Ha a csúcsminőségű audio-rendszerekről beszélünk – keresve a végső hangélményt – a hihetetlenül magas minőségű hangvisszaadás és a megbízhatóság jut eszünkbe. A termékekkel és azok gyártójával szemben szeretnénk természetesnek venni, hogy a legjobb tudásukat és válogatottan kiváló alapanyagokat használják. Az, hogy mit érzünk a hallott hanggal kapcsolatban, egyrészt személyes, szubjektív ítélet, másrészt objektív teszteket kell létrehozni, amelyek megbízható, összehasonlítható és nyomon követhető eredményeket adnak.
Minden termékfejlesztőt az a vágy hajt, hogy új, saját megközelítést váltson valóra. Ez vonatkozik nemcsak az ötlet minden részletének átgondolására, de a gyártási eljárások tökéletesítésére is. Egy audio-rendszer fejlesztése során hadrendbe kell állítani az elektronikai fejlesztésében és a gyártás optimalizálásában szerzett minden gyakorlati tapasztalatot. A fejlesztésben a hangminőség mellett, döntő tényező a hosszú élettartam. A kiváló minőségű termék alapját a kutatási és fejlesztési szakasz adja. Bármely hiányosság, amelyet a termékfejlesztés korai szakaszában nem oldottak meg vagy nem kezeltek, később visszatérhet és megbosszulja magát. Például: ha megvizsgáljuk a teljes jelláncot, kiderül, hogy a nem kívánt zaj az erősítő előtt vagy azon belül is hallható lesz, ezért elengedhetetlen, hogy a jelet tisztán tartsuk már a jelút legelejétől.
A torzítás nemkívánatos hatás, elkerülhető, mivel befolyásolja a hangminőség észlelését. A torzítás főként annak eredménye, hogy a jelút bármely pontján egy komponens eléri működésének felső határát. Ezért a vizsgálatokat ezen határértékek közelében kell elvégezni. A torzítás (Total Harmonic Distortion) harmonikus torzítási értékként számszerűsíthető. Megjegyzés: néhány elektroncsöves erősítő jelentős mennyiségű páros számú harmonikus komponenst állít elő (k2, k4, k6). Az ügy védői azzal érvelnek, hogy ez teljesebb, kellemesebb hangot eredményez.
A reprodukált hangban a zaj árnyalatokat takarhat el. Ezért az alacsony zajszintű áramkör kialakításának biztosítása az egyik legfontosabb feladat. A zaj mérhető, akár tesztjel jelenlétében vagy anélkül. Mindkét esetben fontos felismerni, hogy az erősítő fokozatok mind a jelet, mind a zajt egyszerre erősítik. A jelnek sokkal jelentősebbnek kell lennie, mint a zajnak, vagyis magas SNR (jel-zaj viszony) kívánatos. Szimmetrikus analóg audio-csatornák használatakor fontos a CMRR (Common Mode Rejection Ratio) mérése, mivel ez határozza meg a kábel által kiváltott zaj kiiktatásának képességét. A rendszer tápegységéből zaj és különös zümmögés is bevezethető. Ezért különböző hálózati feltételek mellett és beállításokkal kell a vizsgálatokat elvégezni!
Az átvihető sávszélességet frekvenciaválasz mérésével állapítják meg. A megadott frekvencia sávban mért szintnek az elvárt határokon belül kell lennie. A modern hangrendszerek akár az ultrahang frekvenciáig lefedik a sávszélességet.
Az összes fent említett mérést befolyásolhatja a bemeneti jel amplitúdója, valamint a kimeneti jel teljesítménye. A viselkedés kezelésének megfelelő módja egy amplitúdó-letapogatási jel futtatása a rendszer bemenetén. Az amplitúdónak nullától a megengedett legnagyobb bemeneti jelig kell terjednie. A kimeneti jelet szinttel és torzítással kell mérni, a bemeneti jel-tartományon belül a várható határokon belül kell lennie. A hallgató térbeli tudatossága azon alapul, hogy egynél több hangforrással rendelkezik. Ezért létfontosságú, hogy minden csatorna a lehető legegyenletesebben viselkedjen. Az összes fent említett mérési eredményt össze kell hasonlítani az audio-rendszer minden csatornáján. Ezenkívül ellenőrizni kell az egyik csatorna hatását más csatornákra, például nem kívánt elektromágneses indukció vagy kapacitív csatolás következtében. Ez áthallás-méréssel történik.
A fejlesztőnek foglalkoznia kell a hangszórókkal. Az akusztikai paraméterek mellett az elektromos paraméterek is érdekesek. Mielőtt azonban bármilyen mérési eredményt megbízhatónak feltételezünk, az új mély- és közép-hangszórókat működtetni kell egy bizonyos ideig annak érdekében, hogy a felfüggesztést rögzítő (ragasztó) anyag elérje végső jellemzőit.
A hangszórók számára „bejáratási” eljárás ismert. A javasolt tesztjelek a zajtól a zenéig terjednek. A gyakorlati tapasztalata azt mutatta, hogy a komplex szinusz-jel csomag nem annyira jó, mintha zenével járatnánk be a hangsugárzókat. Az egyes hangszórók felfüggesztése nagyon szabályozott és kiszámítható módon „öregszik be”, miközben napról napra változik hangjuk. A változás nem egyenletes a javulás felé tendál, inkább gyakran, hullámosan változik és csak az eljárás vége felé lesz tökéletes. A bejáratási folyamat célja a stabil mechanikai feltételek elérése. A feltételek eléréséhez szükséges időtartam minden egyes hangszórómodellnél eltérő, ezért egyedileg kell értékelni. Hangszóró modelltől függően a tipikus bejáratási idő mély-hangszórók esetén 36-100 óra, középfrekvenciás hangszórók esetén 24-72 óra.
