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UPV 音频分析仪应用于所有音频信号测量的紧凑型仪器

北京海洋兴业科技股份有限公司（证券代码：839145）电话：010-62176775 www.hyxyyq.com

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UPV音频分析仪简介

尽管现在的音频信号主要通过数字方式进行

处理，但是模拟技术依然是可选的方案，并

且其技术性能仍在不断提升。因此，模拟测

量和数字测量都有使用上的需要。¸UPV音

频分析仪正是为此而精确设计的一款仪器。

¸UPV几乎能够让用户完成音频世界中所需的所有测量：

频率响应测量、总谐波失真（THD）显示、频谱显示、数字

接口分析等等。发生器同样具有多样化的功能。它可用于创

建任何可以想象到的信号，涵盖从正弦信号到噪声信号，再

正弦信号等多种类型。

¸UPV是一款多功能一体化的仪器，配备有一个集成的控

制PC，使其非常便于运输。由于仪器在出厂前已经配备齐

全，因此用户仅需打开包装然后接通电源，即可投入使用。

仪器的运行并不需要其它外围设备。仪器中还可以集成可选

的扩展模块和软件，从而能够大大延伸仪器的应用范围。

¸UPV具备直观的用户界面 (Windows操作系统)。大屏

幕的显示器扮演着关键的角色，而不仅仅用于显示测量结

果。面板上包含了所有相关联的功能和设置，所有的设定操

作均可在面板上进行。由于其操作方式易于理解，并且模拟

测量和数字测量均以相仿的方式来进行，因此用户能够迅速

掌握仪器的操作使用。

仪器采用了可扩展的图形化窗口，可根据需要在屏幕各处移

动，使得所有测量结果一目了然。它可实时显示一个或两个

通道的测量结果，并且最大可扩展到16条通道。可同时实现

多种测量功能/图形。比如，可以同时显示频域和时域上的分

析。利用图形上的垂直游标和水平游标可以读取测量结果，

并且还可以在图形上叠加显示限值线或者已保存的测量结果

以进行比较。

主要特点

J 适合各种接口

(模拟式，数字式以及组合式)

J 可同时显示多种测量功能

J 采样率高达400 kHz

J 分析仪和发生器均采用可由用户编程的滤波器

J 仪器紧凑，配备集成PC

J 具备供将来选件使用的插槽


罗德与施瓦茨音频分析仪R&S®UPV 3

R&S®UPV音频分析仪

优点和主要特性

单一仪器即可提供所有测试信号和测量功能

J 通过使用R&S®UPV-B2/-B41/-B42选件，可生成各种模拟

与数字测试信号

J 安装了R&S®UPV-B2/-B41/-B42选件之后，其模拟和数字

接口具有丰富的测量功能

J 高效率并且达到mHz 级分辨率的多通道FFT分析

J 用户可编程的滤波器能在数秒内根据手头测量任务进行

调整

J 配置齐全，无需外围设备

Z 第4页

提供的接口种类最多

J 标配的模拟发生器输出

J 标配的带有模拟输入的双通道分析仪

J 可扩展至 8 个或者 16 个测量通道（R&S®UPV-B48 选件）

J 数字音频接口（R&S®UPV-B2 选件）

J 数字协议的分析与生成（R&S®UPV-K21 选件）

J 抖动和接口测试（R&S®UPV-K22 选件）

J 利用 I²S 接口对音频集成电路进行测试

(R&S®UPV-B41 选件)

J 通用串行接口几乎可适应所有音频电路

(R&S®UPV-B42 选件)

J PDM 比特流分析（R&S®UP-K421 选件）

J 可独立调整并任意组合使用发生器和分析仪上的所有接口

Z 第8页

整体操作非常方便

J 得益于直观的用户界面，用户可迅速掌握仪器的使用方法

J 所有测量结果一目了然

J 提供高效的联机帮助功能

Z 第12页

功能强大，测量快捷

J 整个系统具备很高的测量速度

J 尤其适合在生产中使用

J UPV-K1通用序列控制器适用于整个测量序列

Z 第14页

其他用途的选件

J UPV-B1低失真发生器可生成极为纯净的正弦信号，

并用于扩展频率范围

J 第二模拟发生器 (¸UPV-B3) 能够在两个模拟输出通道

中生成不同的正弦信号

J 利用¸UPV-B48选件可同时采集多达16条模拟通道的测

量数值 (各八条通道)

