深入探討液晶電視射頻信號(hào)測(cè)量條件
液晶電視射頻信號(hào)表現(xiàn)的性能如何,？該用什么測(cè)量方法,？須設(shè)定哪些測(cè)量條件﹖怎么知道要測(cè)量哪些項(xiàng)目？所訂定的測(cè)量項(xiàng)目對(duì)液晶電視射頻信號(hào)品質(zhì)的涵蓋是否足夠？以上是研發(fā)及測(cè)量工程師最常被問(wèn)到的問(wèn)題,。
針對(duì)上述的問(wèn)題，大多數(shù)的工程師要不是回答不出來(lái)就是僅有支離片斷的答案,，狠少有工程師能回答出有系統(tǒng)并具體可行之方案。由此可知上述問(wèn)題的解決是急切需要,，因?yàn)橐壕щ娨暽漕l信號(hào)品質(zhì)的「Know How」盡在其中。
一般操作條件下的初始測(cè)試
初始測(cè)試是指在正式測(cè)量前的「function test」,，目的是了解待測(cè)液晶電視是否能作動(dòng),。(如果根本就沒(méi)有影像或聲音，還要測(cè)什么呢,？)如果初始測(cè)試結(jié)果失敗,，應(yīng)將待測(cè)物退回研發(fā)單位改善后再行重測(cè)。初始測(cè)試的目的非常直觀,，一般只需用手操作及目視,、聽(tīng)力等感官檢查。往往不需記錄數(shù)據(jù)結(jié)果,，僅以「pass」,、「fail」表示。
初始測(cè)試結(jié)果不允收情況如下：
1.不同步
2.影像或聲音交越失真
3.失去解析度
4.灰階變異
5.影像或聲音有雜訊
6.顏色錯(cuò)誤
7.顏色擴(kuò)散
8.失去顏色(變黑白)
9.聲音扭曲
10.初始測(cè)試項(xiàng)目
使用者操作測(cè)試
各輸入端口(RF和baseband)應(yīng)接信號(hào)線,，在各種信號(hào)源模式下作測(cè)試,。
使用遙控器每個(gè)按鈕都按，看是否有作用,，看影像及聲音是否有出來(lái),。
輸入信號(hào)準(zhǔn)位測(cè)試
1.使用RF和1kHz音頻信號(hào)當(dāng)信號(hào)源。
2.變動(dòng)所輸入的RF信號(hào)強(qiáng)度,，看看影像及聲音是否有變化,。如果待測(cè)機(jī)種有設(shè)計(jì)基頻輸出端口，波型及強(qiáng)度也要檢查,。
3.如果待測(cè)機(jī)種有設(shè)計(jì)基頻輸入端口,，應(yīng)輸入標(biāo)準(zhǔn)基頻輸入信號(hào)強(qiáng)度變動(dòng)±3dB，看看影像及聲音是否有變化,。
頻道選擇及多頻道電視信號(hào)源測(cè)試
1.使用RF和1kHz音頻信號(hào)當(dāng)信號(hào)源,。
2.選擇所設(shè)計(jì)頻道是否影像及聲音都可完整表現(xiàn)。
電源電壓變動(dòng)影響測(cè)試
1.使電源電壓變動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)電壓值±10%,。(如果客戶的規(guī)格不是±10%,，使用客戶規(guī)格。)
2.檢查影像同步,、顏色同步,、影像大小變化、黑色準(zhǔn)位變化,、諧調(diào)轉(zhuǎn)移,。
電源消耗測(cè)試
1.測(cè)試條件：
◆電源電壓及頻率：由客戶規(guī)格
◆視頻測(cè)試信號(hào)：三垂直條狀信號(hào)(three vertical bars signal)
◆音頻測(cè)試信號(hào)：1kHz正弦波信號(hào)
◆信號(hào)輸入：RF和baseband
◆聲音通道調(diào)變：100%
◆輸入信號(hào)強(qiáng)度：標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)強(qiáng)度
◆Rf輸入測(cè)試頻道：典型頻道
2.設(shè)定對(duì)比和亮度達(dá)到：
◆白色強(qiáng)度：150 cd/m2在525條系統(tǒng)
80 cd/m2在625條系統(tǒng)
◆黑色強(qiáng)度：2cd/m2
◆設(shè)定所有聲音通道的聲音強(qiáng)度以1kHz單音頻信號(hào)可得50mW
3.以精確的功率計(jì)測(cè)量功率
4.注意事項(xiàng)：
◆如果待測(cè)電視同時(shí)有射頻與基頻的輸入端口，以射頻輸入為基準(zhǔn),。
