高保真测试规范

Microsoft 于2007年6月1日开始强制要求系统厂商如果想要拿到Vista 的Logo，就必须通过Windows Logo Program（WLP3.0X）中针对声音质量的规范SYSFUND-0118(Premium)，SYSFUND-0127(Basic)。

因此业界首次有了针对电子/计算机产品订下声音质量的标准规范，也因为Microsoft在产业的领导地位使其能成为厂商愿意配合和改进产品质量的声音规范。

图1：Microsoft规范的八项标准内容

Audio Precision

Microsoft 在Policy中指定使用Audio Precision的SYS-2722 Audio Analyzer做为Program的测试仪器，连Test Kits 也针对SYS-2722开发撰写，使得这家公司一下子有名了起来。

这家位于美国奥勒冈州的专业声音测试仪器公司是在1984年时一群原本任职于泰克的工程师所创立，其开发的仪器也是首先使用计算机图型界面来取代传统老式表头型式的仪器，其产品不只多年来广受各家消费性电子厂商指定使用，同时也是美国杜比实验室的长期合作厂商，目前杜比所推出的各项认证测试也大多指定其仪器做为讯号测量的专用设备，其在专业声音讯号测量的领域的地位可以说是全世界公认的首席公司。

SYS-2722是一台二声道的多功能的声音测量仪器，本身除了声音的分析之外还支持最高达192KHz的声音产生器以及俱备了大部份数字模拟的输出和输入界面。仪器本身无任何控制功能，必需连接至计算机透过专有的软件来做控制，目前大部份的消费性娱乐产品厂商都会利用此来测试产品声音输出的失真度，信噪比，分离度…..等大家所熟悉的基本测试。

图2：SYS-2722连结方式 和AP2700控制界面

WLP规定了八项声音输出质量的测试以及声音输入、麦克风输入和耳机输出的测试。而目前Microsoft 提供的自动测试使用之Test Kits (DTM)，提供了其中五项测试支持声音输出的测试。

倘若开发人员想要了解自己的产品是否能符合Windows Logo Program里所订定的所有的规范，除了利用Test Kits控制仪器来自动完成某些项目外，还需利用AP SYS-2722仪器来手动测量其它目前Test Kits未支持的项目。

图3：DTM目前支持的测试项目

什么是Audio Performance?

本文章的目的，就是带着大家一项一项的去了解每一个测试，虽然无法见文就上手，最起码能够有一个基本的认识。所谓的Fidelity Test 或是Audio Performance 在PC上而言，简而言之就是测试他的D/A，A/D 转换的质量，牵i到板子上电容引起的失真和其它任何引起噪声的原因。整体来说通过了任何可能性的不良影响后，被转换的声音讯号输出的质量，便称乎这个输出的质量为该产品的Audio Performance，也就是Microsoft 所称的Fidelity。

认识测试项目

Full Scale

Full Scale 又叫最大输出电压，整个图表会呈现一个连续的曲线，在声音讯号的领域里我们通常会定义0dB 为最大音量的定义，而通常0dB也等于1V电压，因此在规范当中则定义了产品最大的输出要超过0dB / 1V。虽然是说最大输出电压，但严格说起来应该是最大不失真的输出电压，因为根据经验，许多的产品到了最大输出时，他的波型上缘和下缘会有被砍掉的情形，也就是所谓的截波，产生了非线性失真的情形。这时他的最大输出是不被认可的，反而要调低音量到无截波情形时才能决定他的最大不失真的能力。

图4：连续波型上不能有任何截波，不然上下看起来是方型的。

在此项测试时，我们会从待测物输出一个0dB 48KHz Sample Rate 1KHz 的声音然后输入到仪器去分析。之后调整计算机的音量到最大，看是否有谐波失真（有关谐波失真后述），接着放低音量到谐波失真率低于0.2后，显示在屏幕上的电压值即为此产品的Full Scale，此值必须记录下来，后续的测试都会用到。

另外一个测试项目〔Sampling frequency accuracy〕通常也会在此时同时测到，测试信号的Sample Rate 在进入D/A前后的精准度并比较信号原本的Sample Rate和实际测量到的比值，通常会用第一个测试的信号一起测试，Microsoft 规范为0.02%。

THD+n

Total Harmonic Distortion with Noise也就是总谐波失真加上噪音值。

其原理在于当信号转换输出时，在原信号会有非线性的失真也就是会额外加上非原始的信号成份。
简单来说，当我们输入1KHz的讯号时，就有可能在其倍数如2K,4K 会额外多出非原本讯号的不正常信号。

图5：只有1K部份是原始的讯号，其它倍数部份都是谐波。

此不正常的谐波当然也就会影响原始信号的重现，此项测试为检测谐波的增益对比上原始讯号的差异值，假设原始讯号为0dB，谐波最大为-60dB，则谐波相对于原始讯号的距离为60dB。

在做此测试时，我们在Full Scale测到的值就会在此被采用为参考值也就是当做最大输出信号。

而此项测试采用的信号一般来说习惯采用-3dB 1KHz 的信号来做为实际测量信号，然后量出的谐波值再和之前的Full Scale值做差异比较。

Microsoft所要求的测试比原始厂商要求的还要严格，他要求的不是只有1KHz的讯号量测而是在全频的信号下做量测，也就是20Hz – 20KHz 分成31个频段，所得到的值会有31个，再取最差的值，所以称为THD+N VS Frequency。