J 配备有符合AES/EBU和用户格式的数字音频接口的

192 kHz ¸UPV-B2数字音频I/O

J 适用于连接数字音频电路的通用数字接口 (¸UPV-B42)

或者 I²S格式 (¸UPV-B41)

J 作为¸UPV-B42选件插件的PDM比特流分析

(¸UPV-K421)

J 利用¸UPV-K6选件可实现扩展的分析功能

J PESQ® 测量1）(¸UPV-K61选件) 可根据心理声学法对语

音信号进行分析

J PEAQ® 测量1）(¸UPV-K62选件) 可根据心理声学法对宽

带音频信号进行分析

J POLQA® 测量1）(¸UPV-K63选件) 可根据心理声学法对

宽带语音质量进行分析

J 利用¸UPV-K7与¸UPV-K71选件可实现符合标准的

助听测量

J UPV-K9/-K91/-K92选件包可对移动电话进行声学

测量

J UPV-K4远程控制选件，适用于对 R&S®UPV 音频分

析仪进行远程控制

J UPV-K1通用序列控制器适用于创建以及执行测量

序列

J 信号源的阻抗可由200 Ω调至150 Ω (R&S®UPV-U1选件)

J BNC 监测输出 (¸UPV-U2 选件)

J XLR/BNC适配器套件 (¸UP-Z1MF 选件)

J UPZ音频切换器，可支持多达128条输入和输出通道

的切换

Z 第16页

1） PESQ®，PEAQ®以及POLQA®均是德国

OPTICOM Dipl.-Ing. M. Keyhl有限公司的注册商标。


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单一仪器即可提

供所有测试信号

和测量功能

¸UPV的发生器可生成各种模拟与数字测试信号

正弦波信号...

...适用于电平和总谐波失真测量

双通道正弦波信号

所有数字输出通道可呈现不同的信号；至于模拟接口，还

需要使用¸UPV-B3选件

双音信号...

...适用于调制失真分析；可以选择多种幅值比率；还可以

进行连续的频率调整

差频失真..

...适用于两个频率连续调整的交调测量

DIM测试信号

叠加了正弦波的方波信号

(模拟应用场合中需要具备¸UPV-B3)

多音信号...

...多达7400个相同或者可由用户选择幅值和相位的频率；

频率间隔取决于快速傅里叶变换（FFT）中所使用的分

辨率，从而能够一次性快速而准确地确定被测设备的频率

响应。

正弦突发信号以及sine2 （正弦平方）突发信号...

...具备可调的间隔时间和“开启”时间，以及用户可编程

的低电平，比如可用于测试自动增益控制设备

噪声信号...

...具有多种幅值分布函数，比如可用于声学测量

任意信号

能够生成高达256 k点的任意电压特性

具备回放功能...

...能够从硬盘中输出任意的测试信号，比如WAV文件所提

供的语音或者音乐信号

AM与FM...

...适用于正弦波信号

直流电压...

...还具备扫描功能

方波信号

(在模拟应用场合中需要具备¸UPV-B3选件)

在某些情况下，比如为了对测试装置的频率响应作出补偿，

可以在大多数信号中插入用户可编程的滤波器和/或其标称频

率响应可由用户选择的均衡器。

信号中可以添加偏置；此外，还可以在数字音频信号中加入

电平可调以及具有不同幅值分布的抖动。

R&S®UPV音频分析仪中的发生器能够产生多种信号，可以对32-音调的信号

频率、幅值以及相位进行调节。

波形功能可以显示被测信号（本例中是正弦的突发信号）的时间特性。



¸UPV可在模拟接口和数字接口（可选）上执行广泛的

测量

电平或者信噪比的测量...