◆如果待測(cè)電視同時(shí)有多聲道,，各聲道都要符合以上的能量強(qiáng)度,。
◆功率測(cè)量應(yīng)包括a.c adaptor及變壓器等。
測(cè)量必要條件
環(huán)境條件
測(cè)量及機(jī)構(gòu)的檢查應(yīng)在溫度溼度及氣壓綜合條件下進(jìn)行,，依以下限制條件：
◆氣溫：15℃～35℃,，20℃較合適
◆相對(duì)溼度：25%～75%
◆氣壓：86kPa～106kPa
如果設(shè)備是設(shè)計(jì)用在汽車上，氣溫條件暫定5℃～45℃(最終確認(rèn)值尚在考慮中),。如果製造者發(fā)現(xiàn)所指定的氣候條件不同於以上所述,，應(yīng)選用IEC60068-1所指定的條件進(jìn)行測(cè)量。
電源供應(yīng)
考慮以下幾種型式的電源供應(yīng)：
◆中央式：任何集中式的交流或直流電源
◆電池式：蓄電池,，主電池或類似電源例如太陽(yáng)電池，燃料電池等
◆交流變壓器：轉(zhuǎn)成較低直流電壓源并符合接收器規(guī)格
在測(cè)量時(shí)所使用電源型式,，電壓及內(nèi)電阻應(yīng)和接收器的電源規(guī)格一致或非常接近,。使用任何替代品應(yīng)在測(cè)試報(bào)告中註明。
接收器如果使用一種以上的電源型式每一種均要測(cè)量,。注意—在這方面,，交流及直流的中央式電源應(yīng)當(dāng)成不同的電源型式考慮。測(cè)量接收器特性時(shí)應(yīng)在額定的電壓條件下進(jìn)行,。測(cè)試時(shí)電壓的上下波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)±2%,。當(dāng)使用中央式交流電源，頻率變動(dòng)和諧波成份分別不應(yīng)超過(guò)±2%及5%,。
為了要確定電源電壓變動(dòng)對(duì)接收器特性的影響,，可以作過(guò)電壓及低電壓的補(bǔ)充測(cè)試，以製造廠的規(guī)格為依據(jù),。
穩(wěn)定時(shí)間
為了確定在測(cè)試開(kāi)始時(shí),，接收器特性并不會(huì)隨時(shí)間而有明顯的變化，接收器應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下操作一段足以使特性穩(wěn)定的時(shí)間,。
影像測(cè)試信號(hào)
影像測(cè)試信號(hào)應(yīng)是電子式產(chǎn)生,。測(cè)量圖像成份的振幅是以從空白準(zhǔn)位到參考白色準(zhǔn)位的百分比表示。同步信號(hào)波峰在NTSC系統(tǒng)是－40﹪,，在PAL及SECAM系統(tǒng)是－43﹪,。在信號(hào)波形中除了NTSC colour bar signal中的一個(gè)外其他均無(wú)基臺(tái)(set-up)，所以黑階準(zhǔn)位和空白準(zhǔn)位(blanking level)一致,。如果待測(cè)接收器的系統(tǒng)需要基臺(tái),，黑階準(zhǔn)位等於空白準(zhǔn)位加上基臺(tái)準(zhǔn)位。
5.Composite test pattern signal(組合測(cè)試模型信號(hào))
一組合測(cè)試模型態(tài)信號(hào)由儘可能提供更多電視系統(tǒng)表現(xiàn)訊息的單色和彩色信號(hào)成份的組合所形成的,。這一模型至少應(yīng)包括以下項(xiàng)目：
◆圓形,，和等距水平和垂直線對(duì)直線度和色彩收斂度檢查
◆標(biāo)誌來(lái)檢查方向比例(aspect ratio)
◆已知從5～10亮度步階的亮度來(lái)作漸層檢查
◆在圖形區(qū)域中央和4個(gè)角落垂直和水平定義的楔形
◆不同寬度的垂直條狀或一楔形和給定黑－白和白－黑轉(zhuǎn)換的水平區(qū)塊來(lái)檢查過(guò)激(overshoot)，反射和低頻反應(yīng),。
◆參考白準(zhǔn)位和黑準(zhǔn)位區(qū)域來(lái)檢查圖形的最大和最小亮度,。
◆用來(lái)檢查解碼操作,，色彩轉(zhuǎn)換和亮度/色彩時(shí)間相等化的彩色區(qū)域
◆模型信號(hào)的平均圖形準(zhǔn)位(average picture level APL)應(yīng)近似50%。
