Category Archives: 技術文庫

USB同軸線測試的不良分析及經驗分享

隨著USB規格更新到USB 3.2以及USB4,傳輸線的傳輸頻率提升至10Gbps、20Gbps,因應高傳輸效率、低損耗、以及低輻射影響的考慮,傳統Twisted Pair的設計已經無法滿足需求,除了嚴謹的加工方式,更多的製造商是以同軸線作為新一代Type-C傳輸通道。 正規的同軸電纜組成結構分為4層,由中心而外分別是內導體、絕緣層、遮罩層、外被,作為多同軸線的外被大多是以銅箔麥拉為主,加上編織層即為雙遮罩,可以為每條同軸線帶來更好的抗干擾特性。另外,由於同軸電纜對地(編織層)距離的控制較好,因此在高頻傳輸的表現,無論是導通特性(損耗、差共模轉換)或是串擾方面都有較好的表現。 以雙絞線來說,每條銅線本身存在微量電感,此外,當兩條銅線靠近時,彼此間產生電荷效應(電容),而特性阻抗的穩定度(連續性)則是取決於電感、電容的分佈(L0、C0)是否均勻且穩定,因此,參考如下關係式,在決定特性阻抗的時候,可以看到雙絞線除了線芯直徑(d)以及固定絕緣層的介電常(ε)以外,如何控制兩線之間的距離(D)是最重要的。   雙絞線特性阻抗關係式 而同軸線因為設計結構的關係,控制內外導體(D &d)的一致性相對來說,特性阻抗的掌控上則會比雙絞線來的穩定,而連續且平穩的特性阻抗在S參數上就會有良好的的表現。   同軸線特性阻抗關係式   組件設計時的特性阻抗控制 在設計時,Type-C Cable [...]

談聲學指向性量測及作圖

Allion Labs / Greg Tsai 近年來,語音助理的應用如雨後春筍般興起,語音辨識技術也就成為各大廠競逐的主要項目。不過,要達成良好的語音辨識,有一些先決條件,其中一個就是收音裝置排除干擾的能力。收音裝置如果受到太大干擾,就會影響語音辨識的準確度。在眾多抗噪技術中,最容易實現的收音技術就是指向性麥克風。透過麥克風的指向性來排除週遭干擾,強化語音/噪音的訊雜比(Signal to Noise Ratio)。 在應用上,除了麥克風需要量測指向性(Directivity),有些製造商或是研究單位也會去量測揚聲器的指向性。 揚聲器有一項規格,稱之為 「頻率響應(Frequency Response)」。頻率響應此規格是將量測裝置放置在揚聲器軸線上、距離揚聲器表面一公尺處所量測到的頻率響應數據。但揚聲器實際在使用時,人們除了在軸向方位聆聽,更常會在離軸的其他方位聽揚聲器發出的聲音,這對於講究高品質揚聲器的廠商或消費者來說,也是受關注的指標。 對於救護車揚聲器,指向性特性將更為重要!該特性用以確保鳴笛聲響能夠被四面八方的用路人察覺,才能避免救護車和其他用路人發生碰撞。 此外,對於日常生活中和人們生活息息相關的裝置設備,其工作時或是閒置狀態下的噪音音量,也常常成為惱人的聲源。為了探討這些裝置設備的主要聲源來自何處,運用指向性量測技術,就能夠從量化數據得知該裝置/設備朝各方向的散發出來的聲壓級,工程師就可以回推找到主要的發聲位置,進而分析其成因,最終改善噪音音量。 [...]

影片聲音會延遲?談藍牙®耳機之影音同步測試實例

Allion Labs / Abel Hsu   藍牙®(Bluetooth®) 是一種現今相當普及的無線傳輸標準,是透過短波超高頻(UHF)無線技術,以2.4GHz的頻道進行無線通訊,透過這個無線技術標準連接裝置。其中,聲音傳遞在藍牙通訊中是相當重要的一部分,藍牙經過不同版本的發展,除了支援無線通話並透過A2DP等技術來來傳遞聲音外,也發展出許多應用裝置,例如藍牙耳機或喇叭等相關無線設備。 近年來平板與智慧手機的發展快速,人人都可以透過手持裝置來觀看各種不同的影音平台,也越來越多人會使用無線耳機來擺脫傳統耳機的有線束縛,讓使用者有更舒適的影片觀賞體驗。然而,在操作體驗中,影音不同步,是較為明顯的且常見的問題;原因除了可能是受到影音解碼效能的影響外,最為常見的,即是無線傳輸不良所造成。   避免影音延遲,從影音同步測試著手 影音延遲是最容易直接影響使用者感受的問題,如果影音兩者之間的延遲太過明顯,則會立即反映在使用者感受之上,甚至會比畫質與音質的感受更為強烈。 影音同步測試的概念,是要驗證影片中聲音軌與影像軌之間的相對時間。簡單來說,例如影片第5秒會出現一個擊鼓的動作,而第5秒相對應就應該同步出現鼓聲的聲音;如果第5秒擊鼓時的聲音延遲到5.1秒才發出,這就代表出現了100ms的延遲。或許有人會疑惑:影音延遲到多長的時間會感受到影響?以一般使用者來說,超過500ms(0.5s)就是一個相當大的延遲;正常狀況來說200ms(0.2s)的延遲誤差是不容易發現的。優良的延遲必須控制在100ms(0.1s)內,而找出聲音和影片的延遲就是「影音同步測試A/V Sync (Lip Sync) [...]