...具备 RMS，峰值或者准峰值加权功能；积分时间会自动

适应于输入信号，从而提供很高的测量速度

选择性电平测量

带通中心频率可以进行扫频，或者耦合至发生器频率或输

入信号频率

SINAD（信号与噪声失真比）或THD+N测量

对所有谐波的总和进行测量，包括噪声

总谐波失真（THD）的测量

能够对各个谐波，全部谐波又或者这些谐波的任意组合进

行分析

按照IEC 60268-3执行调制失真分析

能够测量二阶以及三阶的互调

互调失真测量..

...可按照差频失真的方法对二阶或者三阶的互调进行测量

动态互调失真测量...

...符合DIM标准

直流电压测量

频率、相位或群延时测量

极性测试...

...用于检查信号路径上是否存在极性颠倒

串扰测量

波形显示功能...

...用于显示时域上的测量信号；为了确定压缩扩展器或者

AGC电路的稳定，可以对慢时间序列的显示进行压缩

FFT分析...

...具备多样的性能

(详细的描述请参看第6页)

记录功能...

...允许将长期的信号记录到硬盘上，以供将来作更详细的

分析

时间差异的测量...

...用于输入信号与输出信号之间；这项功能让用户可以确

定均衡器，混音控制台等设备的延迟

R&S®UPV-K6扩展分析功能

能够在声学测量中执行1/3倍频程以及1/n倍频程的分析；

轻微异音测量、传输测量和相干测量功能，还能对脉冲

响应和通道间延迟进行测量，拓宽了应用范围（请参见第

17页）

心理声学测量方法

符合ITU推荐标准的PESQ，PEAQ以及POLQA将在第17页

进行说明

在总谐波失真的测量过程中，可以对所有谐波、单个谐波或者这些谐波的任

意组合进行测量。

利用R&S®UPV音频分析仪，还可以执行较为不常见的测量功能，比如动态互

调失真（DIM）的测量（如图所示）。


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高效率并且达到mHz级分辨率的多通道FFT分析

¸UPV提供多种FFT功能，每项功能均为双通道或者多

通道的应用而设计，可使用于经过滤波的输入信号：

FFT

当对动态范围的测量具有较高要求时，便需要采用FFT测量

功能。在两个步骤之内即可选择多达256 k个点，这些点会

在双精度模式下进行计算。

后FFT处理

后FFT处理应用广泛，比如应用在总谐波失真以及互调失真

测量当中，对失真成分进行更详细的分析。

欠采样FFT

欠采样FFT是一项特别的功能 (需要¸UPV-K6选件)。此

处对测量信号的数字式预处理将会降低带宽，但是在系数因

子2到系数因子1024的作用下提高了频率分辨率。这样便可

以得到低至0.2 mHz的分辨率。需要注意的一点是，这种方

法并非是图形化显示的缩放，而是以真实的更高分辨率进行

测量。

1/n倍频程的分析

还有一种更为特殊的情况是1/n倍频程分析 (需要¸UPV

-K6选件)，其主要用于声学测量。在倍频程的片段中，每个

片段中的FFT频段会组合得到一个测量值，而片段可通过数

值“n”选为1，3，6，12或者24。

用户可编程的滤波器能在数秒内根据手头测量任务进行调整

¸UPV中的滤波器能够以软件的形式来实现。这让用户

可根据需要来定义多个滤波器，这种有利的手段同样适用于

模拟测量的应用场合。大多数常用的加权滤波器已经纳入到

标配当中。至于其它的滤波器，在输入了滤波器的类型 (低

通、高通、带通、带阻、陷波、1/3倍频程或者倍频程滤波

器)，频率以及衰减之后，也可以很快地编程添加进来。

尤其是在特殊请求的情况下，仪器设计的优势会很好地显现

出来：特殊的滤波器可以利用商用的滤波器设计程序进行计

算。数据记录将会传输至¸UPV，并且所需的滤波器会环

回到信号路径当中。

最多能够组合利用四个滤波器。

FFT分析功能可以对多达256 k个点进行计算；在欠采样模式下，可实现数值