聲音測(cè)試信號(hào)
1.1kHz正弦波信號(hào)
2.頻率可變正弦波信號(hào)
正弦波信號(hào)頻率范圍50Hz～15kHz
射頻電視信號(hào)
射頻電視信號(hào)是指1個(gè)視訊載波和2個(gè)或2個(gè)聲音載波的載波集合,。
1.載波準(zhǔn)位
射頻電視信號(hào)準(zhǔn)位是指經(jīng)調(diào)變后的視訊載波準(zhǔn)位,。
視訊載波準(zhǔn)位在負(fù)調(diào)變時(shí)應(yīng)以同步脈波期間的頂峰振幅的均方根值表示，在正調(diào)變時(shí)應(yīng)以白色參考信號(hào)頂峰的均方根值表示,。
聲音載波準(zhǔn)位是指在未調(diào)變時(shí)的均方根值,。
2.參考調(diào)變
視訊載波調(diào)變度百分比的定義值應(yīng)和待測(cè)接收器設(shè)計(jì)的電視標(biāo)準(zhǔn)一致。
視訊載波參考調(diào)變度百分比在以白色參考信號(hào)來(lái)調(diào)變時(shí)應(yīng)是100%,，就像以下表3,、表4。
3.單音頻道(Monophonic channel)
調(diào)幅聲音載波：54%在1kHz
調(diào)頻聲音載波：54%在1kHz
4.立體聲頻道(Stereophonic channel)
左右聲道均是以在相同準(zhǔn)位下相同極性的單一正弦波來(lái)調(diào)變,。
副載波系統(tǒng)：30%在1kHz
雙載波調(diào)頻系統(tǒng)：54%在1kHz
NICAM系統(tǒng)：全范圍(Full-scale)減20dB在1kHz
5.外加聲音頻道(Additional channel)
副載波系統(tǒng)30%在1kHz
測(cè)試頻道
VHF 90MHz～222MHz
UHF 470MHz～770MHz
SHF 11.7GHz～12.2GHz
除非另有規(guī)定,，測(cè)試用代表頻道應(yīng)根據(jù)以表4的準(zhǔn)則來(lái)選擇。
各頻道特性并不會(huì)被頻帶所影響,，任何一個(gè)從VHF和UHF頻帶所選出的頻道均可被當(dāng)作典型頻道,。
標(biāo)準(zhǔn)射頻輸入信號(hào)準(zhǔn)位
當(dāng)以一75Ω電阻來(lái)作終端，在天線終端的標(biāo)準(zhǔn)射頻輸入信號(hào)準(zhǔn)位應(yīng)是70dB(μV),。這個(gè)值所對(duì)應(yīng)的可得功率是－39dB(mW),。
標(biāo)準(zhǔn)基頻帶輸入信號(hào)準(zhǔn)位
每個(gè)在基頻帶信號(hào)輸入終端的影像信號(hào)輸入電壓值應(yīng)遵照表5定義值：
聲音頻道的聲音信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓在1kHz聲音信號(hào)輸入終端應(yīng)是500mV r.m.s.。
射頻輸入信號(hào)準(zhǔn)位
接收器的射頻輸入信號(hào)準(zhǔn)位是以終端電壓(terminal voltage)表示,。終端電壓是指跨在以特定終端阻抗終止的產(chǎn)生器的終端的電壓,。
假定接收器的輸入阻抗是75Ω。如果使用匹配,、平衡或結(jié)合網(wǎng)路,，終端電壓就是跨在這些網(wǎng)路的75Ω終端電阻的電壓。對(duì)有指定75Ω來(lái)源阻抗輸入電路的接收器,，輸入信號(hào)準(zhǔn)位應(yīng)以dB(μV) over 75Ω表示,。
在不同阻抗下直接比較功率公式：
E′＝E＋10㏒10(R÷75)
在這裡
E′為跨在電阻RΩ的信號(hào)準(zhǔn)位，以dB(μV)表示
E為跨在75Ω的信號(hào)準(zhǔn)位,，以dB(μV)表示
R為電阻,，以Ω表示
對(duì)內(nèi)建天線接收器，輸入信號(hào)應(yīng)以場(chǎng)強(qiáng)項(xiàng)表示為dB(μV/m),。
對(duì)需應(yīng)用非常低的輸入信號(hào)準(zhǔn)位的測(cè)試,，應(yīng)小心考慮進(jìn)入接收器的干涉信號(hào)，任何私用的方法,，不影響測(cè)量結(jié)果,。
顯像裝置輸出電壓
