Audio Crosstalk

Crosstalk(中文翻譯-串音)在Audio來說就是指不同聲道(左右聲道)相互干擾的意思,簡單來說可以把它想像是我們在測試左聲道的時候右邊喇叭或耳機會聽到左聲道的聲音。同理在測試右聲道的時候,左邊的耳機或喇叭會聽到右聲道正在播放的測試音聲。當有這樣的問題存在,不管是放大器用的多好,失真度有多低。輸出功率可以多大,用了上萬塊的以上的耳機,會發現音場都會很狹窄,無法聽出立體的聲音,特別最嚴重的狀況就是聽到只剩mono(單聲道)這樣的音質,這樣一般使用者聽起來所有的聲音都只會集中在正中央。

Crosstalk這類的問題在電路上與外接裝置(耳機或喇叭)終端設備,都是一樣有這類的問題存在:Common impedance。其測試方式是使用一個stereo立體聲源檔,內容是只有一個聲道的聲音,一般業界測試都會用 20Hz~20KHz -20dBFS (這個指人類能大致聽到範圍) 來當成訊號,另一個聲道則是純粹的靜音使用Audio Precision 的話只要在analyzer的部分選擇crosstalk就可以。其這樣就可以測得電路端的crosstalk,如果沒有Audio Precision的話可以用三用電表或者示波器去確認這兩個聲道比值,但這樣的話會比較無法很精確因為三用電表跟示波器很容易會受到干擾,而且這兩種儀器無法區分哪些是被couple過去的,哪些是noise訊號。

Audio Precision 測試DUT的crosstalk 接線圖:




Audio Precision crosstalk 量測頁面設定:



下圖就是crosstalk 的原理由來,電路上左聲道輸出1V給後面的Rload 100ohm。其電流迴路會沿著common impedance回去到放大器,但這樣的迴路會造成不必要的電壓在兩個聲道中間, 就下圖1mV,而這1mV就會在另一個聲道出現,這種傳導方式有別於高頻訊號可以從空氣中couple到其他地方(高頻的couple 比較精確來說是靠一些雜散電容效應),audio訊號主要是靠著conductive(接觸導電傳導)去做干擾的。遇到這樣的問題,通常要在layout的時候將放大器盡可能靠近輸出端子側,盡量讓共模阻抗降減少,如果是為了EMI做防護選擇的原件上也盡量選用RDC較小的bead。



以EMI的選料來說要降低crosstalk 的應用:

在線路上面要達到好的crosstalk 那bead 的選用元件RDC就有提到要徑可能小於<30m ohm(每一家IC設計公司對自己output 端有自己的設計)。RDC就是越趨近於0ohm是最好。




另外,基於有些ODM在設計NB or DT上面,因為機構的關係,不得已的情況下主板上面Codec必須要跟小板的Jack端子使用一個connector 中間透過排線來對接。那這時候這一整段路徑上面的阻抗就很重要了,一般就在設計上面就是阻抗越低crosstalk的影響就會越低。下面針對PCB layout的crosstalk impedance 就有提到好的crosstalk 其阻抗匹配需要越低越好。



大多數的amplifier在datasheet上面針對crosstalk電器特性數據上面都可以提供到-80dB或者以上,但一層一層下來,在電路上面的應用,至少要做到-60dB以上的crosstalk 才是好的設計。而大家可能想知道如果真的萬一不得以的情況下只能做到-50dB怎麼辦?其實也不打緊,大多數的人是聽不出來的。只要廠商不寫這樣的數據,使用者又沒有儀器去量測。在大輸出低失真還是會有很多消費者會買單,但依然也是有很多NB or DT的OEM/ODM對crosstalk 這類的量測數據還是很要求的

以目前NB or DT在量測Audio performance 針對crosstalk這一項的量測標準大多是以在Win Vista 那時候推出的WHQL測試項目的Audio Fidelity的WLP3.1的規範標準。其中針對crosstalk 這一項就有定義最差必須要做-50dB以上才能夠通過 WHQL的測試項目,但現今WHQL測試已經不再測試 Audio Fidelity這一個項目了。但依然NB or DT的ODM/OEM依然要求Audio vendor測試要達到這個水平,甚至要求更低。主要都還是為了自己所生產的NB or DT 在audio performance 有這品質保證。

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