音频IC测试面临新挑战

较将相当程度上影响SoC设计者的工作。迄今为止，SoC 特性描述一直集中在音频问题的数字一边。对此，标准化组织很愿意介入提供帮助，为激励数字输入和用于比较结果的基准提供源码流。在有损压缩系统情况下，这些基准被包络用于定义一个可接受的输出范围。

德州仪器公司（TI）软件基础架构经理 Matthew Watson说：“这开始于10年前为ATSC（先进电视系统委员会）的 Dolby Digital和DVD视频标准。它们为Audio Precision测试设备提供了结果图，因此你可以运行THD、SNR和频谱图，看是否符合标准。”

提供这种特性支持最为自信的就是Dolby（杜比），当然这是因为它自己的编解码IP（智识产权），但Watson认为，像THX这种第三方组织也很积极。对于CD这类无损音频格式，不需要提供包络线，特性描述工程师就可以将输出码流与一个基准码流作比较，而标准化组织可以坚持码流精确的输出。Watson说：“数字输出的质量现在高于模拟输出的质量，当我们满足了外部标准时，我们的工作就基本上完成了。客户理解测试步骤的严格性，他们接受这些结果。”

但在DAC另一边，情况却有很大不同。多数芯片的架构都避免来自 SoC 的模拟输出，大部分是因为电路设计和硅片面积问题，而不是测试问题。当芯片架构集成了模拟音频时，质量预期通常会降低，特性描述也有点马虎，例如，仅检查在零和满量程数字输入时的模拟输出，以验证偏移和电压摆幅，也许还查看一个输出波形。

但情况正在变化。随着音频逐步进入数量稀少的高档玩家空间，特性描述也在变化，不仅更加严格，并且也更加与客户相关。高端音频芯片供应商Wolfson Microelectronics的营销副总裁Julian Hayes认为：“在高端，每个人对于质量的重要性都存在不同观点。这使得特性描述的步骤剧增。”特性描述也变得更加困难。

模拟输出

有经验的精密模拟电路供应商将特性描述问题分解成一系列相关的问题。我们应测量什么？我们如何进行测量以及在怎样的环境下测量？我们要走多远？而且，对于高端音频，在过程的结尾还隐约会出现另一个问题：多少次测量可以给我们正确的答案？这些问题都不一般，因为特性描述的目标不是确定输出的电气性能，而是预测聆听体验。这是一个极其严峻的挑战。

仅如何测量的问题就已经导致了很多争论。对不计较质量的音频，功能性测量就已足够。对于使用廉价耳机的普通听众，频率响应、THD和某种噪声测量就足以确定一个音频部分的声音好坏。这些测试从高保真度的早期岁月流传至今，现在仍然是测试的出发点。而且工程师们相当幸运，这些测试都很好地组合在一个单独的自动化工具箱内。

PortalPlayer刚被Nvidia收归门下，它的营销与业务发展总监Philippe Mora说：“现在每个人都有一个Audio Precision盒。”这些年来，Audio Precision已经将信号发生、采集和分析与PC控制组合在一起，成为音频特性描述的一个事实标准。通过硬件与预编码的测量序列原程序结合，Audio Precision不仅能够自动完成传统音频测量，而且还可以实现很多第三方标准化组织要求的步骤。

没有人置疑Audio Precision系统提供精确测量的能力，即使是对24 位数据和 192 kHz 采样速率的极端情况。但有些设计者也警告说，Audio Precision 设备只是答案的一部分。美国国家半导体公司音频应用总监Jeff Bridges 说：“AP是我们用于音频输出的主要特性描述工具。但对特殊测试，我们也采用其它测量设备，通常是现成的工具，如网络分析仪或频谱分析仪。”这种方案有种使特性描述平台像一个满足的疯科学家神态的趋势（图1）。但也意味着在特性描述过程中要采用很多手动步骤。

Wolfson首席技术官 Peter Frith 暗示说：“我们看到，业界特性描述步骤的范围现在已相当令人吃惊。你看到有些人将输入设为零，然后在输出端接一个伏特计测量噪声，然后用一台示波器察看满量程正弦波以便测量动态范围。其它参数：THD、SNR 和动态范围更传统。但对我们的市场，这只是开始。”特性描述还必须包括与系统相关的问题，其中特别是电源噪声抑制，当模拟输出来自一块有相当数字成份的芯片，并且有很多运行模式时，甚至难于确定电源本身的噪声抑制，但它对声音质量至关重要。 SoC是带有模拟输出的数字器件，这一事实还带来了其它类型的特性描述问题。Wolfson的Hayes 说：“早年对模拟输出的卡嗒声和爆音不存在行业标准。同样，当系统通过数字增益的各个电平时也会产生所谓拉链声，这对音频世界也是种新鲜东西。由于这些噪声的来源都与特定的用户