顯像裝置輸出電壓應(yīng)測(cè)量該裝置的驅(qū)動(dòng)端并以對(duì)應(yīng)白色準(zhǔn)位和黑色準(zhǔn)位差的峰對(duì)峰電壓來(lái)表示，不包括同步及空白成分。顯像裝置標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓定義為應(yīng)用一包含參考白和黑準(zhǔn)位的一reference pattern signal而在環(huán)境周遭沒(méi)有亮度下,，對(duì)比和亮度被調(diào)整可得到如表7的亮度值的輸出電壓,。如果這樣的亮度值無(wú)法得到，應(yīng)使用composite test pattern來(lái)調(diào)出最佳影像品質(zhì),，得到對(duì)比和亮度位置,。在這樣設(shè)定下實(shí)際的亮度值應(yīng)和結(jié)果一併記錄。
Reference pattern signal應(yīng)在pattern的中央包含一白色參考部份以及50%的APL,。Three vertical bar signal滿足這些要求,，但如果其他的測(cè)試信號(hào)滿足這些要求也可以使用。
白色亮度應(yīng)可用亮度計(jì)在中間小區(qū)域來(lái)測(cè)量,。注意螢?zāi)坏牧炼仍谡麄€(gè)螢?zāi)皇遣痪鶆?，邊緣?huì)比較暗。不要使用(100/0/75/0/)colour bar signal作亮度測(cè)量,，因?yàn)榘咨糠莶⒉辉趫D形中央,。此外指定測(cè)試圖形的APL是必要的，因?yàn)榘咨炼瓤赡茈S接收器的APL而變,。
在基頻帶信號(hào)輸出端的輸出電壓
如果要調(diào)整在基頻帶信號(hào)輸出端的輸出電壓應(yīng)等於表8的值：
標(biāo)準(zhǔn)聲音輸出信號(hào)準(zhǔn)位
1.單一喇叭輸出功率
當(dāng)以一個(gè)和喇叭阻抗相當(dāng)?shù)碾娮铻榻K端在1kHz測(cè)量,，一個(gè)聲音頻道的標(biāo)準(zhǔn)輸出功率應(yīng)比1kHz的額定輸出功率低10dB,。
2.在基頻帶信號(hào)輸出端的輸出電壓
單一聲音頻道的聲音信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓,，如果可調(diào)，當(dāng)以額定阻抗為終端在1kHz基頻帶信號(hào)輸出端測(cè)量應(yīng)是500mV r.m.s.
諧調(diào)(Tuning)
當(dāng)接收器的諧調(diào)是可調(diào)整的,，應(yīng)調(diào)到以compoite test pattern有最好的影像品質(zhì)及以1kHz聲音輸出有最低扭曲和噪音,。當(dāng)接收器是以頻率綜合器的方法作諧調(diào)，這方法將是常態(tài)頻道諧調(diào),。注意—如果諧調(diào)方法不同於可以得到最佳影像品質(zhì)的諧調(diào)方法,，這結(jié)果應(yīng)該註明。
影像的對(duì)比和亮度
對(duì)比和亮度控制應(yīng)設(shè)在由製造者建議或預(yù)設(shè)的位置,。如果這位置未給定,，應(yīng)使用composite test pattern來(lái)調(diào)出最佳影像品質(zhì)，得到對(duì)比和亮度位置,。在以上的條件下顯像對(duì)比的設(shè)定和影像輸出電壓分別定義為常態(tài)(normal)比設(shè)定及常態(tài)亮度設(shè)定,。
影像輸出控制
如果有提供基頻帶輸出端的影像輸出控制，應(yīng)設(shè)定在基頻帶信號(hào)輸出端的輸出電壓準(zhǔn)位,。
圖像(品質(zhì)加強(qiáng))控制或開(kāi)關(guān)
如果有提供圖像(品質(zhì)加強(qiáng))控制或開(kāi)關(guān),，應(yīng)設(shè)定在常態(tài)品質(zhì)位置。
彩色(飽和)和色調(diào)(hue)控制
彩色(飽和)和色調(diào)(hue)控制應(yīng)設(shè)定在常態(tài)位置,。如果沒(méi)有標(biāo)明這位置,，應(yīng)以single colour bar signal來(lái)調(diào)到最佳圖像品質(zhì)位置。
同步控制
如果有提供同步控制應(yīng)設(shè)定在全部調(diào)整范圍的中央位置。
自動(dòng)增益控制
