Audio-Analyse von Kfz-Infotainment-systemen Dem sauberen Klang auf der Spur

Durch Zusammenführen von Autoradio, Navi, Freisprecheinrichtung, Fahrerassistenzsystem etc. in einer zentralen Bedieneinheit werden neben Sprachsignalen permanent auch digitale Informationen per UMTS mit dem Fahrzeug ausgetauscht. Noch finden sich solche Systeme vorwiegend in Fahrzeugen der Oberklasse; entsprechend hoch sind die Ansprüche an die Sprachqualität eines solchen Systems.

Der Fahrzeughersteller beziehungsweise sein Zulieferer benötigt Prüftechnik, die in der Lage ist, neben den Hochfrequenzeigenschaften vor allem die Qualität der Audioübertragung zu überprüfen.

Einen Prüfstand, als UMTS-Modultester ausgeführt, hat MCD entwickelt. Das bei einem Automobilzulieferer eingesetzte 19-Zoll-Rack enthält zwei »Audio Analyzer« (Bild 1) der aktuellen Generation. So kann die Audioübertragung gleichzeitig an zwei Modulen an den digitalen und analogen Schnittstellen gemessen werden. Da sich mit dem Analyzer sehr schnelle Messverfahren implementieren lassen, werden die Messergebnisse parallel zu den Hochfrequenz-Testabläufen ermittelt. Aufgrund der hohen Taktrate können die Module schritthaltend mit der Produktion getestet werden.

Das Gerät verfügt in der Grundausstattung über analoge, digitale und optische Ein- und Ausgänge. Die Einsatzfälle reichen von der Überprüfung von Verstärkern, Radios, Infotainment, Schaltnetzteilen, Abstandssensoren, Hochfrequenzmodulatoren und Fernsehgeräten, zum Abgleich von Tunern, zur Übertragungsprüfung von Konvertern verschiedener Bauart bis hin zu Geräuschuntersuchungen und Drehzahlmessungen. Dabei ist das System speziell für den Einsatz in der Fertigung ausgelegt. Die zugehörige Software bietet die Möglichkeit, mit einer Scriptsprache zu programmieren, sodass sich auch komplexe Messungen einfach programmieren lassen. Das Gerät unterstützt schnelle Messverfahren, wie sie insbesondere bei der Herstellung von Audiogeräten gefragt sind. Der Analyzer ist gut in automatische Testsysteme integrierbar und stellt eine günstige Alternative gegenüber teuren, überdimensionierten und kompliziert bedienbaren Labor-Analysatoren dar.

Störer und Nichtstörer

Eine wichtige Anwendung des Audio Analyzers sind Körperschallmessungen. So lassen sich beispielsweise Motor- und Getriebegeräusche von elektrisch bewegten Komponenten wie Kfz-Spiegel, Scheibenwischer, Ventile, Zentralverriegelungen und andere überprüfen. Im Fokus der Tester stehen Fehler an Getriebeübersetzungen, Rundlauf, Geräuschentwicklungen oder falsche Drehzahlen. Die Bewertung der Signale findet über Hüllkurven statt. Die Daten können der Dokumentation in der Produktion sowie der Entwicklung zur Verbesserung der Produktqualität dienen.

Bei Luxuslimousinen nehmen Sound-Ingenieure alles unter die Lupe, was Geräusche erzeugt. Nicht alle Gerätegeräusche werden als Störung wahrgenommen, sondern oft vermitteln sie das Gefühl von Sicherheit. Ein solches Geräusch ist beispielsweise das Klicken des Blinkrelais. MCD hat für den Geräuschtest von Blinkrelais einen eigenen Prüfplatz gebaut (Bild 2). Die Messung erfolgt über Mikrofone, welche die Klickgeräusche aufnehmen. Die Programmierung konnte innerhalb der Analyzersoftware erfolgen. Erkannt wird das Ausbleiben eines Klicks oder ein Abweichen vom Klang. Auch Messungen an Schaltnetzteilen auf typische Geräusche im hörbaren Audiobereich wurden schon durchgeführt. Störend sind beispielsweise pfeifende Spulen, die ein sehr störendes Geräusch in den Luxuslimousinen oder hochwertigen Heimgeräten erzeugen können.

Eine Option des Audio Analyzers ist der integrierbare Mikro-PC. Zusammen mit der Software »TestManager« und weiteren Komponenten erlaubt er, komplette, autonome Testsysteme zu realisieren. Mit dem TestManager ist der Analyzer vollständig fernsteuerbar und erledigt viele Messungen parallel. Der »DatenManager« ermittelt die statistischen Werte der Messungen und die Qualitätszahlen. Sie dienen als Abnahmekriterium für den Kunden. Sämtliche Prüfinhalte liegen im Originalcode vor und können von den autorisierten Personen selbstständig erweitert und verändert werden. Neue Typen oder Prüfabläufe sind recht einfach zu erstellen. Es sind auch Kombinationen mit Testern mit Boundary-Scan- und Funktionstest realisierbar.

Über den Autor:

Bruno Hörter ist Geschäftsführer von MCD Elektronik.