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Italian Translation: Il sistema di misura Intel AudioScope

Author(s):

Stuart Sherlock, Intel Corp.

Industry:

Telecommunications

Product:

Measurement Studio

The Challenge:

Sviluppare un processo di controllo e di regolazione per garantire la qualità dei segnali audio dei prodotti di telefonia Intel.

The Solution:

Utilizzo delle schede DSA (Dynamic Signal Analyzer) di National Instruments per creare un processo di test delle prestazioni audio, in grado di misurare la latenza audio, la perdita dei dati, il volume e la risposta in frequenza.

AudioScope è un sistema di misura sviluppato dai tecnici Intel in grado di monitorare il segnale audio in ingresso proveniente da un sistema trasmittente e quello generato in uscita dal sistema ricevente. Nelle applicazioni per video conferenze, le prestazioni audio sono soggette a latenze e perdite di dati a causa dei ritardi di trasmissione delle reti Internet o telefonica a commutazione (PSTN, Public Switch Telephone Network).Per riprodurre gli ingressi audio e controllarne il processo di acquisizione, il sistema utilizza, come sorgenti di riferimento campione, tre tipi di file wave standard: un segnale audio continuo, uno alternato e uno a "Pink Noise".

Configurazione del sistema
Il cuore del sistema di acquisizione è una scheda National Instruments DSA NI 4551, su bus PCI, installata su un computer con processore Pentium. La scheda NI 4551 è in grado di offrire versatilità e prestazioni senza confronto per le misure nel campo audio da 20 Hz a 20 KHz. L’elaboratore di segnali FFT presente sulla scheda NI 4551 consente una rapida analisi dello spettro e degli eventi transitori delle forme d’onda in ingresso, campionate in tempo reale nel dominio del tempo. Il sistema dispone anche di funzionalità come il log dei dati e la possibilità di preimpostare i parametri. Abbiamo sviluppato un pannello virtuale intuitivo che si interfaccia con la scheda NI 4551 utilizzando Visual Basic e ComponentWorks di National Instruments.
L’interfaccia utente mette a disposizione tutti i controlli e gli indicatori necessari per il collaudo, mentre il menù consente di accedere alla maggior parte dei controlli e delle funzionalità del programma. Inoltre, con le configurazioni opzionali di AudioScope, è possibile acquisire in modo semplice le forme d’onda tipiche delle applicazioni di visualizzazione e di analisi in tempo reale, quali il controllo del volume, l’analisi dei CODEC e dei jitter.

Misurare la latenza audio
La latenza audio, cioè il ritardo della trasmissione di una chiamata tra il sistema trasmittente e quello ricevente, viene misurata con NI 4551 a partire dal momento in cui l’audio entra nel microfono del sistema trasmittente (o nell’ingresso microfono della scheda audio), fino al momento in cui viene riprodotto dagli altoparlanti del sistema ricevente (o all’uscita altoparlanti della scheda audio). Il segnale di riferimento in ingresso è stato modificato per poter gestire il trigger sul canale d’ingresso ricevente di AudioScope. Il processo di misura è indipendente dal mezzo usato per gestire la chiamata audio.

Misurare la perdita dei dati
La perdita dei dati, percepita come una riduzione temporanea di volume, viene normalmente associata alla perdita di alcuni pacchetti audio. Tuttavia, al crescere dei jitter di rete, il buffer di playback audio del sistema ricevente tende a diminuire le sue prestazioni. In realtà non si tratta di una vera perdita di dati ma piuttosto di una variazione nella temporizzazione dei buffer di playback. Un grafico di un segnale audio di playback, soggetto a jitter, appare molto simile a un grafico che presenta perdita di dati. In quest’ultimo caso, tuttavia, se si confronta il segnale di playback con quello originale in ingresso, i pezzi mancanti della forma d’onda sono ben evidenti. Al fine dei test, è possibile riprodurre su uno stesso grafico entrambe le condizioni ed osservare il risultato. AudioScope è stato progettato e configurato per visualizzare una finestra della base dei tempi di acquisizione di al massimo 5 secondi, ma analizzare la perdita dei dati in questa finestra risulta difficile perché le perdite avvengono in modo casuale, secondo modalità diverse e con durata differente. Per questa ragione il registratore di cui AudioScope è dotato consente di acquisire in modo continuo i dati su un intervallo di tempo predefinito e limitato solamente dalle dimensioni del disco rigido.

Calibrazione e accuratezza
Per preservare l’integrità dei dati acquisiti, il sistema viene calibrato confrontando il segnale con valori di latenza noti. Verifichiamo la calibrazione a differenti intervalli di latenza (100 ms, 200 ms, 400 ms e 800 ms) ed effettuiamo le correzioni se si riscontrano delle deviazioni.

Sistemi di collaudo mobili
Un secondo sistema, montato su un rack dotato di ruote, è stato inoltre costruito per soddisfare l’esigenza di effettuare test audio manifestata da altri gruppi di sviluppo all’interno di Intel. I due sistemi di collaudo sono identici, fatta eccezione per le dimensioni delle scatole di isolamento.1

Per ulteriori informazioni, contattate:

Stuart Sherlock

Sr.Test Engineer

Intel Corp.

Tel: (503) 264-3089

E-mail: stuart.sherlock@intel.com

 

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