スマートデバイスのテスト

Testing smart speaker devices

このページは、スマートデバイスの製造業者、修理業者、再生業者を対象としています。

ここでは、これらのデバイスに内蔵されているスピーカーとマイクロホンの音声再生品質を包括的にテストする方法をご紹介します。

その過程で、すべての用語をわかりやすく解説し、テストプロセスを明確に理解できるようサポートします。

オーディオおよび音響テスト機器のリーディングメーカーとして、私たちは以下の分野で専門性を持っています:

  • 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
  • 完全なソリューションの提供

ここでは、NTi Audioのスマートデバイステストソリューションを選択することで得られる利点をご紹介します。

 

スマートデバイスとは

スマートデバイスとは、ユーザーや他のスマートデバイスと接続し、共有し、相互作用できる電子ガジェットのことを指します。これらは通常、小型ですが、かなりの計算能力を備えています。

ここでは、内蔵スピーカーまたはマイクロホンを持つスマートデバイスのテストに限定して取り扱います。

対象となるデバイスには、スマートスピーカー、モバイルデバイス、タブレット、インターホン、セキュリティカメラなどがあります。

今回の例では、Amazon Echo Dotをテストします。

 

動画:スマートデバイスのテスト方法

実際にどのように機能するのか見てみましょう。この動画での被試験デバイス(DUT)はAmazon Echo Dotです。ここで説明する概念は、他の種類のスマートデバイスにも適用されます。

 

7ステップクイックガイド

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.
    この TestSignal.mp3ファイルを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.
    この AlexaAskMyMedia.wavファイルをUSBメモリ内の \FX100WAVE フォルダに保存し、FX100に接続します。このファイルは、Alexaをトリガーする音声メッセージです。
    FX100 USB
  3. 3.
    この TestingEchoDotLoudspeaker.fx ファイルをFX-Control PCソフトウェアで開きます。このファイルは、Amazon Echoのテスト用にFX100を設定するための構成ファイルです。
    Open FX-Control
  4. 4.
    M2010マイクロホンをAmazon Echo Dotの上に配置し、FX100の入力チャンネル1に接続します。
    Microphone Input Channel 1
  5. 5.
    NTi Audio TalkboxをAmazon Echo Dotの前に配置し、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」を押します。テスト全体が自動的に実行されます。
    Start FX-Control
  7. 7.
    結果が自動的に表示されます。
    FX-Control Results

 

必要な機器

Amazon Echo Dotにはスピーカーとマイクロホンアレイが内蔵されており、オープンループ構成で順次テストすることができます。テストに必要な機器は以下の通りです:

 

1) オーディオアナライザ

FX100オーディオアナライザは、音声コマンドやオーディオテスト信号の再生、結果の解析およびレポート作成に使用されます。

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

  • オーディオジェネレータとアナライザを一体化
  • 研究開発(R&D)および品質管理向け
  • 信頼性の高い結果を提供
  • 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、スマートデバイスのスピーカーから出るテスト信号を収音します。

  • Class 1認証の周波数レスポンス
  • ダイナミックレンジ 24-145 dB
  • 1/2インチの取り外し可能なマイクロホンカプセル

3) 校正済みスピーカー

NTi Audio Talkbox

TalkBox校正済みスピーカーには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テストする際に、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テストする際に、オーディオテスト信号を再生するようスマートデバイスをトリガーする音声コマンドを再生します。

 


4) 分析およびレポート作成ソフトウェア

FX100 Control Software

FX-Control PCソフトウェアは、測定シーケンスを処理し、測定結果を可視化および記録します。また、WAVまたはMP3形式のテスト信号を生成するためにも使用できます。

特長: 

  • 高速セットアップ
  • ハードウェアダイアグラム:物理的なテストセットアップを他の場所で再現するためのビジュアル図
  • シーケンスモード:個々の測定をシーケンスに組み合わせ、許容値処理やPass/Fail判定を含むワークフローを作成

弊社のテストソリューションに関する詳細を知りたい場合は、お知らせください。

お問い合わせはこちら

FX100 Flexus

 

測定される値は?

このテストで測定されたスピーカーの値は以下の通りです:

  • 周波数レスポンス(dBSPL)
  • 歪みレスポンス(%)
  • 1 kHzにおける感度(dBSPL)
  • 1 kHzにおける歪み率(%)
  • Pa/sにおけるスティープネス(Rub&Buzz)レスポンス応答

このテストで測定されたマイクの値は以下の通りです:

  • 周波数レスポンス (dBV)
  • 歪みレスポンス(%)
  • 1 kHzにおける感度(dBV)
  • 1 kHzにおける全高調波歪み(THD、%)

 

オープンループ測定の課題

スマートデバイスは「クローズドループ」テストではなく、「オープンループ」テストを使用してテストする必要があります。概念的に言えば、オープンループテストはクローズドループテストよりもいくつかの手順が追加されるため、やや複雑になることがあります。また、市販のアナライザがすべてオープンループのテストに対応しているわけではありません。

幸いなことに、NTi Audioのスマートデバイステストソリューションを使用すれば、オープンループテストもまったく問題ありません。

ここでは、オープンループテストとクローズドループテストの違いについて説明します。


クローズドループ・スピーカーテスト

スピーカーテストは、ジェネレータがテスト対象のスピーカーに直接接続されている場合、「クローズドループ」と定義されます。そのため、クローズドループスピーカーテストでは、サウンドジェネレータをテスト対象のスピーカー背面の配線に直接接続し、テスト信号を再生します。このテスト信号に対するスピーカーの応答は、測定用マイクロホンで測定され、アナライザによって記録されます。

Closed Loop Loudspeaker Test

 

クローズドループ・マイクロホンテスト

スピーカーテストが「クローズドループ」と定義されるのは、ジェネレータがテスト対象のスピーカーに直接接続されている場合です。したがって、クローズドループのスピーカーテストでは、サウンドジェネレータをテスト対象のスピーカー背面の配線に直接接続し、テスト信号を再生します。このテスト信号に対するスピーカーの応答は、測定用マイクロホンで記録され、アナライザによって解析されます。

Closed Loop Microphone Test

 

オープンループ・スピーカテスト

Amazon Echoのスピーカーテストでは、Echo本体のスピーカー背面に直接物理的にアクセスすることはできません(Echoを破壊しない限り)。テスト信号は、AlexaがAmazon Cloudから取得します。このため、ジェネレータがテスト対象のスピーカーに直接接続されていない状態となり、これが「オープンループスピーカーテスト」と見なされます。

Open Loop Loudspeaker Test

 

オープンループ・マイクロホンテスト

Amazon Echoのマイクロホンアレイをテストする際にも、Echo本体のマイクロホン背面に直接物理的にアクセスすることはできません(これもEchoを破壊しない限り)。Echoのマイクロホンによって記録された信号はAmazon Cloudに保存され、手動でアナライザに再生されます。このため、アナライザがテスト対象のマイクロホンに直接接続されていない状態となり、これが「オープンループマイクロホンテスト」と見なされます。

Open Loop Microphone Test

 

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