自動(dòng)增益控制應(yīng)調(diào)在製造廠所設(shè)的初始位置,。
自動(dòng)亮度控制
如果有提供,，應(yīng)使它不作用。
聲音控制
如果有聲音信號(hào)出現(xiàn),，聲音控制應(yīng)依以下來(lái)調(diào)整：
聲音頻道的音量控制應(yīng)設(shè)定在可以得到標(biāo)準(zhǔn)聲音輸出信號(hào)準(zhǔn)位,。單一聲音頻道的聲音信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓，如果可調(diào),，當(dāng)以額定阻抗為終端在1kHz基頻帶信號(hào)輸出端測(cè)量應(yīng)是500mV r.m.s.,。聲音頻道的音調(diào)控制，如果有提供,，應(yīng)設(shè)定在機(jī)器中央或在輸出得到最平坦的聲音頻率響應(yīng),。立體聲的平衡控制，如果有提供,，應(yīng)設(shè)定在左右聲道平衡輸出,。
其他
其他使用者控制，如果有提供,，應(yīng)設(shè)定在能得到最佳的圖像及聲音位置,。如果內(nèi)部調(diào)整像是聚焦、白平衡,、純度和收斂度有需要,，這些應(yīng)設(shè)定在能得到最佳的圖像品質(zhì)位置。
標(biāo)準(zhǔn)目視條件
除非另有規(guī)定,，主觀評(píng)定測(cè)量應(yīng)遵照表10的條件,，見(jiàn)表11～13，總合評(píng)價(jià)是以干擾評(píng)價(jià)值中的最差值訂定的,。
注意,，如果在白色準(zhǔn)位無(wú)法達(dá)到以上規(guī)格亮度，實(shí)際亮度值應(yīng)隨測(cè)試結(jié)果一起記錄,。如果色彩飽和度因亮度設(shè)定在以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格而有所改變,，調(diào)整色彩控制來(lái)獲得最好飽和度。測(cè)試室和螢?zāi)涣炼戎祽?yīng)隨測(cè)試結(jié)果一起記錄,。
一般條件
除非另有規(guī)定,，以下一般條件都應(yīng)被遵守，如在開(kāi)始每個(gè)測(cè)量項(xiàng)之前,，待測(cè)接收器在額定電源供應(yīng)下應(yīng)遵照3.6.3標(biāo)準(zhǔn)接收器設(shè)定的規(guī)定,。聲音載波和基頻帶聲音信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)除非測(cè)量方法需要?；l帶輸入影像信號(hào)是composite video signal或Y/C signal型式
測(cè)量相關(guān)術(shù)語(yǔ)定義
信號(hào)強(qiáng)度
信號(hào)強(qiáng)度被認(rèn)為等於未調(diào)變射頻信號(hào)有相同的波峰封包振幅的均方根值以及已調(diào)變電視信號(hào)在波峰振幅的均方根值,。
圖像調(diào)變百分比
圖像調(diào)變百分比以線性尺度來(lái)表示在各瞬間圖像信號(hào)準(zhǔn)位：0%圖像調(diào)變對(duì)應(yīng)黑準(zhǔn)位,、100﹪圖像調(diào)變對(duì)應(yīng)白準(zhǔn)位。注意—色彩信號(hào)調(diào)變波峰可能超過(guò)這些值,。
聲音調(diào)變百分比
聲音調(diào)變百分比以線性尺度來(lái)表示,。
封包數(shù)位
封包數(shù)位以線性尺度來(lái)表示在任何給定的瞬間視訊射頻信號(hào)數(shù)位。
亮度
在一給定方向的亮度是指以觀察方向?yàn)闇?zhǔn)任何表面的單位投影面積亮度密度,，亮度值以單位平方米燭光表示(cd/m2),。
彩度
色彩刺激特性定義在CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)彩度系統(tǒng)座標(biāo)(x,y)或CIE 1976統(tǒng)一彩度系統(tǒng)(u′,v′)
組合(composite)
影像信號(hào)
組合影像信號(hào)是由亮度，彩度和完整的同步訊息所組成的信號(hào),，也可包括數(shù)字資料,。
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