1. 问题陈述
在传统工厂的电声测试系统中，如果要测试耳机麦克风，针对它不同方面的性能，需要不同的仪器相互配合使用来进行检测，例如电声分析仪、极性测试仪、数字万用表、示波器、信号发生器等，还需要再加上一批经验充足的测试人员的工作才能完成。整个测试流程长，耗时多。并且对于厂家来说，设备和人员的投资比较大，系统较难维护。如何才能在保证高质量的同时缩短产品的生产检测时间，这是在工厂生产测试中普遍会遇到的难题。
2. 章和电气耳机麦克风解决方案
随着计算机的高度发展，使得工厂的自动化测试成为一种趋势。传统的测试方法已逐渐被自动化测试系统所取代。章和电气的多功能电声测试仪是一套用于耳机麦克风电声测试及音频分析的专业音频测试仪，高度集成了极性分析仪、扫频仪、示波器等设备的功能，它由高精度的音频采集硬件章和电气多功能电声测试仪USB-9001和灵活的音频处理软件AudioExpress组成。从而一方面节省了生产线上设备及测试人员的成本支出，另一方面针对耳机麦克风的所有测试项目提供专业集成系统方案，实现多功能测试一步到位。系统结构图如图1所示：
图1：耳机麦克风音频测试系统结构图
使用章和电气的多功能电声测试仪USB-9001，可以帮助您快速完成测试系统的搭建。硬件上采用16位A/D转换器，250KS/s采样率，能够满足绝大部分电声测试硬件精度要求。并且为方便工厂生产领域的测试需求，特别增设了数字I/O通道，用于控制模具、气缸等治具。
集成软件AudioExpress的功能与测量硬件的质量同样重要，软件功能灵活、测试种类多且用户界面友好，它可以测试频响、极性、谐波失真(THD)、声压(SPL)等15个项目。针对工厂的测试快速性要求，AudioExpress结合了Chirp Sweep算法，缩短传统扫频时间，从而减少了测试等待时间。
章和电气的多功能电声测试仪USB-9001可以测量人耳范围(20Hz～20kHz)内的所有可检测的声音信号，而且还可以在工厂复杂的生产环境下，识别出有用的信号并得到正确的测试结果。它与传统单一测量仪器相比较而言，性价比高并且操作更简易快速。
目前，章和电气的多功能电声测试仪已经成功应用于多个大型工厂的生产线上，测试运转性能良好。
3. AudioExpress性能优势
3.1 集成性
如果使用传统音频测试方法来测试耳机麦克风，需要音频分析仪、极性测试仪、万用表、数字电压表、示波器等多台仪器配合使用。一般来说，厂家在设备及人员方面投资比较大，系统较难维护。
章和电气的多功能电声测试仪是一套用于耳机麦克风电声测试及音频分析的专业音频测试仪，高度集成了极性分析仪、扫频仪、示波器等设备的功能，结合软件控制平台AudioExpress，达到对产品进行音频分析的目的。对耳机麦克风的各个测试项目，仅需要一台章和电气多功能电声测试仪便可完成所有测试，设备尺寸大大减少，功能高度集成。再加上一台PC机及人工耳、人工嘴等前端输入设备，整个测试系统紧凑性好，性价比高及系统升级容易。
3.2 快速性
AudioExpress采用Chirp Sweep多音扫频算法，满足工厂对于测试方面快速性的要求。传统方法下所用的扫频时间需要10秒左右的时间，Chirp扫频功能可以在限定的很短时间里在多频段内同时完成发音动作，能够在少于3秒钟时间内完成上千点的频响测试和THD测试。相对来说，在完成精度指标要求下节省了测试等待的时间。
完成12个按键的按键测试可以在0.5秒内完成，完成32*32针排线通断测试可以在1秒内完成，并且整个测试程序可以同时进行多项指标的测量，提高时间使用率，故可以在很短时间内完成所有测试项目，得到一个最终的PASS/FAIL判断结果或者是导出一份完整的报表结果分析。经多次实验测试，多功能电声测试仪完成上述所有测试项目，总时间少于10秒，比传统测试仪器快5～10倍，大大提高生产线的效率。
3.3 精确性
AudioExpress选取优良的前端采集输入设备可以使音频测试仪运行效果更显著。对于大多数应用来说，一张标准的音频测试声卡是足够的了，然而，对于电声测试及其他高精度应用来说，却达不到要求。
章和电气多功能电声测试仪所采用的动态数据采集卡采用3路同步模拟输入，2路同步模拟输出，每通道具有118dB动态范围和16位分辨率，最高采样和更新速率可达250KS/s，以高质量高采样率确保采集数据的精度达到标准。通过高速USB连接线使硬件与电脑互联，通过电脑的强大信号处理能力，即使是在复杂的工业生产环境中也完成精确测试。
3.4 智能性
章和电气的多功能电声测试仪结合生产线实际生产测试需要，开发了一套针对耳机麦克风各个测试项目的集成软件系统AudioExpress，可以完成整个系统测试的多项需求。
可以完成的测试项目如下所示：
耳机测试：频率响应，SPL，THD，阻抗，极性，左右平衡
麦克风测试：频率响应，SPL，THD，电流波形
接线测试：按键测试，音量电位器测试，DET电阻测试
AudioExpress还可提供32*32针排线通断测试等。并且用户可以通过图形化用户界面的点击，选取自己需要测试项目进行分析，可以全测，可以选择性测试，从而节省生产时间。在参数设置里面可以更改频响、THD、声压等测试项目的上下限数值，方便配合不同型号的产品指标要求。
AudioExpress系统界面可以根据客户需求做灵活修改，在应用上增加或删除某些功能，为客户度身量做，充分考虑客户的实际生产要求。
