音频IC测试面临新挑战

于是可测试设计成为一门艺术。特性描述工程师必须与测试工程师一起寻找最少测试数量（实际的测试设备有在预定时间内完成工作的能力），这样才存在芯片满足客户期望的最大可能性。只有经验，对于音频的深厚知识，以及好运才能实现这个目标。LSI 的 Tromp 说：“确定一组量化测试本身正在成为一个技术性的工作。你怎么样把好的和坏的非量化概念带入工程领域？对视频也有相同的问题，那时的终极裁判是观众。但至少在视频情况下，如果什么东西看着不对头，你就可以停在该帧作检查。”

不过，还是有一些来自专家的提示。Hofer 声称：“测试问题主要来自路由选择和可取性。可取性是关键。例如，如果你有一个片上 DAC，你需要能够接近它的两侧。否则，你只是测量了端至端的子系统，而不知道里面发生了什么。”

这个问题使得可取性成为高端音频的一个关键技巧。工程师需要引出 SoC 的测试点。但这些测试信号路由就如同路由实际模拟输出一样关键，否则数据也几乎是无用的。当你用110dB动态范围作测量时，串扰、有高噪声本底的模拟复用器，以及其它看似不重要的事情都可以摧毁一个模拟节点的可视性。

有意思的是，数字自测的概念在这里可能也很重要：即与功能测试相对的结构测试。假定没有足够的时间完整测试一个精密音频输出的功能，设计者必须知道可能的失效方式，在设计芯片时帮助检查之。TI 公司从事 D 类放大器的 Shipley 说：“我们很幸运，自己的员工在第二阶滤波器前一直是用数字信号”（图3）。“但即使如此，我们也要根据对电路的理解，掌握模拟信号返回数字架构时发生的事情。测试仪测出芯片上的开关波形，你必须能够知道它如何影响客户的听觉。”

最后，可测性制造过程成为 SoC设计者和测试系统之间的一个协同工作。用测试系统完成一些特定测试，并且找到该芯片驱动一对耳机或Brand X的D类放大器的方法。这不是一个小的挑战，但听音室里有高端音频质量的终极裁判，SoC设计和测试工程师都必须直面这一挑战。

附文：可以测量吗？

一个训练有素的聆听者可以听出很多种人造声，它对传统的音频特性描述过程是完全透明的，这是音频工程师的不幸。也许有些例子可以解释这些微妙之处，设计者必须在听音室和特性描述平台之间做出公断。

一个例子是 Wolfson 的进展。平台测试表示一款器件很出色，它有很宽的动态范围和低失真。但聆听者却说音场不精确。进一步研究表明，问题的原因来自于 FIR（有限脉冲响应）滤波的数字滤波器算法。最常用的算法可在频率域中完成精准的工作，工程师在频域中检查滤波器的响应。然而，时域中对脉冲响应的观测表明，响应定位于脉冲的中心（而不是轨上）。换句话说，发生了预先振铃。这种结果干扰了人类耳朵跟踪来自扬声器的声音之间的空间关系 ,需要一种新的 FIR 算法。

在另一个例子中，高精密 DAC 的加扰算法在循环中出现了问题，造成随机（听不见的）尖峰，组成可听得见的重复序列。传统特性描述不能揭示这种问题，但对一个长数据序列的精心线性测试则能做到。

你甚至还必须尊重那些难以置信的听音室结果。这一方面特别敏感，因为很多工程师认为，一些聆听者声称听到的东西要么无法重复，要么不存在。但是，只因为看似怪异而否定一个听音结果也是轻率的做法。

TC Applied Technologies的首席执行官Morten Lave提供了下面这个例子：一个聆听测试比较了使用一台CD播放机、放大器和扬声器组合的音频质量，它们分别使用RCA插头模拟互连方式，和一个通过光纤的S/PDIF（索尼/飞利浦数字接口）接口。聆听者报告说，模拟连接的声音质量较好。测试报告推论，这一发现是模拟声优于数字声的又一证据。Lave开始忽略了这个结果。

但经过仔细查看，他发现研究者进行了一次盲测，此时聆听者并不知道他们正在听的是什么系统，而结果还是一样。因此，工程师进一步研究发现，在 S/PDIF 光链接的光换能器上升和下降时间上存在着可测的差异。这种差异造成了与数据有关的抖动，而在 DAC 的另一端就成了可听的成份。Lave 说：“我信任盲测，但它并不总能说明问题。”