許多家庭媒體中心使用PC，甚至是筆記本電腦負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)容播放，因此Microsoft Vista對(duì)音頻的要求就成了電腦聲卡及其它相關(guān)外設(shè)的重要指標(biāo)，其需要達(dá)到HD音頻的輸出品質(zhì)。此外，對(duì)于空間較小的居住環(huán)境，如學(xué)生公寓等，筆記本電腦就成了其HD欣賞體驗(yàn)的核心設(shè)備。

　　2007年6月1日起，微軟的Windows徽標(biāo)計(jì)劃（Windows Logo Plan, WLP）對(duì)安裝Vista操作系統(tǒng)的PC機(jī)和筆記本電腦提出了十分具體的強(qiáng)制性音質(zhì)要求。對(duì)包括THD+N、動(dòng)態(tài)范圍、串?dāng)_等8項(xiàng)受電腦音頻信號(hào)通道影響的參數(shù)都有詳細(xì)規(guī)定。

　　微軟設(shè)備測(cè)試項(xiàng)目（DTM）目前要求對(duì)Vista音效參數(shù)的一個(gè)子集進(jìn)行強(qiáng)制測(cè)試。圖1為DTM簡(jiǎn)化框圖，一臺(tái)稱為DTM Studio的電腦主機(jī)控制測(cè)試過(guò)程并產(chǎn)生測(cè)試報(bào)告，被測(cè)設(shè)備（SUT）連接到Audio Precision 公司的2700系列雙域音頻分析儀上，然后再接到Audio Precision主機(jī)的電腦上。所有設(shè)備均由DTM控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制。

　　目前音頻分析儀僅能測(cè)試被測(cè)系統(tǒng)音頻輸出接口的電信號(hào)，DTM近期可能對(duì)其測(cè)試設(shè)備進(jìn)行升級(jí)來(lái)滿足揚(yáng)聲器等聲學(xué)性能測(cè)試的要求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師必須認(rèn)真選擇音頻信號(hào)通道上所有的有源和無(wú)源器件，在筆記本電腦中，音頻信號(hào)始于南橋（南橋支持主板上的低速信號(hào)，如音頻等，北橋支持存貯和顯示）。南橋提供一個(gè)連接高清音頻（HDA）Codec的接口，Codec的模擬輸出再連至音頻功放。音頻功放的輸入和HDA Codec音頻輸出之間需要放置隔直電容，以防兩側(cè)偏置電壓不一致。

　　在音頻功放輸出和插座之間通常會(huì)有一個(gè)EMC濾波器，包括一個(gè)低成本的磁珠和一個(gè)小電容（圖2）。如果使用類似MAX9724A或MAX9789A（MAX9789A集成了AB類立體聲揚(yáng)聲器功放、DirectDrive 無(wú)電容耳機(jī)放大器和LDO）的立體聲音頻功放，則音質(zhì)可超過(guò)Vista操作系統(tǒng)的要求(表1)。這些芯片都使用了美信公司的DirectDrive專利技術(shù)，傳統(tǒng)電路上常見(jiàn)的大尺寸隔直電容可以被省去，從而可以減小尺寸，降低成本，其充放電引起的爆破聲也被消除。

　　總諧波失真和噪聲 (THD+N)

　　總諧波失真加噪聲（THD+N）量化了系統(tǒng)呈現(xiàn)的非線性，諧波失真會(huì)改變音色，讓音樂(lè)聽(tīng)起來(lái)不自然。噪聲是指在播放空白音樂(lè)期間聽(tīng)到的殘余嘶嘶聲和嗡嗡聲。THD+N是音頻信號(hào)回放精度的量化指標(biāo)，對(duì)最終用戶來(lái)講非常重要。

　　THD+N是諧波和噪聲的和（不包括基波）與基波的比。通常三個(gè)因素會(huì)影響THD+N測(cè)試：有源器件（HDA Codec和音頻功放）、無(wú)源器件（電容和磁珠等），以及電路板布局（主要是接地的處理）。

