)均低于12次的，主控電路會(huì)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)LED燈同時(shí)閃爍。
[0030] 具體操作過(guò)程是：
[0031] 1)準(zhǔn)備工作：接通裝置電源，測(cè)試前先將待測(cè)音源A、B任意順序接駁在裝置的兩 個(gè)音源輸入插頭A和B上，然后將兩個(gè)音源播放相同音頻內(nèi)容，通過(guò)監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)收聽(tīng)、開(kāi)關(guān)K 上下位置反復(fù)切換，直至音源A、B的音量和播放進(jìn)度聽(tīng)不出差別為止；
[0032] 2)正式測(cè)試：待測(cè)音源A、B亂序插入插頭A和B、并按上一條完成準(zhǔn)備工作后，按 下測(cè)聽(tīng)開(kāi)始/確認(rèn)按鈕，測(cè)試開(kāi)始，此時(shí)主控電路輸出一隨機(jī)電平；
[0033] 3)通過(guò)耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)并使用切換開(kāi)關(guān)反復(fù)切換A、B兩個(gè)音源，當(dāng)測(cè)聽(tīng)者可判定哪個(gè)為 更優(yōu)者時(shí)，將其保持在當(dāng)前耳機(jī)中播放，然后按下測(cè)聽(tīng)開(kāi)始/確認(rèn)按鈕；
[0034] 4)按下測(cè)聽(tīng)開(kāi)始/確認(rèn)按鈕的同時(shí)，主控電路通過(guò)此時(shí)測(cè)聽(tīng)切換開(kāi)關(guān)的另一路開(kāi) 關(guān)刀的當(dāng)前位置獲知選擇狀態(tài)，和前面隨機(jī)發(fā)出的電平高低一起比對(duì)，判斷出測(cè)聽(tīng)者所選 擇的更優(yōu)者實(shí)際是音源A還是B，將其結(jié)果記錄存儲(chǔ)下來(lái)；
[0035] 5)主控電路在測(cè)聽(tīng)者按下測(cè)聽(tīng)開(kāi)始/確認(rèn)按鈕的同時(shí)，再次生成一個(gè)隨機(jī)電平， 開(kāi)始新一次的測(cè)試；如此累計(jì)循環(huán)測(cè)試并記錄至少16次，測(cè)試結(jié)束；
[0036] 6)主控電路將記錄的結(jié)果匯總，計(jì)算A、B音源被選中的次數(shù)，A、B音源之一被選 中次數(shù)不低于12次的為更優(yōu)者；如果A、B音源被選中次數(shù)均低于12次，意味著沒(méi)有找到可