Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
The 2015-P Audio Analyzing Digital Multimeter and the
2015 Total Harmonic Distortion Multimeter combine
audio band quality measurements and analysis with a
full-function 6?-digit DMM. Test engineers can make a
broad range of voltage, resistance, current, frequency,
and distortion measurements, all with the same
compact, half-rack measurement instrument. The 2015-P
offers additional processing capacity for frequency
spectrum analysis.
Key Features
? THD, THD+Noise, and SINAD measurements
? 20 Hz–20 kHz sine wave generator
? Fast frequency sweeps
? 2015-P identifies peak spectral components
? Sine wave generator maximum amplitude: 4 Vrms
single-ended or 8 Vrms differential output
? Individual harmonic magnitude measurements
? 5 standard audio shaping filters
? 13 DMM functions (6? digits)
? GPIB and RS-232 interfaces
2015-P 音頻分析數(shù)字萬用表和 2015 總諧波失真萬用表將音頻頻段的質(zhì)量測(cè)量與分析功能，和一臺(tái)全功能的 6 位半數(shù)字萬用表相結(jié)合。測(cè)試工程師能夠使用這同一臺(tái)小巧的半機(jī)架式測(cè)量?jī)x器，進(jìn)行廣泛的電壓、電阻、電流、頻率和失真測(cè)量。2015-P 型號(hào)還具備額外的處理能力，可用于頻譜分析。
主要特點(diǎn)
?總諧波失真（THD）、總諧波失真加噪聲（THD+Noise）以及信納比（SINAD）測(cè)量
?20 赫茲至 20 千赫茲正弦波發(fā)生器
?快速頻率掃描
?2015-P 可識(shí)別頻譜峰值成分
?正弦波發(fā)生器*大幅度：?jiǎn)味溯敵?4 伏有效值或差分輸出 8 伏有效值
?單個(gè)諧波幅度測(cè)量
?5 種標(biāo)準(zhǔn)音頻整形濾波器
?13 種數(shù)字萬用表功能（6 位半）
?通用接口總線（GPIB）和 RS-232 接口
頻域失真分析
對(duì)于諸如評(píng)估組件、設(shè)備和系統(tǒng)中的非線性失真等應(yīng)用場(chǎng)景，基于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的處理方式使得 2015 型和 2015-P 型儀器能夠在傳統(tǒng)的時(shí)域儀器中提供頻域分析功能。它們可以在 20 赫茲至 20 千赫茲的整個(gè)音頻頻段內(nèi)測(cè)量總諧波失真（THD）。它們還能在較寬的輸入范圍（高達(dá) 750 伏有效值）內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，并且具有較低的殘余失真（–87 分貝）。總諧波失真（THD）的讀數(shù)既可以用分貝表示，也可以用百分比表示。
除了總諧波失真（THD）之外，2015 型和 2015-P 型儀器還可以計(jì)算總諧波失真加噪聲（THD+Noise）以及信納比（SINAD，即信號(hào)與噪聲加失真之比）。
對(duì)于那些*關(guān)注單個(gè)諧波的分析工作，這些儀器能夠報(bào)告失真測(cè)量中所包含的任意（*多 64 個(gè)）諧波幅度。用戶可以對(duì)計(jì)算中要包含的實(shí)際諧波數(shù)量進(jìn)行編程設(shè)置，這樣就能針對(duì)特定的應(yīng)用優(yōu)化測(cè)量的準(zhǔn)確性、速度和復(fù)雜程度。（見圖 1）
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
為生產(chǎn)測(cè)試優(yōu)化設(shè)計(jì)
2015 型和 2015-P 型儀器能夠進(jìn)行快速頻率掃描，以便在生產(chǎn)測(cè)試系統(tǒng)中對(duì)音頻頻段電路進(jìn)行特性分析。例如，這些儀器可以在僅 1.1 秒的時(shí)間內(nèi)完成對(duì) 30 個(gè)頻率的單次掃描，并將均方根（rms）電壓讀數(shù)和總諧波失真（THD）讀數(shù)傳輸至計(jì)算機(jī)。利用這些數(shù)據(jù)，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成完整的頻率響應(yīng)分析以及諧波失真隨頻率變化的分析。因此，在不減少測(cè)試數(shù)量或每次測(cè)試的測(cè)量項(xiàng)目的情況下，就可以對(duì)諸如手機(jī)這類大批量生產(chǎn)設(shè)備的音頻性能進(jìn)行高速測(cè)試。這些為生產(chǎn)測(cè)試優(yōu)化設(shè)計(jì)的儀器，與使用通用音頻分析儀所能達(dá)到的測(cè)試速度相比，測(cè)試工程師能夠在不犧牲生產(chǎn)測(cè)試質(zhì)量的前提下縮短測(cè)試時(shí)間。
