Keithley 2015 THD 和音频分析万用表
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 6½-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 (6½ digits)
• GPIB and RS-232 interfaces
2015-P 音频分析数字万用表和 2015 总谐波失真万用表将音频频段的质量测量与分析功能，和一台全功能的 6 位半数字万用表相结合。测试工程师能够使用这同一台小巧的半机架式测量仪器，进行广泛的电压、电阻、电流、频率和失真测量。2015-P 型号还具备额外的处理能力，可用于频谱分析。
主要特点
・总谐波失真（THD）、总谐波失真加噪声（THD+Noise）以及信纳比（SINAD）测量
・20 赫兹至 20 千赫兹正弦波发生器
・快速频率扫描
・2015-P 可识别频谱峰值成分
・正弦波发生器*大幅度：单端输出 4 伏有效值或差分输出 8 伏有效值
・单个谐波幅度测量
・5 种标准音频整形滤波器
・13 种数字万用表功能（6 位半）
・通用接口总线（GPIB）和 RS-232 接口
频域失真分析
对于诸如评估组件、设备和系统中的非线性失真等应用场景，基于数字信号处理（DSP）的处理方式使得 2015 型和 2015-P 型仪器能够在传统的时域仪器中提供频域分析功能。它们可以在 20 赫兹至 20 千赫兹的整个音频频段内测量总谐波失真（THD）。它们还能在较宽的输入范围（高达 750 伏有效值）内进行测量，并且具有较低的残余失真（–87 分贝）。总谐波失真（THD）的读数既可以用分贝表示，也可以用百分比表示。
除了总谐波失真（THD）之外，2015 型和 2015-P 型仪器还可以计算总谐波失真加噪声（THD+Noise）以及信纳比（SINAD，即信号与噪声加失真之比）。
对于那些*关注单个谐波的分析工作，这些仪器能够报告失真测量中所包含的任意（*多 64 个）谐波幅度。用户可以对计算中要包含的实际谐波数量进行编程设置，这样就能针对特定的应用优化测量的准确性、速度和复杂程度。（见图 1）
Keithley 2015 THD 和音频分析万用表
为生产测试优化设计
2015 型和 2015-P 型仪器能够进行快速频率扫描，以便在生产测试系统中对音频频段电路进行特性分析。例如，这些仪器可以在仅 1.1 秒的时间内完成对 30 个频率的单次扫描，并将均方根（rms）电压读数和总谐波失真（THD）读数传输至计算机。利用这些数据，能够在极短的时间内完成完整的频率响应分析以及谐波失真随频率变化的分析。因此，在不减少测试数量或每次测试的测量项目的情况下，就可以对诸如手机这类大批量生产设备的音频性能进行高速测试。这些为生产测试优化设计的仪器，与使用通用音频分析仪所能达到的测试速度相比，测试工程师能够在不牺牲生产测试质量的前提下缩短测试时间。
Keithley 2015 THD 和音频分析万用表
图 2、图 3 和图 4 展示了 2015 型和 2015-P 型仪器如何在单一测试协议中同时提供时域和频域测量。
图 2 展示了一个示例测试系统原理图，其中一个电信设备处于环回模式测试中。音频分析数字万用表的信号源提供一个激励频率扫描，而音频分析数字万用表则测量来自麦克风电路的响应。
图 3 展示了对总谐波失真（THD）以及前三次谐波作为频率函数的频域分析结果。
图 4 展示了作为频率函数的麦克风电路输出电压的时域分析结果。
Keithley 2015 THD 和音频分析万用表
双输出源
2015 型和 2015-P 型仪器内置了一个音频频段正弦波信号源，用于生成激励信号。同时还提供**个输出，该输出与**个输出反相，这使得对差分输入电路的共模性能或噪声消除性能测试变得更加简便。2015 型和 2015-P 型仪器具有 4 伏有效值的单端输出和 8 伏有效值的差分源输出。
丰富多样的音频滤波器选择
仪器提供了五种行业标准的带通滤波器，用于对音频和电信应用中的输入信号进行整形。可用的滤波器包括国际电报电话咨询委员会（CCITT）加权滤波器、国际无线电咨询委员会（CCIR）滤波器、C 计权滤波器、CCIR/ARM 滤波器以及 “A” 计权滤波器（见图 5a 至 5e）。2015 型和 2015-P 型仪器提供了可编程的高截止（低通）和低截止（高通）滤波器。此外，这两种滤波器可以组合使用，构成一个带通滤波器。这些可编程滤波器可用于滤除生产车间里机电设备产生的噪声，或者模拟其他类型的系统传输特性。
Keithley 2015 THD 和音频分析万用表
广泛的测量灵活性
除了具备总谐波失真（THD）、总谐波失真加噪声（THD+Noise）、信纳比（SINAD）以及单个谐波的测量能力之外，这些仪器还提供了一整套**的数字万用表（DMM）功能，包括直流电压（DCV）、交流电压（ACV）、直流电流（DCI）、交流电流（ACI）、二线制电阻（2WΩ）、四线制电阻（4WΩ）、温度、频率、周期、分贝（dB）、分贝毫瓦（dBm）和通断性测量，以及二极管测试。这种多功能设计在配置测试装置时，能够将额外的设备成本降至*低。
宽带或窄带噪声测量
2015 型和 2015-P 型仪器能够测量宽带噪声和窄带噪声。此外，这些仪器的数字信号处理（DSP）功能使用户能够在 20 赫兹至 20 千赫兹的音频频段或该频段的一个窄带部分内，对均方根（RMS）电压噪声进行频域测量。而且，在存在激励信号的情况下也能提取噪声测量值，以便快速进行信噪比计算。
频谱分析2015-P 型仪器具备内部计算能力，能够对采集到的信号频谱进行特性分析。该仪器可以识别并报告完整频谱中或指定频段内*大值的频率和幅度。它还能按幅度降序识别其他峰值（见图 6）。2015-P 型仪器的板载功能使其能够更快速地对频谱进行**分析，而且几乎无需或根本无需外部分析软件。
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015-P型仪器的频谱分析功能有哪些应用场景？
除了2015-P型仪器，还有哪些仪器具备类似
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?
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