A mély-, közép- és magasfrekvenciás hangszórókat elektromosan és akusztikailag egyenként értékelik. A hangszórók Thiele/Small paramétereit használják a hangszórók házának méreteinek meghatározására és optimalizálására. A rendszer akusztikai teljesítménye mutatja az egyes alkatrészek kölcsönhatását. Jellemzője a frekvencia válasz, a torzítás válasz és az érzékenység mérése. A teljes rendszer irányított jellemzői is mérhetők és optimalizálhatók. Minden akusztikai mérést meghatározott és reprodukálható akusztikus környezetben kell elvégezni. Javasolt egy kalibrált mérőmikrofon használata. A mikrofon távolságát és a hangszóróhoz viszonyított helyzetét állandó értéken kell tartani. A vizsgálati környezet tökéletlenségei által okozott frekvenciaválasz hullámzás esetén simító szűrő (pl. 1/3 oktáv sávszélesség) alkalmazható.
Az elektromos alkatrészek tesztelésére akkor van szükség, ha az alkatrész kritikus szerepet játszik a jelútban és az adott alkatrész meghatározott, kívánt pontossága alacsony. Gyakran használt alkatrészek, például: az induktivitás. Az induktivitás értéke felelős a torzításokért, ami lehet áram és/vagy frekvencia torzítás. Úgyszintén fontos a kapacitás (kondenzátor) értéke. A jelentőségtől függően ezek a tesztek végrehajthatók minta-tesztekként (néhány összetevő egy szállított tételből) vagy 100%-ig elvégzendő tesztként. Míg a kevésbé érzékeny piacokon a hangszórórendszer a szokásos használat során végül eléri végső jellemzőit, ez a csúcsminőségű audio-gyártók számára nem járható út. Ezért minden új hangszóró esetében az elsődleges eljárás az előzőekben leírt bejáratás végrehajtása. A bejáratás-teszt megállapított eredményei felhasználhatók a hangszórók hasonló viselkedésű csoportokba sorolására. Ez fontos, ha egynél több azonos típusú hangszórót használnak egy hangsugárzóban. Emellett párosítani kell a bal és jobb oldali hangszóró párokat, amelyek azonos viselkedést mutatnak. Az f0 és R0 elfogadott eltérése ugyanazon a csoporton belül attól a gyártótól függ, amelyik a hangszórót be fogja építeni.
A csúcskategóriás audio-rendszer egyes elemeit a specifikációnak megfelelően tesztelik. A kész erősítők alapos tesztsorozaton mennek keresztül, mint például frekvenciaválasz, kimeneti teljesítmény, torzítási válasz, jel-zaj viszony aránya, csatorna szétválasztási arány, spektrális zaj elemzés, csatorna egyensúly, csatornaközi fázis és CMRR (közös módusú kizárási arány). Ezt a teszt-sorozatot többféle erősítési beállításon hajtják végre. Adott esetben a kezelőszerveket, például a kapcsolókat vagy a vezérlőket mechanikai és funkcionális teljesítmény szempontjából is tesztelik.
A véglegesen összeszerelt hangsugárzókat elektronikusan tesztelik az impedancia válaszra. Különös figyelmet fordítanak a rezonanciafrekvenciákra és a rezonancia impedanciákra. Az összeszerelt hangszórók akusztikai tesztje frekvenciaválaszt, torzítási választ, érzékenységet tartalmaz. Ez utóbbi különösen fontos, mivel a legkisebb kifogásolható hallható hatást sem fogadná el az ügyfél. A tesztelés ezen szakasza feltár minden olyan zajt, amely a hangszóró mechanikus összeszerelésével kapcsolatos problémákból származik, például rezgő darabok vagy levegő szivárgása az adott zárt üregekben. Mint minden korábbi akusztikai vizsgálati szakaszban, elengedhetetlen, hogy a gyártó olyan vizsgáló-berendezéssel rendelkezzen, amely lehetővé teszi a reprodukálható eredményeket a külső zajok minimális befolyásával.
A mérésre vonatkozó határértékeket minden egyes mérési funkcióhoz ki kell számítani. Amikor csak lehetséges, előnyben részesítik az összetevő adatlapjából kiértékelt abszolút határokat. Egyes mérési funkciók azonban nem alkalmasak abszolút határokra. Ez gyakran előfordul az olyan akusztikus méréseknél, mint a Rub & Buzz, amikor vagy nincs specifikáció, vagy a teszt során fellépő akusztikai feltételek eltérnek a specifikációban használttól. Az ilyen mérési funkciókhoz egy vagy több referencia mérést végeznek.
Végül az egyes rendszerkomponensek összeállnak a végső konfigurációhoz. Az utolsó szakaszban a teszt-mélység csökkenthető, mivel az egyes berendezéseket már alaposan tesztelték. Az erősítő, a bal és a jobb hangsugárzó közötti kölcsönhatást néhány egyszerű akusztikai érzékenységi és frekvenciaválasz méréssel tesztelik. Ezen a ponton szintén célszerű szubjektív hallgatási tesztet végezni egy meghatározott hallgatói pozícióban hallgatva az ismert zenei anyagot.
