Audio analyzer
آڈیو تجزیہ کار ایک ٹیسٹ اور پیمائش کا آلہ ہے جو الیکٹرانک اور برقی صوتی آلات کی آڈیو کارکردگی کو معروضی طور پر مقدار دینے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ آڈیو کوالٹی میٹرکس مختلف قسم کے پیرامیٹرز کا احاطہ کرتا ہے، بشمول سطح، فائدہ، شور، ہارمونک اور انٹرموڈولیشن مسخ، فریکوئنسی رسپانس، سگنلز کا رشتہ دار مرحلہ، انٹر چینل کراس اسٹاک، اور بہت کچھ۔ اس کے علاوہ، بہت سے مینوفیکچررز کے پاس آڈیو ڈیوائسز کے رویے اور کنیکٹوٹی کی ضروریات ہوتی ہیں جن کے لیے مخصوص ٹیسٹ اور تصدیق کی ضرورت ہوتی ہے۔ آڈیو تجزیہ کے لیے ضروری ہے کہ ٹیسٹ کے تحت ڈیوائس معروف خصوصیات کا محرک سگنل وصول کرے، جس کے ساتھ تجزیہ کار کے ذریعے آؤٹ پٹ سگنل (رسپانس) کا موازنہ کیا جا سکتا ہے تاکہ مخصوص پیمائشوں میں ظاہر ہونے والے اختلافات کا تعین کیا جا سکے۔ یہ سگنل تجزیہ کار خود پیدا یا کنٹرول کر سکتا ہے یا کسی دوسرے ماخذ (مثال کے طور پر ریکارڈنگ) سے آ سکتا ہے جب تک کہ مطلوبہ پیمائش سے متعلق خصوصیات کی وضاحت کی جائے۔ ٹیسٹ اور پیمائش کے آلات کے طور پر، آڈیو تجزیہ کاروں کو ٹیسٹ کے تحت عام آلات (DUTs) سے کہیں زیادہ کارکردگی فراہم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اعلی معیار کے آڈیو تجزیہ کاروں کو قابل قدر سمجھے جانے کے لیے شور، مسخ اور مداخلت کی کم سطح کا مظاہرہ کرنا چاہیے، اور انجینئروں اور ڈیزائنرز کے ذریعے قابل اعتماد ہونے کے لیے ایسا مستقل اور قابل اعتماد طریقے سے کرنا چاہیے۔ مثال کے طور پر، جب کہ ایک تجارتی سی ڈی پلیئر 1 کلو ہرٹز پر تقریبا-98 ڈی بی کا کل ہارمونک مسخ اور شور (ٹی ایچ ڈی + این) تناسب حاصل کر سکتا ہے، ایک اعلی معیار کا آڈیو تجزیہ کار ٹی ایچ ڈی + این کو-121 ڈی بی تک کم کر سکتا ہے (یہ آڈیو پریسیژن اے پی ایکس 555 کی مخصوص عام کارکردگی ہے)۔ آڈیو تجزیہ کاروں کا استعمال مصنوعات کی ترقی اور پیداوار دونوں میں کیا جاتا ہے۔ ایک ڈیزائن انجینئر کو مصنوعات کی کارکردگی کو سمجھنے اور بہتر بنانے میں یہ بہت مفید لگے گا، جبکہ ایک پروڈکشن انجینئر تیزی سے اس بات کی تصدیق کرنے کے لیے ٹیسٹ کرنا چاہے گا کہ یونٹس وضاحتیں پوری کرتے ہیں۔ اکثر آڈیو تجزیہ کاروں کو ان دو صورتوں میں سے کسی ایک کے لیے بہتر بنایا جاتا ہے۔ موجودہ مقبول آڈیو تجزیہ کار ماڈلز میں شامل ہیں: اے پی ایکس 585 اور اے پی ایکس 555 (آڈیو پریسیژن سے)، ڈی سکوپ ایم 1 اور سیریز III (سپیکٹرل پیمائش، سابقہ پرزم ساؤنڈ سے)، یو 8903 اے (ایجیلینٹ سے) اور یو پی پی اور یو پی وی تجزیہ کار (روہڈے اور شوارز سے)۔ آڈیو ٹیسٹ کے لیے استعمال ہونے والے قدیم ترین قابل اعتماد ذرائع میں سے ایک 1939 میں ہیولیٹ پیکارڈ کا بنایا ہوا پہلا پروڈکٹ تھا، HP200A آڈیو آسکیلیٹر۔ HP200A کے ہوشیار اور سستے ڈیزائن نے ٹیسٹرز کو بہت اعلی معیار، کم مسخ شدہ سائن لہریں پیدا کرنے کی اجازت دی جنہیں جانچ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد کمپنی نے 1941 میں HP320A اور HP320B ڈسٹورشن اینالیزرز متعارف کروائے۔ یہ ابتدائی تجزیہ کار صرف مجموعی ہارمونک مسخ اور شور کا مشترکہ تعین کر سکتے تھے، اور ڈی یو ٹی کے آؤٹ پٹ سے محرک سگنل کی بنیادی تعدد کو دور کرنے کے لیے ایک کھڑی نوچ فلٹر کا استعمال کرتے ہوئے کام کیا۔ بقیہ سگنل کو اے سی وولٹیج کے طور پر ماپا گیا، اور اس طرح کل شور اور مسخ کا دستی حساب لگ بھگ 0.1 ٪ کم سے کم کرنے کی اجازت دی گئی۔ ایچ پی، وینڈیل اینڈ گولٹرمین، ریڈفورڈ، مارکونی، ساؤنڈ ٹیکنالوجی، اور امبر کی بعد کی مصنوعات نے 1950 کی دہائی سے 1970 کی دہائی تک پیمائش کی صلاحیتوں کو بہتر بنانا جاری رکھا، لیکن استعمال کا ماڈل نسبتا مستقل رہا۔ سگنل جنریٹر اور تجزیہ کار آلات کے الگ الگ ٹکڑے تھے، اور جانچ میں اعلی تکنیکی مہارت رکھنے والے شخص کے ذریعہ ہر ایک کی محتاط ٹیوننگ شامل تھی۔ یہ 1980 میں ٹیکٹرونکس اے اے 501 ڈسٹورشن اینالائزر کے تعارف کے ساتھ بدل گیا، جس نے سطحوں کی ترتیب، فریکوئنسی ٹیوننگ اور نولنگ کے عمل کو خودکار کیا۔ اسی وقت ہیولیٹ پیکارڈ نے مقبول HP8903B متعارف کرایا، جس نے ایک یونٹ میں اعلی معیار کے سگنل جنریٹر اور تجزیہ کار کو ملایا۔ اسی کی دہائی کے وسط تک، ٹیکٹرونکس نے آڈیو ٹیسٹ کے سازوسامان کی تیاری بند کر دی، اور 1984 میں اے اے 501 تیار کرنے والی ٹیم کے ارکان نے آڈیو پریسیژن شروع کیا۔ پہلا آڈیو پریسیژن پروڈکٹ سسٹم ون تھا، جس نے ایک مربوط جنریٹر اور تجزیہ کار کو منسلک پی سی کے ساتھ ملا کر ٹیسٹ کے طریقہ کار کو مکمل طور پر خودکار بنایا اور اس وقت دیگر مصنوعات میں استعمال ہونے والے سادہ مائکرو پروسیسرز کے مقابلے میں بہت زیادہ کمپیوٹیشنل طاقت فراہم کی۔ پی سی کے نئے استعمال نے اعلی درجے کی کسٹم آٹومیشن کی اجازت دی اور نتائج کی یکسر مختلف بصری پیشکش کو فعال کیا۔ آڈیو تجزیہ کاروں کے ساتھ پی سی ٹیکنالوجی کے امتزاج کو دوسروں نے اپنایا، جن میں پرزم ساؤنڈ (ڈی سکوپ)، روہڈے اور شوارز (یو پی ایل)، اور اسٹینفورڈ ریسرچ (ایس آر 1) شامل ہیں۔ جیسے جیسے دستیاب پی سی کی طاقت میں اضافہ ہوا، پیمائش خود آڈیو تجزیہ کاروں کے ذریعے اندرونی طور پر انجام دی جانے والی ایپلی کیشنز سے منسلک پی سی پر چلنے والی ایپلی کیشنز میں منتقل ہو گئی جو ایف ایف ٹی (فاسٹ فورئیر ٹرانسفارم) حسابات انجام دے رہی ہیں، جس سے بہت سے نتائج کی لچک اور ریزولوشن میں بہت زیادہ اضافہ ہوتا ہے۔ اینالاگ کے علاوہ، آڈیو تجزیہ کار آج کل اکثر مختلف قسم کے ڈیجیٹل I/O پر آڈیو سگنلز تیار کرنے اور ان کی پیمائش کرنے کے قابل ہیں۔ مثال کے طور پر، روہڈے اور شوارز یو پی پی ای ایس/ای بی یو، ایس/پی ڈی آئی ایف، آئی 2 ایس اور ایچ ڈی ایم آئی آپشن پیش کرتا ہے۔ آڈیو پریسیژن اے پی ایکس 500 سیریز تجزیہ کار اے ای ایس/ای بی یو، ایس/پی ڈی آئی ایف، آئی 2 ایس، ایچ ڈی ایم آئی، پی ڈی ایم (پلس ڈینسٹی ماڈیولیشن)، اور بلوٹوتھ ریڈیو کی حمایت کرتے ہیں، اور مکمل طور پر ڈی ایس پی پر مبنی ہیں۔ بلاک ڈائیگرام اور آپریشن ایک جدید آڈیو تجزیہ کار پر مشتمل ہوتا ہے: ایک آڈیو جنریٹر جو ڈی یو ٹی کو اینالاگ اور ڈیجیٹل دونوں طرح کا محرک فراہم کرتا ہے۔ آڈیو ان پٹ مراحل جو ڈی یو ٹی، اینالاگ اور ڈیجیٹل دونوں سے ردعمل وصول کرتے ہیں، اور تجزیہ کے لیے اسے مناسب سگنلز (اینالاگ یا ڈیجیٹل) میں تبدیل کرتے ہیں۔ ایک سگنل تجزیہ کار جو ردعمل کو فلٹر کرتا ہے اور پیمائش کے نتائج کا حساب لگاتا ہے، عام طور پر جدید حل میں منسلک یا سرایت شدہ پی سی صارف کو آؤٹ پٹ کی ایک شکل (ڈسپلے، رپورٹ، وغیرہ)۔ کلوزڈ لوپ ٹیسٹ میں، تجزیہ انجن آڈیو جنریٹر کو کنٹرول کرتا ہے جبکہ بیک وقت ڈی یو ٹی کی آؤٹ پٹ کی پیمائش کرتا ہے، جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے: سگنل تجزیہ کار آڈیو جنریٹر اور آڈیو ان پٹ دونوں مراحل کو کنٹرول فراہم کر سکتا ہے، اس بات کی یقین دہانی کراتا ہے کہ ٹیسٹ کے حالات پورے ہو گئے ہیں۔ یہ ڈی یو ٹی کے محرک اور ردعمل کے درمیان عین وقت کے تعلقات کا تعین کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے۔ اوپن لوپ ٹیسٹ میں، سگنل تجزیہ کار کا ڈی یو ٹی کو چلانے والے آڈیو سورس پر کوئی کنٹرول نہیں ہوتا ہے، اور اس طرح صارف کو اس بات کو یقینی بنانے کے لیے خیال رکھنا چاہیے کہ سورس مناسب خصوصیات کا سگنل فراہم کر رہا ہے۔ اوپن لوپ ٹیسٹ DUTs کی پیمائش کے لیے مفید ہیں جن میں کوئی براہ راست سگنل ان پٹ نہیں ہے، جیسے کہ CD یا MP3 پلیئر۔ برقی صوتی آلات برقی صوتی آلات جیسے لاؤڈ اسپیکر اور مائکروفون تجزیہ کے لیے خصوصی مسائل پیش کرتے ہیں، کیونکہ انہیں ہوا کے ذریعے سگنل وصول کرنا یا منتقل کرنا ہوتا ہے۔ ان صورتوں میں، اوپر دکھائے گئے ماڈل میں DUT کو مکمل الیکٹرو مکینیکل سسٹم سے تبدیل کیا جانا چاہیے، مثال کے طور پر، لاؤڈ اسپیکر چلانے کے لیے پاور ایمپلیفائر، لاؤڈ اسپیکر، پیمائش مائکروفون اور مائکروفون پری ایمپلیفائر۔ ٹیسٹ کے تحت اصل ڈیوائس کی پیمائش صرف اس وقت کی جا سکتی ہے جب اس سسٹم میں موجود دیگر ڈیوائسز کی مکمل خصوصیت ہو، تاکہ ان ڈیوائسز کی شراکت کو رسپانس سے گھٹا دیا جا سکے۔ بہت سے جدید آڈیو تجزیہ کاروں میں پیمائش کے سلسلے ہوتے ہیں جو اس طریقہ کار کو خودکار بناتے ہیں، اور حالیہ پیشرفتوں کا فوکس نیم انوک پیمائش پر رہا ہے۔ یہ تکنیکیں لاؤڈ اسپیکرز کو غیر مثالی (شور) ماحول میں خصوصیت دینے کی اجازت دیتی ہیں، بغیر کسی اینکوک چیمبر کی ضرورت کے، جو انہیں اعلی حجم کی پروڈکشن لائن مینوفیکچرنگ میں استعمال کے لیے مثالی طور پر موزوں بناتی ہے۔ زیادہ تر نیم انوک پیمائش ایک سائن لہر سے پیدا ہونے والے امپلس رسپانس کے ارد گرد مبنی ہوتی ہے جس کی فریکوئنسی کو لوگرتھمک پیمانے پر بہایا جاتا ہے، جس میں کسی بھی صوتی عکاسی کو دور کرنے کے لیے ونڈو فنکشن کا اطلاق ہوتا ہے۔ لاگ سویپٹ سائن طریقہ سگنل سے شور کے تناسب کو بڑھاتا ہے اور نائکوسٹ فریکوئنسی تک انفرادی مسخ ہارمونکس کی پیمائش کی بھی اجازت دیتا ہے، جو کہ ایم ایل ایس (زیادہ سے زیادہ لمبائی کی ترتیب) جیسی پرانی تجزیاتی تکنیکوں کے ساتھ پہلے ناممکن تھا۔ آڈیو جنریٹر ٹیسٹ اور پیمائش میں استعمال کے لیے موزوں آڈیو جنریٹر کو متعدد معیارات پر پورا اترنا چاہیے جو ینالاگ اور ڈیجیٹل محرک دونوں پر لاگو ہوتے ہیں: مختلف لہر کی اقسام پیدا کرنے کی صلاحیت سائن اسکوائر ملٹی ٹون (بیک وقت سائن لہروں کا ایک گروپ) سویپ (ایک مخصوص فریکوئنسی سے مسلسل دوسری طرف حرکت) معیاری انٹر ماڈیولیشن لہر کی شکلیں (ایس ایم پی ٹی ای، ڈی آئی این، ڈی ایف ڈی، اور ڈی آئی ایم) صوابدیدی لہر کی شکلیں انتہائی کم بقایا مسخ اور شور طول و عرض کی کافی حد فریکوئنسی کی کافی حد طول و عرض کی انتہائی اعلی درستگی ایڈجسٹ ایبل اور درست سورس امپیڈنس کی انتہائی اعلی درستگی متوازن/غیر متوازن آؤٹ پٹ آپشنز (ینالاگ) اے سی اور ڈی سی جوڑی مزید برآں، جنریٹر اجازت دے گا ٹیسٹ کے حالات کو ڈی یو ٹی کی خصوصیات سے ہم آہنگ کرتے وقت یہ اہم ہوتا ہے۔ مربوط آڈیو تجزیہ کاروں کے تعارف سے پہلے، آڈیو جنریٹر اور آڈیو تجزیہ کار آلات کے الگ الگ ٹکڑے تھے۔ اس مضمون میں، سگنل تجزیہ کار ایک جدید آڈیو تجزیہ کار کے عنصر سے مراد ہے جو اصل پیمائش کو نافذ کرتا ہے۔ چاہے اینالاگ سرکٹس، ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ (ڈی ایس پی) یا ایف ایف ٹی میں محسوس کیا جائے، تجزیہ کار انجن کو اعلی صحت سے متعلق نفاذ فراہم کرنا چاہیے: اے سی/ڈی سی وولٹ میٹر (چوٹی اور آر ایم ایس) ہائی پاس، لو پاس اور ویٹنگ فلٹر بینڈ پاس اور نوچ فلٹر فریکوئنسی کاؤنٹر جیسا کہ زیادہ تر جدید آلات ڈیجیٹل طور پر مبنی ہوتے ہیں، سگنل تجزیہ اکثر ایف ایف ٹی پر مبنی حسابات کا استعمال کرتے ہوئے انجام دیا جاتا ہے، جس سے بہت سے نتائج کا حساب ایک ہی ٹیسٹ پاس میں کیا جا سکتا ہے۔ ان پیمائشوں کے نتائج کو تجزیہ کار کے ذریعہ مختلف قسم کی معیاری اکائیوں اور فارمیٹس، جیسے وولٹ، ڈی بی، ڈی بی یو، ایس پی ایل، اوھم، رشتہ دار فیصد وغیرہ کا استعمال کرتے ہوئے پڑھنے کے قابل ڈیٹا میں پروسیس کیا جاتا ہے، جو کہ مخصوص پیمائش کی اطلاع پر منحصر ہے۔ اخذ شدہ نتائج کئی بنیادی نتائج کو ایک حساب شدہ نتیجہ میں ملا کر حاصل کیے جاتے ہیں۔ پیمائش اور نتائج آڈیو تجزیہ کار کئی قسم کے پیرامیٹرز کی پیمائش کرنے کے قابل ہیں۔ بنیادی پیمائش یہ ہیں: سطح اور فائدہ: سطح سگنل کی شدت کو بیان کرتی ہے، اور اس کا اظہار مطلق یا رشتہ دار اصطلاحات میں کیا جا سکتا ہے۔ عام مطلق اکائیاں وولٹ، واٹ، ڈی بی وی اور ڈی بی یو ہو سکتی ہیں، جبکہ متعلقہ پیمائش کا اظہار عام طور پر ڈی بی میں کیا جاتا ہے۔ سطح کو چوٹی کی پیمائش یا آر ایم ایس پیمائش کے طور پر بھی مشروط کیا جا سکتا ہے۔ فائدہ ڈی یو ٹی کے آؤٹ پٹ پر سگنل کی سطح کا تناسب ہے جسے ان پٹ پر سگنل کی سطح سے تقسیم کیا جاتا ہے، عام طور پر ڈی بی میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ فریکوئنسی رسپانس: فریکوئنسی کے فنکشن کے طور پر DUT کی آؤٹ پٹ لیول کی پیمائش کرتا ہے۔ سطح کا اظہار اوپر کی طرح ہی اکائیوں میں کیا جاتا ہے، عام طور پر ڈی بی وی اور ڈی بی یو۔ کل ہارمونک مسخ اور شور (ٹی ایچ ڈی + این): ہارمونک مسخ شدہ مصنوعات محرک تعدد کے ضرب ہیں، جبکہ شور ایسی توانائی ہے جو ریاضیاتی طور پر ان پٹ سگنل سے غیر متعلقہ ہے۔ سگنل کے نتیجے کے طور پر، ٹی ایچ ڈی + این کو ڈی یو ٹی ردعمل میں تمام سگنل مواد سمجھا جا سکتا ہے جو محرک میں شامل نہیں ہے۔ سگنل سے شور کا تناسب (ایس این آر): ڈی یو ٹی سے آنے والے مطلوبہ سگنل اور ناپسندیدہ شور کا تناسب، جس کا اظہار ڈی بی میں ہوتا ہے۔ کراس ٹاک: ایک آڈیو چینل سے سگنل کی ناپسندیدہ موجودگی جیسا کہ DUT کے دوسرے آڈیو چینلز میں ظاہر ہوتا ہے۔ چونکہ یہ ایک تناسب ہے، اس لیے اسے ڈی بی میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ مرحلہ: ایک جیسی تعدد کے دو اشاروں کے درمیان وقت کا تعلق، جسے اشارے کی مدت کے ایک حصے کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ یہ عام طور پر ڈگریوں میں ظاہر کیا جاتا ہے، جس میں سینوسائڈل سگنل کا ایک مکمل چکر 360 ڈگری ہوتا ہے۔ انٹرموڈولیشن ڈسٹورشن (آئی ایم ڈی): وہ بگاڑ جو دو یا زیادہ اشاروں کے غیر لکیری اختلاط کا نتیجہ ہے، عام طور پر مختلف تعدد پر دو سائن لہریں یا سائن لہر اور مربع لہر کا مجموعہ۔ تعدد کے ہارمونک ضرب پر مسخ شدہ مصنوعات کے علاوہ، مصنوعات اصل تعدد کے مجموعے اور فرق کے ضرب پر بھی پائی جاتی ہیں۔ ٹائم ڈومین ڈسپلے: سگنل کے آسیلوسکوپ ڈسپلے کے مساوی، جو وقت کی تقریب کے طور پر فوری طول و عرض کو ظاہر کرتا ہے۔ آڈیو سسٹم کی پیمائش مسخ شدہ حوالہ جات بھی دیکھیں آڈیو پیمائش میں ڈیسیبل کو سمجھنا آڈیو تجزیہ کار کا استعمال کرتے ہوئے ایس آئی این اے ڈی پیمائش آڈیو تجزیہ کار کے ساتھ دو طرفہ ریڈیو ٹیسٹنگ چھ بنیادی آڈیو ٹیسٹوں کا تعارف آڈیو وضاحتیں کیسے لکھیں (اور پڑھیں) آڈیو پیمائش ہینڈ بک صوتی ٹرانسڈیوسر ٹیسٹنگ آڈیو الیکٹرانکس