AV擴大機的Dolby環繞技術測試

Allion Labs / Omar Huang

什麼是擴大機?

擴大機顧名思義就是用來放大我們輸出聲音訊號的設備,也就是喇叭本體,而擴大機還可分成前/後級擴大機、KTV擴大機、耳機擴大機等等。在本篇文章,我們將介紹AV擴大機。這台擴大機本身已集合所有操控功能,讓一般使用者能輕易上手,而它的主要特色能讓Audio 與Video 集合在一台機器上,雖說音質可能比不上專門的擴大機,但對大部份使用者來說是最為方便的選擇。此外,AV 擴大機重要的功能還包括Dolby跟DTS兩種環繞聲道技術的處理器。

什麼是DolbyDolby Audio?

時間追溯到1965年,一位美國工程師——Ray Dolby於英國成立了杜比實驗室(Dolby Laboratories Inc.)。歸功於他發明的音訊降噪技術,不僅讓音效的品質提升,也讓專業使用者與一般消費者都能輕鬆獲得聽覺的盛宴。

杜比音效(Dolby Audio™)在當代已被廣泛使用在影院、家庭、手機等硬體設備中,透過廣播、下載、即時串流(直播)等方式,為使用者提供豐富清晰與震心動魄的聽感體驗。此外,Dolby Audio技術還可支援多達7.1聲道的環繞音效,無論在電視、電影、音樂、或遊戲,都能讓使用者體驗到多層次音效。

Dolby DigitalDolby Digital Plus、與Dolby TureHD的區別

Dolby Digital Plus基於杜比數位(AC-3)技術;該技術是目前電影、廣播、家庭影院環繞聲的制定標準,Dolby Digital Plus 又稱 E-AC-3(是Dolby Digital / AC-3 的加強編碼系統),不僅提升了頻寬且能達到 7.1 聲道。而Dolby TrueHD 則是一個基於Meridian Lossless Packing的無失真編解碼格式,在多數的藍光電影都是使用該技術。

AV擴大機的Dolby測試

在全球多聲道技術市場中,Dolby因其高品質的多聲道技術一直獨領風騷,大多數使用者也視Dolby認證為音頻技術的最高標準。然而,對於想取證的廠商則需要事先完成由Dolby所提出的self-test,目的是為了降低在認證測試時可能會遇到的問題。Self-test包含了兩項測試:聆聽測試(Listening Test)和電聲測試(Electrical & Recommended Tests)。百佳泰將在本篇文章中透過兩台AV擴大機帶大家來認識self-test的測試內容。

聆聽測試 Listening Tests

這個測項主要是確認DUT在播放測試音訊時的Dolby Digital Plus 解碼器有沒有異常音訊;相較於其他測試,聆聽測試的特點可以發現明顯的故障。測試會在安靜的房間來進行,過程中會播放DUT所能支援的音頻格式來辨識各個聲道有沒有正確的呈現,以及播放時聲音有沒有異常爆音、點擊聲、失真等等。

測項如下:

  1. Channel Identification
  2. Difficult Bitstreams
  3. Data-Rate Support
  4. Sample-Rate Support
  5. Error Concealment
  6. Consumer Encoder Bitstreams
  7. Additional BSI Bitstreams

電聲測試 Electrical & Recommended Tests

這個測項主要是透過Audio Precision來量測DUT的主要類比介面的電聲訊號。如果DUT有內建網路介面,則需要額外測試網路傳輸播放檔案來量測訊號,此外還需量測DUT在Dolby Digital Plus的推薦配置下的性能比。

測項如下:

  1. Reference Level
  2. Maximum output level
  3. Signal-to-noise-ratio
  4. THD+N vs frequency
  5. Dual-Mono Support
  6. Audio/Video Synchronization

Dolby可能的常見問題:

  1. 聲音輸出有延遲 AV sync
  2. 聲音有異常音甚至到爆音
  3. 多聲道無法正確輸出
  4. Decoder 反應時間過慢

我們選用兩台市面上常見的擴大機,並在符合ETSI法規的測試聆聽室來執行Dolby的self-test,下面請參考我們測試環境以及測試結果。

測試擴大機:

測試聆聽室
測試儀器: Audio Precision APx585

聆聽測試Listening Tests測試結果:

在聆聽測試下,兩台DUT都能通過各測試的 pass criteria,在各個聲道播放中也有正確的呈現,播放高頻以及掃頻的測試也都沒有爆音或是延遲的情形,而在音質標準最會發生的失真情況也都沒有狀況。

電聲測試 Electrical & Recommended Tests測試結果:

Reference Level

DUTChannel LChannel R
YAMAHA7.926 V7.916 V
ONKYO7.453 V7.282 V

一般而言擴大機的輸出越高越能推動阻抗高的喇叭。量測結果顯示,兩者在最大輸出都接近落在7V,而 YAMAHA 則是比 ONKYO 稍微高 0.5V。

Maximum output level

在這項測試中失真的值都是越低越好。量測結果顯示,兩者在最大輸出的 THD+N 都小於建議標準的3%;而 YAMAHA 則是比 ONKYO 稍微高 0.04%。

Signal-to-noise-ratio

在這項測試中信噪比的值越高越好;信噪比的值越高則雜音越少。量測結果顯示,兩者DUT都符合建議標準的數據:>65dB。YAMAHA 則比ONKYO 稍微要好一點。

THD+N vs frequency

ONKYO

YAMAHA

量測結果顯示,兩者DUT都符合建議標準>65dB,但ONKYO在10K的頻率則比 YMAHA更佳穩定;YAMAHA 則在200~3KHz區段有相當大的左右聲道落差。

Dual-Mono Support

該測試播放了Dual-Mono 的測試訊號,用以確認DUT能支援哪幾種dual-mono格式。從結果得知兩台DUT都支援stereo mode。

結語

百佳泰深耕聲音測試多年,不僅能執行Dolby所要求的self-test,更能提供多樣化的客製化解決方案,幫助廠商在產品開發初期能及早發現問題並進行改善,除可降低出貨後的客戶抱怨外,也能提高消費者滿意度。本篇測試案例以AV擴大機Dolby的測試手法為例,如欲瞭解其他影音技術的測試案例;如數位影院系統(Digital Theater Systems,DTS)的標準完整測試要點以及測試要求,請洽百佳泰。