　　通常，有源器件僅影響THD+N的高頻部分，在這種情況下，可以先測(cè)試一下有源器件的評(píng)估板。低頻出現(xiàn)問(wèn)題的情況通常是由輸入隔直電容的材質(zhì)和容值引起，要盡量選擇使用那些高耐壓、電介質(zhì)材料好的電容。

　　磁珠的典型應(yīng)用是放置在音頻功放和輸出插座之間，和接地的小電容一起構(gòu)成一個(gè)濾除ESD和EMI影響的濾波器，同時(shí)也是會(huì)增加THD的另一個(gè)無(wú)源器件。質(zhì)量差的磁珠會(huì)導(dǎo)致整個(gè)音頻頻段內(nèi)都無(wú)法通過(guò)測(cè)試。

　　如果被測(cè)系統(tǒng)選用的有源器件是Vista兼容的，并且還選用了高品質(zhì)無(wú)源器件，則要考慮電路板布局的影響。此時(shí)，影響THD+N的主要是噪聲而不是失真，最有可能的原因是HDA Codec和音頻功放的接地出現(xiàn)了問(wèn)題。為保證最優(yōu)的性能，Codec的模擬地必須與音頻功放的模擬地共地。如果存在地電位差，則可能增加噪聲。

　　滿幅輸出電壓

　　DTM還需要測(cè)試滿幅輸出電壓（FS），該電壓是指 Codec輸入均為零時(shí)在音頻輸出插座處測(cè)得的電壓。DTM規(guī)定了WLP設(shè)備的最小電壓。FS非常重要，因?yàn)樗艽_保用戶可以在飛機(jī)等嘈雜的環(huán)境中聽(tīng)清楚DVD的播放內(nèi)容。為了避免傷害聽(tīng)覺(jué)，最近還對(duì)該參數(shù)的上限作了限制。最小輸出電壓的要求很可能會(huì)伴隨著最大輸出電壓的要求，尤其對(duì)那些銷往法國(guó)和德國(guó)的產(chǎn)品而言。

　　信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍

　　信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍是滿幅電平與加權(quán)底噪聲RMS值的比率。會(huì)造成動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試失敗的兩個(gè)主要原因是輸出被衰減或底噪聲被提升。首先要確認(rèn)輸出插座的電壓能夠滿足滿幅輸出的要求，如果不能，需要檢查衰減發(fā)生在哪里。如果系統(tǒng)輸出插座處測(cè)到的滿幅信號(hào)沒(méi)有問(wèn)題，動(dòng)態(tài)范圍則可能受到了噪聲的影響。在尋找噪聲源之前要確認(rèn)系統(tǒng)中的有源器件在噪聲方面能否滿足Vista的要求 (噪聲通常會(huì)在器件數(shù)據(jù)資料的電氣特性參數(shù)表中列出)。如無(wú)法確認(rèn)，則需先使用該器件的評(píng)估板進(jìn)行基本測(cè)試。[!--empirenews.page--]

　　如果噪聲導(dǎo)致系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試無(wú)法通過(guò)，而系統(tǒng)所采用的器件又是Vista兼容的，則PCB布局可能是罪魁禍?zhǔn)住CB布局的主要缺陷還是接地。為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能，HDA Codec的模擬地一定要和音頻功放的地共同連接到一個(gè)安靜的地，任何地電位差都有可能導(dǎo)致噪聲?？梢酝ㄟ^(guò)優(yōu)化IC擺放來(lái)為HDA Codec和音頻功放獲得一個(gè)公共的、安靜的接地，但如果仍沒(méi)有改善，就必須進(jìn)一步隔離噪聲的源頭。首先確認(rèn)系統(tǒng)噪聲（包括風(fēng)扇噪聲，硬盤噪聲等）沒(méi)有耦合到功放的輸入端。如果存在此類噪聲耦合，音頻功放會(huì)將噪聲信號(hào)放大并傳到輸出插座。第二個(gè)需要確認(rèn)的是輸出插座的地引腳是否與HDA Codec模擬地和音頻功放模擬地共地，存在的地電位差會(huì)導(dǎo)致噪聲。

