消費(fèi)類音視頻SoC的測試(04-100)

　　簡單的10位有效分辨率和4KHz帶寬能滿足早期無線手機(jī)的音頻質(zhì)量要求。最新的發(fā)展趨勢表明，器件能支持規(guī)范要求更嚴(yán)格的CD品質(zhì)音頻性能，立體聲以及環(huán)繞聲效果。市場上聲稱具有24位音頻分辨率，實(shí)際有效性能一般有16位至17位，相當(dāng)于98dB至104dB的動態(tài)范圍，帶寬為20KHz。

　　當(dāng)消費(fèi)類采用分立的CD品質(zhì)DAC和ADC時，由于擁有提高器件價格的主動權(quán)，ATE相關(guān)的測試成本尚能應(yīng)付。而在SoC中集成CD品質(zhì)芯核時，由于附加功能增加了測試時間，以及對測試成本(COT)的負(fù)面影響，提高器件價格已不能彌補(bǔ)ATE測試成本的增加。

　　音頻芯核測試時間推導(dǎo)實(shí)例

　　對混合信號動態(tài)測試，防止頻譜在分析過程中產(chǎn)生的頻譜中泄漏是至關(guān)重要的。因此，必須滿足下列關(guān)系式：

　　M/N=Ft/Fs

　　式中，M為捕獲周期的個數(shù)；N為取樣點(diǎn)數(shù)；Ft為測試信號頻率；Fs為取樣頻率。

　　對低保真音頻器件，如ADC輸入的微音器或DAC輸出的耳機(jī)，采用8KHz取樣頻率，相當(dāng)于4KHz帶寬。若測試信號頻率為1.03125KHz，相對于8KHz取樣頻率和512點(diǎn)采集，可以捕獲66個周期。取樣時間等于取樣點(diǎn)數(shù)除以取樣頻率，即64ms。音頻測試需10次以上的測試，包括多個增益狀態(tài)；空閑聲道噪聲(ICN)，串?dāng)_(XTALK)和互調(diào)畸變(IMD)，這樣，既使是對簡單的芯核，總測試時間也需650ms。

　　從ATE的模擬或數(shù)字捕獲存儲器向工作站傳送20位取樣數(shù)據(jù)，其測試開銷亦是十分可觀的。為了確定供分析的數(shù)據(jù)傳送量，20位乘以取樣點(diǎn)數(shù)N，再乘以測試芯核的測試量次數(shù)。本例中，20位×512點(diǎn)×10次測量，總計為102400位。假定模擬模塊與工作站間的帶寬為1MB，測試DAC芯核的傳送時間約為100ms。數(shù)字捕獲存儲器傳送開銷在相同帶寬下也是100ms。因此，對語音品質(zhì)DAC和ADC測試，200ms傳送開銷將總測試時間增加到1500ms(650ms＋650ms＋200ms)。

　　ATE體系結(jié)構(gòu)的并行測試開銷

　　想要進(jìn)一步說明這個問題，考慮環(huán)繞聲音頻處理器對測試時間的影響。AC3數(shù)字音頻提供6路模擬輸出：前置L/R；環(huán)繞聲L/R；中央揚(yáng)聲器和超低單揚(yáng)聲器。從模擬觀點(diǎn)，這些器件需要高動態(tài)范圍與并行測試的結(jié)合。

　　CD品質(zhì)動態(tài)范圍和帶寬要求更高的取樣率。采用上面的公式而以Fs=4.8KHz代之，取樣時間為10.7ms。考慮到硬件設(shè)置、測試穩(wěn)定和其它開銷，測試時間取15ms。再考慮到10次以上的測量次數(shù)，總測試時間上升到150ms。這樣對每個位置6聲道，串行測試實(shí)施方案將需900ms。

　　4測試點(diǎn)實(shí)施方案能充分利用多個波形數(shù)字化儀并行測試的優(yōu)勢。但數(shù)據(jù)傳送在多測試點(diǎn)測試中仍是串行的，傳送開銷是要累計的。因此，即使采用4個波形數(shù)字化儀，4測試點(diǎn)測試實(shí)施方案需900ms+4×600ms=3300ms。