CTS 验证程序音频数据路径测试

Android 音频系统可以通过各种路径、外围设备和配置来播放和录制音频信号。在复杂系统上，手动测试基本音频功能既缓慢又乏味。为解决此问题，CTS 验证程序会实施多次数据路径测试，这些测试会在大量路径和配置中自动验证基本音频功能。

音频数据路径测试分为三个方面：

• 模拟耳机插孔路径（若有）
• 设备端扬声器和麦克风路径
• USB 音频外围设备 (USB 耳机和 USB 音频接口) 路径

图 1. “音频数据路径测试列表”面板。

常见元素

在运行测试之前，测试面板会显示以下内容：

• 音频属性列表，以及 DUT 是否支持这些属性。此列表决定了可以运行哪些数据路径和属性规范。例如，MMAP 路径的数据路径或属性不会在不支持 MMAP 的设备上运行。

  • 麦克风 - DUT 包含内置麦克风。
  • 扬声器 - DUT 包含内置扬声器。
  • MMAP - DUT 支持 MMAP 音频模式。
  • MMAP 专用 - DUT 支持 MMAP 专用音频模式。

• 精选音频 API

  注意：您只需测试以下 API 中的 1 个。
  • Java API - 使用 Java 音频 API 进行播放和录制。
  • 原生 API - 使用原生音频 API 进行播放和录制。

• 一个校准音频按钮，用于调用“音频环回校准”面板，以便在运行测试之前设置信号强度

• 测试流程按钮：

  • 开始 - 启动测试序列。系统会测试所有可测试的失败数据路径或配置。

    注意：由于测试环境和其他因素的不同，某些数据路径或配置可能无法在第一次测试中通过。值得再次针对这些路径运行测试，因为它们可能会在后续测试中通过。只需按开始按钮即可。重新运行测试时，系统不会再次针对已通过测试的数据路径或配置运行测试，而是会使其保持通过状态。

  • 取消 - 停止当前的测试序列。

  • 清除结果 - 清除所有数据路径的结果代码。此选项可用于在可能已失败的先前测试结束后运行完整的测试序列。

• 信号显示面板（示波器）。此面板会在测试运行期间显示信号。如果所显示的信号没显示清晰的高振幅正弦波，则表明数据路径有问题。

  所显示样本的数量会因数据路径或配置而异，因此出现不同数量的正弦波周期是正常现象。

  注意：封闭或有线数据路径（USB 和模拟耳机插孔）必须始终显示清晰、高质量的正弦波。对于扬声器或麦克风路径，捕获的信号可能也会显示房间中的一些噪音。这种行为合乎预期，未必表明数据路径存在问题。

• 被测试的数据路径或配置规范的列表。此处列出了可在音频 I/O 外围设备上运行且与所选的数据路径测试关联的可能配置。凡是适用于 DUT 的数据路径或配置以及连接到 DUT 的可用外围设备，显示时都会带有星号以及测试状态（“通过”“失败”或“未测试”）。

  运行测试期间，当前数据路径或配置由包围规范的 >> << 标识。

如需了解详情，请参阅下图：

图 2. “音频数据路径测试”面板。

音频数据路径模拟耳机插孔测试

音频数据路径模拟耳机插孔测试旨在通过模拟耳机路径来测试基本音频功能。如果 DUT 没有任何模拟耳机插孔，系统会自动授予“通过”状态。

所需的外围设备

如需了解详情，请参阅音频环回插头。

下图显示了完成前后的音频数据路径音频耳机插孔测试界面：

图 3. 音频数据路径模拟耳机插孔测试已就绪，可随时运行。

图 4. 音频数据路径模拟耳机插孔测试成功完成后。

如需运行音频数据路径模拟耳机插孔测试，请执行以下操作：

1. 将环回插头插入 DUT 上的模拟耳机插孔。 测试列表会更新为显示有效的数据路径。
2. 使用“音频环回校准”面板设置适当的信号强度。

3. 点按开始。测试会遍历每个数据路径或配置，并测量信号幅度和抖动，以确定数据路径或配置是否正常运行。

   您可以监控信号显示，从视觉上确定信号是否看似正确。测试运行后，系统会显示每个数据路径或配置的结果。

   测试序列完成后，信号显示和数据路径或配置列表会被显示结果的面板取代。对于结果为“失败”的测试，系统会以红色文本显示相关部分（例如幅度或抖动）的失败情况，并同时显示未达到的阈值或要求。