低至0.2 mHz的频率分辨率。

在这种情况下，FFT分析功能扩展了THD+N（总谐波失真+噪声）的测量；

并且其谐波的自动标记功能使得非谐波的成分一目了然。



配置齐全，无需外围设备

¸UPV音频分析仪是一款紧凑型的仪器，其中已经包含有

一台集成的PC。这种方式就可以避免通过外部PC来控制音

频分析仪所带来的缺点。

该仪器非常便于运输，无须安装额外的键盘、显示器或者其

它的PC外围设备。

¸UPV开箱即可使用。用户仅须卸下包装，开启电源，便

可以开始进行测量。

当使用外部PC来操作音频分析仪的时候，计算机本身、显示

器以及接口均会发出一定的干扰信号，从而阻碍分析仪对被

测设备的测量。相反，¸UPV的电磁兼容特性，包括其集

成的PC，均已经过测试，且满足放置于测量设备内部的所有

要求。任何传统的PC均无法提供如此彻底的屏蔽测量，其中

包含的屏蔽措施包括具有磁屏蔽功能的交流电源变压器，以

及显示器前方的滤波板。

其它值得一提的方面：该PC的价格已经包含在R&S®UPV的

购买价格之内

J 集成的硬盘以及CD/DVD复合光驱

J 用于键盘、鼠标、显示器和打印机的接口

J 四个USB接口

J 用于网络连接的LAN接口

J 可通过IEC/IEEE总线，USB或者LAN实现远程控制

J 可利用标配的软件（Windows XP）对测量数据作进一步

的处理

J 所有测量结果均是常用的数据格式，能够轻易传输至图

形、文档等

J 将来能够轻易添加功能以及软件扩展

J 通过使用通用的序列控制器，可以自动执行测量序列或者

例行测量任务（请参见第15页）

仅须简单地输入少数几个参数，即

可对滤波器进行编程，这个过程只

需要数秒钟即可完成；这些滤波器

在分析仪和发生器上均可用。


8

提供的接口种类

最多

标配的模拟发生器输出

J 平衡的输出，浮地式（比如，可避免交流电源声）

J 发生器的输出可以在内部连接至分析仪的输入，使得测量

任务中的变化能够立即得到处理，而无须任何外部连线

标配的带有模拟输入的双通道分析仪

J 双通道，平衡的输入具备高共模抑制能力以及录音棚设备

中常见的多种阻抗；可以测量幻象供电的线路

J 得益于宽广的动态范围以及强大的自动量程选择功能，即

便是对D类放大器进行测试，也无须插入昂贵的外部滤波

器，而传统的音频分析仪往往需要用到这些外部滤波器

该音频分析仪可以扩展至8个或者16个测量通道

(¸UPV-B48选件)

当在后方的两个插槽的任意一个中安装了八通道板卡¸

UPV-B48之后，¸UPV音频分析仪便成为一台快速多通

道分析仪，适用于环绕声效的测量应用。由于两个插槽均可

安装该选件，所以音频分析仪能够同时对多达16个模拟通道

进行测量。

利用该选件，可以直接在D类放大器上执行测量，而无须使

用昂贵的外部滤波器。

具有不同数据格式和时间频率的数字

组件在专业音频设备的世界里相当常

见，因此这些组件的测量仪器需要在

所有接口上提供最高的性能。



适用于专业录音棚以及消费级电子设备市场的数字音频接口

(R&S®UPV-B2选件)

数字音频设备可以通过标准化的接口进行相互连接。对于专

业设备，AES/EBU已经成为标准的格式；而对于消费级的设

备，使用的是S/P DIF接口。¸UPV-B2选件对这两个领域

均能提供支持：

J 应用于连接消费级电子设备以及专业录音棚设备的平衡式

(XLR)、非平衡式 (BNC) 以及光学式 (TOSLINK) 的输入和

输出

J 可对平衡式和非平衡式的输出电平进行调节，从而确定数

字音频输入的灵敏度

J 通过利用集成的线缆模拟器，可以对大长度的线缆进行

模拟

J 数字音频与参考输出之间的相移可以调节

J 生成的通道状态数据格式可独立于所选定的接口来进

行选择，可选项为“professional（专业级）”以及

“consumer（消费级）”