串?dāng)_

　　串?dāng)_目前還不屬于DTM強(qiáng)制測(cè)試，但可能近期就會(huì)變?yōu)閺?qiáng)制測(cè)試參數(shù)。串?dāng)_是一個(gè)通道的信號(hào)耦合到另一個(gè)通道的量化參數(shù)，理想的立體聲通道不存在通道間的串?dāng)_。但由于IC和PCB布局的寄生參數(shù)會(huì)造成一定程度上的串?dāng)_，為了輸出真正的立體聲信號(hào)必須盡可能的降低串?dāng)_。立體聲串?dāng)_定義了兩種情況：即左聲道到右聲道的串?dāng)_，以及右聲道到左聲道的串?dāng)_。

　　串?dāng)_測(cè)試失敗的最主要原因是PCB布局（無(wú)論是輸入的容性耦合還是輸出插座處的公共阻性地回路），而很少由IC布局引起。WLP 3.0給出的串?dāng)_要求是在整個(gè)音頻范圍內(nèi)小于等于-50dB。美信音頻功放MAX9789A的串?dāng)_參數(shù)在整個(gè)音頻范圍內(nèi)小于等

于-77dB（10kΩ負(fù)載）。此外，用評(píng)估板驗(yàn)證串?dāng)_參數(shù)是一個(gè)好主意。

　　幅度響應(yīng)

　　幅度響應(yīng)是指在給定頻段內(nèi)測(cè)得的系統(tǒng)輸出電壓。通常以相對(duì)滿幅輸出的dB數(shù)表示。幅度響應(yīng)非常重要，因?yàn)槠錄Q定了系統(tǒng)可以回放的音頻帶寬。

　　幅度響應(yīng)測(cè)試失敗也許是由于系統(tǒng)均衡電路（EQ）造成的，均衡電路會(huì)提升或降低測(cè)試頻段內(nèi)某些特定頻率的輸出，因此測(cè)試時(shí)一定要關(guān)閉系統(tǒng)的EQ電路。此外，無(wú)源器件形成的濾波器影響高頻或低頻響應(yīng)也可能是原因之一。如果系統(tǒng)高頻測(cè)試不通過(guò)，則需要檢查耳機(jī)功放周圍的反饋電容是否會(huì)影響幅度響應(yīng)。反饋電阻也可能會(huì)對(duì)音頻信號(hào)造成衰減。而如果系統(tǒng)低頻測(cè)試失敗，則選用的耳機(jī)功放需要在輸出端加很大的隔直電容，注意選用的電容COUT容值要同時(shí)兼容32Ω和10kΩ負(fù)載，而且需要考慮隔直電容的容限。如果選用的耳機(jī)功放（如美信MAX9724A），則不需在輸出插座前放置隔直電容，而低頻測(cè)試仍不通過(guò)，可以檢查一下其輸入電容值是否針對(duì)Vista做過(guò)優(yōu)化。

　　通道間相位延遲

　　通道間相位延遲最近才被加到DTM的Vista兼容測(cè)試計(jì)劃中。對(duì)立體聲設(shè)備左右聲道的相位差進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果用“度”表示，是頻率的函數(shù)。

　　測(cè)量該項(xiàng)目時(shí)。左右聲道注入相同的20Hz到20kHz的掃頻信號(hào)，在立體聲音頻輸出處測(cè)量左右聲道的相位差。 如果系統(tǒng)無(wú)法通過(guò)通道間相位延遲測(cè)試，也許是因?yàn)樽笥衣暤朗褂玫臒o(wú)源器件容限太大，造成左右聲道輸入耦合電容不匹配。如果無(wú)源器件容限沒(méi)問(wèn)題，則問(wèn)題有可能出在數(shù)字域。有源器件內(nèi)部的某些功能模塊可能沒(méi)有正常工作。