4. 根据需要点击通过或失败。

音频数据路径扬声器和麦克风测试

音频数据路径扬声器和麦克风测试会通过设备端扬声器和麦克风路径来测试基本音频功能。

所需的外围设备

此测试不需要使用外部外围设备。

下图显示了完成前后的音频数据路径扬声器和麦克风测试界面。错误以红色文本显示：

图 5. 音频数据路径扬声器和麦克风测试已就绪，可随时运行。

图 6. 音频数据路径扬声器和麦克风测试成功完成后。

如需运行音频数据路径扬声器和麦克风测试，请执行以下操作：

1. 在安静的环境中，将 DUT 平放在桌上。测试运行期间的噪音可能会干扰对所捕获音频的分析。
2. 使用“音频环回校准”面板设置适当的信号强度。

3. 点按开始。测试会遍历每个数据路径或配置，测量信号幅度和抖动，以确定数据路径或配置是否正常运行。

   您可以监控信号显示，从视觉上确定信号是否看似正确。随着测试序列的推进，测试会显示每个数据路径或配置的结果。

   测试序列完成后，信号显示和数据路径或配置列表会被显示结果的面板取代。对于结果为“失败”的测试，系统会以红色文本显示相关部分（例如幅度或抖动）的失败情况，并同时显示未达到的阈值或要求。

4. 根据需要点击通过或失败。

音频数据路径 USB 测试

音频数据路径 USB 测试会通过 USB 音频外围设备（USB 耳机和 USB 音频接口）路径来测试基本音频功能。

所需的外围设备

如需了解详情，请参阅 USB 音频接口。

下图显示了完成前后的音频数据路径 USB 测试界面：

图 7. 音频数据路径 USB 测试已就绪，可随时运行。

图 8. 音频数据路径 USB 测试成功完成后。

如需运行音频数据路径 USB 测试，请执行以下操作：

1. 将 USB 音频外围设备连接到 DUT。必须针对以下每种情况分别运行测试序列：

   • USB 转模拟耳机适配器插接了环回插头
   • USB 音频接口配备了用于将输出端和输入端相连的跳线

2. 使用“音频环回校准”面板设置适当的信号强度。

   注意：对于 USB 音频接口，请调整外围设备的输入强度以及播放音量。如需了解详情，请参阅 USB 音频接口
   。

3. 点按开始。测试会遍历每个数据路径或配置，测量信号幅度和抖动，以确定数据路径或配置是否正常运行。

   您可以监控信号显示，从视觉上确定信号是否看似正确。随着测试序列的推进，测试会显示每个数据路径或配置的结果。

   测试序列完成后，信号显示和数据路径或配置列表会被显示结果的面板取代。对于结果为“失败”的测试，系统会以红色文本显示相关部分（例如幅度或抖动）的失败情况，并同时显示未达到的阈值或要求。

4. 针对未测试的 USB 外围设备重复执行第 1-3 步。

   注意：您必须针对 USB/耳机适配器以及 USB 音频接口运行测试。

5. 根据需要点击通过或失败。

解读测试结果

对于每个配置，系统都会在输出端生成一个正弦波，并捕获输入。该测试会尝试在输入中检测与生成的音调具有相同频率的正弦波。

对于每个配置，系统都会显示幅度和抖动测量值，定义如下：

• 幅度：以类似于快速傅里叶变换 (FFT) 的方式分析输入正弦波的幅度（或强度）。如果幅度过低，则可能表示信号被屏蔽或特定声道无法正常运行。这可能还意味着输出音量或输入增益过低。幅度必须达到特定水平才能通过测试。

• 抖动：所捕获正弦波的相位也是相对于生成的信号测量的。恒定相对相位表示捕获的信号与生成的信号对应。如果相对相位发生变化，则生成的信号会被破坏，或者会捕获一些其他信号（例如噪声）。相对相位的变化称为“抖动”。

如果输入仅捕获到响亮的噪声，则幅度可能会较高，因为噪声可能包含所有正弦波频率。在这种情况下，分析器无法锁定生成的正弦波，因此会出现高抖动。

下表解读了幅度和抖动测量结果的各种组合：

幅度	抖动	结果	解读
高	低	通过	系统会捕获输出正弦波的干净版本。
高	高	未通过	系统会捕获响亮的噪声或受损严重的信号。
低	低	未通过	系统会录制强度过低的干净信号。
低	高	未通过	系统会捕获已损坏或有噪声的安静信号。

如果 CTS 验证程序测试失败，请在最新版本的 OboeTester 中运行数据路径测试。OboeTester 工具会输出详细的报告，并可帮助您调试问题。