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
圖 2、圖 3 和圖 4 展示了 2015 型和 2015-P 型儀器如何在單一測(cè)試協(xié)議中同時(shí)提供時(shí)域和頻域測(cè)量。
圖 2 展示了一個(gè)示例測(cè)試系統(tǒng)原理圖，其中一個(gè)電信設(shè)備處于環(huán)回模式測(cè)試中。音頻分析數(shù)字萬用表的信號(hào)源提供一個(gè)激勵(lì)頻率掃描，而音頻分析數(shù)字萬用表則測(cè)量來自麥克風(fēng)電路的響應(yīng)。
圖 3 展示了對(duì)總諧波失真（THD）以及前三次諧波作為頻率函數(shù)的頻域分析結(jié)果。
圖 4 展示了作為頻率函數(shù)的麥克風(fēng)電路輸出電壓的時(shí)域分析結(jié)果。
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
雙輸出源
2015 型和 2015-P 型儀器內(nèi)置了一個(gè)音頻頻段正弦波信號(hào)源，用于生成激勵(lì)信號(hào)。同時(shí)還提供**個(gè)輸出，該輸出與**個(gè)輸出反相，這使得對(duì)差分輸入電路的共模性能或噪聲消除性能測(cè)試變得更加簡(jiǎn)便。2015 型和 2015-P 型儀器具有 4 伏有效值的單端輸出和 8 伏有效值的差分源輸出。
豐富多樣的音頻濾波器選擇
儀器提供了五種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的帶通濾波器，用于對(duì)音頻和電信應(yīng)用中的輸入信號(hào)進(jìn)行整形。可用的濾波器包括國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（CCITT）加權(quán)濾波器、國(guó)際無線電咨詢委員會(huì)（CCIR）濾波器、C 計(jì)權(quán)濾波器、CCIR/ARM 濾波器以及 “A” 計(jì)權(quán)濾波器（見圖 5a 至 5e）。2015 型和 2015-P 型儀器提供了可編程的高截止（低通）和低截止（高通）濾波器。此外，這兩種濾波器可以組合使用，構(gòu)成一個(gè)帶通濾波器。這些可編程濾波器可用于濾除生產(chǎn)車間里機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，或者模擬其他類型的系統(tǒng)傳輸特性。
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
廣泛的測(cè)量靈活性
除了具備總諧波失真（THD）、總諧波失真加噪聲（THD+Noise）、信納比（SINAD）以及單個(gè)諧波的測(cè)量能力之外，這些儀器還提供了一整套**的數(shù)字萬用表（DMM）功能，包括直流電壓（DCV）、交流電壓（ACV）、直流電流（DCI）、交流電流（ACI）、二線制電阻（2WΩ）、四線制電阻（4WΩ）、溫度、頻率、周期、分貝（dB）、分貝毫瓦（dBm）和通斷性測(cè)量，以及二極管測(cè)試。這種多功能設(shè)計(jì)在配置測(cè)試裝置時(shí)，能夠?qū)㈩~外的設(shè)備成本降至*低。
寬帶或窄帶噪聲測(cè)量
2015 型和 2015-P 型儀器能夠測(cè)量寬帶噪聲和窄帶噪聲。此外，這些儀器的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）功能使用戶能夠在 20 赫茲至 20 千赫茲的音頻頻段或該頻段的一個(gè)窄帶部分內(nèi)，對(duì)均方根（RMS）電壓噪聲進(jìn)行頻域測(cè)量。而且，在存在激勵(lì)信號(hào)的情況下也能提取噪聲測(cè)量值，以便快速進(jìn)行信噪比計(jì)算。
頻譜分析2015-P 型儀器具備內(nèi)部計(jì)算能力，能夠?qū)Σ杉降男盘?hào)頻譜進(jìn)行特性分析。該儀器可以識(shí)別并報(bào)告完整頻譜中或指定頻段內(nèi)*大值的頻率和幅度。它還能按幅度降序識(shí)別其他峰值（見圖 6）。2015-P 型儀器的板載功能使其能夠更快速地對(duì)頻譜進(jìn)行**分析，而且?guī)缀鯚o需或根本無需外部分析軟件。
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015-P型儀器的頻譜分析功能有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？
除了2015-P型儀器，還有哪些儀器具備類似
What is the frequency range of the narrow band noise measurement?
Can the instruments measure noise with different frequencies?
How accurate are the noise measurements of these instruments?
