スマートデバイス

Testing smart speaker devices

このページは スマートデバイスの設計・開発、生産、品質管理者の方々を対象としています。

ここでは、スマートデバイスに組み込まれているスピーカー、マイクロホンの再生品質を幅広く測定する方法を紹介いたします。

また、測定プロセスを明確に理解していただくために、用語についても解説していきます。

NTi Audioはオーディオ・音響向け測定器のリーディングマニュファクチャーとして、実用的なテストソリューションを提供します。

  • 精密な測定器
  • 測定した結果のポスト処理、分析、レポート作成が可能な直観的なソフトウェアパッケージ
  • 統合ソリューション

NTi Audioスマートデバイス・テストソリューションを導入することで、得られるメリット について参考にしてください。

 

スマートデバイスとは

スマートデバイスとは、計算処理能力を持ちインターネットに接続して情報を共有、交換できる携帯機器のことで、一般的にスマートフォンやタブレットのような多機能端末の総称を指します。

NTi Audioの測定器では、スマートデバイスに内蔵されているスピーカーやマイクロホンを経由した信号回路が測定対象です。

ここでいうスマートデバイスとは、スマートスピーカー、モバイル機器、タブレット、インカム、セキュリティーカメラなどです。

測定例ではAmazon Echo Dot(スマートスピーカー)を使用します。

 

動画:スマートデバイスの測定方法

それでは実際に測定方法をご覧いただきましょう。動画の被測定器は、Amazon Echo Dotです。

 

7ステップによるスマートデバイスの測定方法

以下はAmazon Echo Dotスマートスピーカー測定のクイックガイドです。

  1. 1.
    次のファイル TestSignal.mp3をAlexa My Media Serviceに保存します。これはGlideSweepテスト信号です。
    Alexa My Media Service
  2. 2.
    次のファイル AlexaAskMyMedia.wavをUSBスティックの\FX100WAVEフォルダに保存し、FX100に差し込みます。これはAlexaを呼び出すメッセージです。
    FX100 USB
  3. 3.
    次のファイル TestingEchoDotLoudspeaker.fx をFX-Control PCソフトウェアで開きます。これはFX100でAmazon Echo Dotテストをテストするためのコンフィギュレーションファイルです。
    Open FX-Control
  4. 4.
    M2010マイクロホンをAmazon Echo Dotの上に設置し、FX100の入力チャンネル1に接続します。
    Microphone Input Channel 1
  5. 5.
    TalkboxをAmazon Echo Dotの前に置き、FX100の出力チャンネル1に接続します。
    TalkBox Output Channel 1
  6. 6.
    スタートを押すと、測定が自動でスタートします。
    Start FX-Control
  7. 7.
    測定結果が表示されます。
    FX-Control Results

 

必要な測定器

Amazon Echo Dotには、スピーカーとマイクロホンが内蔵されています。これらはオープンループのテストコンフィギュレーションのシーケンスにて測定されます。
 

1) オーディオアナライザ

FX100 オーディオアナライザ は音声コマンドとオーディオテスト信号を再生します。そして測定し、結果をもとにレポートを作成します。

FX100 Flexus
Flexus FX100 オーディオアナライザ

FX100オーディオアナライザの特長

  • ジェネレータとアナライザを1台に集約
  • 研究開発から品質管理まで対応
  • 高信頼性
  • 高速測定
  • 簡単な操作性と自動化対応

2) 測定用マイクロホン

Measurement Microphone M2010 / M2015

M2010測定用マイクロホンは、スマートデバイススピーカーから出力されるテスト信号を収録します。

  • Class 1サーティファイド周波数レスポンス
  • ダイナミックレンジ 24-145 dB
  • 1/2インチ着脱式マイクロホンカプセル

3) キャリブレーテッド・スピーカー

NTi Audio Talkbox

TalkBox キャリブレーテッド・スピーカー には、2つの役割があります:

  1. スマートデバイスのマイクロホンを測定する際、TalkBoxはオーディオテスト信号を再生します。
  2. スマートデバイスのスピーカーを測定する際、TalkBoxはスマートデバイスをオーディオテスト信号にトリガさせるための音声コマンドを再生します。

 


4) The analysis and reporting software

FX100 Control Software

The FX-Control PC Software processes the measurement sequence, visualizes and logs the measurement results. It can also be used to produce the test signals in WAV or MP3 format.

Features: 

  • Fast setup
  • Hardware diagram - a visual for replicating the physical test setup at other locations.
  • Sequence mode - individual measurements may be combined into test sequences, including tolerance handling and Pass/Fail result, creating a test workflow that is easy to understand for the operator.

Want to know more about our test solution? Just let us know, and we will gladly provide you with the information.

I am interested
FX100 Flexus

 

測定項目について

The loudspeaker values measured in this test are:

  • Frequency response in dBSPL
  • Distortion response in %
  • Sensitivity @ 1 kHz in dBSPL
  • THD @ 1 kHz in %
  • Steepness (Rub&Buzz) response in Pa/s

The microphone values measured in this test are:

  • Frequency response in dBV
  • Distortion response in %
  • Sensitivity @ 1 kHz in dBV
  • THD @ 1 kHz in %

 

オープンループ測定の課題

Smart Devices have to be tested using an "Open Loop" rather than a "Closed Loop" test. Conceptually, open loop tests can be slightly more challenging because the test procedures have a couple of steps more than in closed loop tests. Also, not all commercially-available analyzers are capable of testing open loops.

Fortunately, the NTi Audio Smart Device Testing solution ensures that open loop testing is not a challenge at all.

For your interest and understanding, we now discuss the difference between open and closed loop testing:


A Closed Loop Loudspeaker Test

A loudspeaker test is defined as being "closed" when the generator is connected directly to the loudspeaker under test. Therefore, in a Closed Loop loudspeaker test, we connect the sound generator directly to the wires at the back of the loudspeaker under test and play the test signal. The response of the loudspeaker to this test signal is measured with a measurement microphone, and recorded by the analyzer.

Closed Loop Loudspeaker Test

 

A Closed Loop Microphone Test

Similarly in a Closed Loop microphone test, the analyzer is connected directly to the wires on the back of the microphone under test. We play the test signal through a calibrated loudspeaker, and the response of the microphone is recorded by the analyzer.

Closed Loop Microphone Test

 

An Open Loop Loudspeaker Test

For a loudspeaker test on the Amazon Echo, we have no direct physical access to the back of the loudspeaker in the Echo itself (without destroying the Echo). The test signal is fetched by Alexa from the Amazon Cloud. As the generator is thus not connected directly to the loudspeaker under test, we have what is considered to be an Open Loop loudspeaker test.

Open Loop Loudspeaker Test

 

An Open Loop Microphone Test

To test the microphone array in the Amazon Echo, we also have no direct physical access to the back of the microphones in the Echo itself (again without destroying the Echo). The signal recorded by the Echo microphones is stored on the Amazon Cloud and played back manually to the Analyzer. As the analyzer is not connected directly to the microphones under test, we have what is considered to be an Open Loop microphone test.

Open Loop Microphone Test

 

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