J 参考 (XLR) 与同步输入 (BNC) 位于仪器的后方；这使得发

生器能够按照AES11或者字时钟频率与数字音频参考信号

(DARS) 进行同步

J 能够生成位同步或者字同步的同步信号，使得在示波器

上能够准确呈现出数字音频信号 (前置码，眼图，信号对

称，叠加噪声等等)

J 发生器和分析仪可以在32 kHz至192 kHz的时钟频率下运

行；此外，发生器还可以在内部产生这些时钟

J 分析仪与发生器的时钟频率是相互独立的，这样便可以对

时钟频率转换器进行分析

J 可以为发生器和分析仪独立地选择8位至24位的音频位

数字协议的分析与生成 (R&S®UPV-K21选件)

J 该软件选件扩充了R&S®UPV-B2选件的功能，加入了对更

多数字式数据的最终分析以及生成

J 分通道状态数据；这些数据会输出为二进制的格式，然后

按照AES 3或者IEC 60958在专业类格式或者消费类格式的

基础上进行评估

J 生成通道状态数据以及有效位；通道状态数据能以二进制

格式、十六进制格式，或者按照AES 3或IEC 60958的专业

类或者消费类格式来输入

J 能够同时对时钟频率以及接口误差（比如奇偶校验误差）

显示进行测量

J 协议分析可利用其它测量功能同时进行分析

在数字式数据流中生成和分析协议数

据是极为容易的事情：

除了二进制数据之外，评价数据也将

输出到专业类或者消费类格式。


10

抖动与接口测试（¸UPV-K22 选件）

该选件让用户能够对数字音频接口的物理参数进行分析。

¸UPV-K22选件扩展了¸UPV-B2选件的功能性。

分析

J 在频域和时域上测量抖动幅值以及显示抖动信号

J 测量输入脉冲幅值以及采样频率

J 测量音频输入与参考输入之间的相位

J 分析平衡输入（频率，幅值，频谱等等）的共模信号

生成

J 通过应用幅值可变的正弦和噪声信号，可使输出信号的时

钟出现“抖动”

J 可以在平衡输出中叠加共模信号

J 如果生成了数字音频数据，那么可以将抖动或者共模干扰

叠加到该数据流当中

J 具有抖动叠加的输入信号可以输出为无抖动的输出信号

利用I2S接口对音频集成电路进行测试

(R&S®UPV-B41选件)

近距离察看各种模块和芯片是如何在音频设备当中相互连

接，便会发现这些设备中主要采用了串行数字数据接口。几

年来，集成电路之间的声频总线（I2S总线）已经得到广泛的

使用。

在世界范围这种方式应用于内双通道，设备内部音频数据的

传输当中；许多音频A/D和D/A转换器均支持这种格式。

插入到仪表后方的¸UPV-B41选件为¸UPV音频分析

仪的发生器和分析仪提供了I2S接口。其发射芯片可以使用

内部（主要）同步或者外部（从属）同步。这是非常重要的

一点，因为在更为复杂的具备多个发射机和接收机的系统当

中，必须集中生成系统的时钟频率，以保证实现无干扰的数

据传输。根据不同的应用程序，I2S格式将会使用不同的字

长。¸UPV-B41选件可以调整为所有常用的字长，比如

16位，24位以及32位，其中所使用的音频位数可以独立于

字长进行调整。除了标准的I2S格式以外，还可以支持特殊的

格式。

¸UPV-B41是通过一个25触点的D-Sub阳式连接器与被测

设备相连接的。¸UP-Z3选件线缆上包含有一个可连接7

个BNC阳式连接器的接头。

¸UPV-B41选件：I2S接口；¸UPV-B42选件：通用串行接口

模拟接口

音频装置

¸UPV-B41

¸UPV-B42

¸UPP-B2选件：数字音频接口



通用串行接口几乎可适应所有音频电路

(¸UPV-B42选件)

尽管许多数字音频程序可以使用双通道的数据传输，但是目

前的主要趋势在于能够传输多于两个数据通道的格式。与此

同时，现在已经开发出许多数据格式。为了适应所有的这些

应用程序，于是我们开发了¸UPV-B42通用串行接口选

件。它可以插入到¸UPV音频分析仪后方的两个插槽当中

的任意一个。

发生器和分析仪相互之间可以独立进行配置，并且两者可以

通过内部以及外部的方式进行同步（主要或者从属模式）。

能够处理多达4路数据；在时分复用的情况下，它们可以在

一帧中包含高达256个数据包（时隙）。一个或者两个测试

信号可以在用户选定的任意数量的时隙中同时输出，并且能

够对来自该用户选定的任意数量时隙中的多达八个音频信号

同时进行分析。利用1 kHz至400 kHz的采样率，可以处理高

达32位的数据格式。比特序列，斜率以及偏置均可灵活进行

调整。可分离的探头能够对以较短的低反射方式与被测芯片

直接相连；支持所有常用的逻辑电平。总的来说，灵活的数

字音频接口几乎可以与现今所有的音频芯片相连接。

¸UPV-B42由插件板卡，连接线缆以及探头所组成（如图

所示）。

PDM比特流分析（R&S®UPV-K421选件）

该软件包对¸UPV-B42选件做了扩展，纳入了按照脉冲密

度调制方法进行传输的数字音频信号的测量。举例来说，这

种传输方式可以用于操作MEMS话筒；Σ-Δ转换器也可以

利用这些1位的数据流。

可独立调整并任意组合使用发生器和分析仪上的所有接口

¸UPV发生器和分析仪的接口相互之间可以独立进行调

整。因此，可以对几乎任何接口组合的被测设备进行测试。

A/D与D/A转换器可以直接连接。这同样适用于复杂的DSP

或者格式转换器，比如在输入端需要384kHz时钟频率的I2S

格式，而通过96 kHz的采样率向分析仪提供AES/EBU信号。

除了标配的模拟接口以及¸UPV音频分析仪前面板上的可

选标准数字接口以外，仪器后方的插槽中还可以安装两个额

外的接口卡。因此，在一台仪器中即可使用多达四种不同的

接口，而无须额外的设备支持。

日益复杂的芯片要求测量仪器能够轻易

地适应于各种各样的数据格式。安装了

R&S®UPV-B42选件的R&S®UPV音频分析仪

是应对这一需求的最佳设计。


12

整体操作非常

方便

用户可以迅速掌握仪器的操作

¸UPV具备直观的用户界面（使用Windows作为操作系

统)。

大屏幕的显示器扮演着关键的角色，而不仅仅用于显示测量

结果。大屏幕显示画面中以面板的形式显示了所有的设定，

同一个面板中包含有全部相关的功能和设定。

总共有五个不同的屏幕显示。仅须一个按键，用户即可在这

些“画面”之间进行切换。因此，无须堆满屏幕即可快速访

问每一个面板。

面板的尺寸可以更改，并且可以将面板移至画面的任何

位置。

诸如音频接口配置等基本的仪器设定，均分组安排在各个单

独的面板中；一旦完成了设置，就可以将它们隐藏起来以进

其余测量。

为了让用户的任务执行起来更加容易，画面上仅显示当前

所需的功能块；其它的所有功能块将会保留在后台。比如：

在选择扫描功能之前，扫描参数并不会显示在发生器的面

板上。

通过仪器的前面板可以对整台仪器进行操作。旋钮在这里扮

演着主要的角色。仅须一只手操作，用户便可以移动画面面

板里的游标，按下旋钮即可选定一项功能。数值可直接使用

旋钮来改变，这在进行调整时显示出非常大的优势。

通过屏幕底部的软键，可以快速访问变化的功能，例如在使

用图形显示时。

¸UPV还可以通过外部的键盘和/或鼠标来进行操作。

这些易于理解的操作概念 (使用来自PC世界的熟悉的

Windows功能) 以及相似的模拟与数字测量处理，让用户

可以快速掌握仪器的操作。

大屏幕的显示器为R&S®UPV音频分析仪中的所有重要设定以及状态提供了直

观的显示。五种可视化的显示（屏幕）可以让用户更好地管理大量面板和显

示窗口。



所有测量结果一目了然

单通道或者双通道上的多个测量功能的测量结果将会实时

显示。

可扩展的图形化窗口可以安排在画面上的任何位置。当这些

图形窗口的尺寸发生变化时，其标签、字体大小、网格线等

等，均会自动适应新的尺寸。

多个测量图形可以同时显示，比如可以同时显示时域和频域

上的分析结果。

利用图形上的垂直游标和水平游标可以读取测量结果，并且

还可以在图形上叠加显示限值线或者已保存的测量结果以进

行比较。图形涵盖了从迹线显示到条形图显示，再到频谱图

显示等多项功能。

利用颜色配置，用户能够确定测量图的外观：在屏幕画面，

打印机以及文件输出等各个方面可以应用不同的设置，比

如，可将打印的颜色设置黑白色，而将屏幕画面的颜色设为

彩色。

提供高效的联机帮助功能

R&S®UPV提供多种帮助功能：

上下文关联帮助

只须按下一个按键，即可调用关于任何一个输入字段的德语

或者英语帮助信息。

当需要了解一项功能的详细信息时，可以参考集成的用户手

册。利用旋钮或者鼠标，用户可以快速导航至存疑的术语。

警告框

这些具有清晰标记的信息框用于警示用户进行了不正确的

设置。

输入帮助

对于每项需要输入数字的菜单，均会显示其允许的数值范

围。此外，还将所有上级参数考虑在内，比如数字接口中的

测量采样率。

保护以防操作失误

超出允许范围的输入数值将不会被系统接受；这一类输入将

会自动变换为其允许的最大值或者最小值。

测量图形一目了然：能够以任意的优选方式在画面上安排多个测量图形；频

域和时域上的分析可以同时显示。

图形可以沿着垂直方向或者水平方向更改尺寸；图上的标记和限值迹线让评

估计算更为容易。用户可以自定义图形中重叠显示的多条迹线的颜色；背景

颜色等因素可由用户自定义，以满足任何要求。


14

功能强大

测量快捷

整个系统具备很高的测量速度

在设计¸UPV音频分析仪的时候，特别关注了整个系统的

测量速度：

J 对时间要求严格以及计算强度高的处理步骤将会由数字信

号处理器来执行；PC主要用于仪器的操作以及显示结果

J UPV还可以在两个通道上同时执行复杂的测量功能；

与市面上的其它分析仪相比，这种方式可以将立体声测量

所需的时间削减为原来的一半

J 其数字式实现的测量规程能够根据输入频率适应最优的测

量时间；这将大大提高测量速度，尤其是在频率扫描的情

况下

J 由于采用数字信号的处理方式，可以保持内部设置以及稳

定时间比仅使用模拟仪器所需的时间更短。除此之外，在

测量规程中也将这些因素考虑在内。通过这种设计，即使

没有激活稳定功能1），也能获得稳定的测量结果

1）稳定功能：重复进行测量，直到测量值稳定地保持在一个公差带之内。

R&S®UPV66是使用在生产系统

中的特殊型号，它配置灵活，

可提供最齐全的功能。



尤其适合在生产中使用

应用于生产测试的测量仪器必须满足大量的要求：

J 为了获取很高的生产能力，高速测量是非常关键的一个

因素。通过适当地使用仪器功能，可以在¸UPV音频

分析仪中进行Go/NoGo的决定。这将会进一步降低被测

设备的周转时间。更为完备的分析（宏观）部分可以由

¸UPV来处理

J 双通道的测量可用于同时确定输入和输出的特性，因此能

够节省时间

J 能够同时测量多达16个模拟通道。当测试诸如多通道放大

器等设备的时候，这将大大地节省测量时间

J 通过利用 FFT 分析可实现快速的频率响应测量，尤其是在

时间要求极为严格的频率响应测量过程（举例：须在150

ms之内测量具有大约900个频率数值的频率响应）当中，

这将提供非常关键的作用

J 得益于数字式测试测量工程对仪器高度可用性的突出贡

献，其校准周期很长

J 通过IEC/IEEE总线的远程控制能力在庞大的生产设施当中

尤为不可缺少。¸UPV音频分析仪特别关注了经由IEC/

IEEE总线的数据传输

J 尤其是在生产的应用场景当中，¸UPV66型号是最佳

的解决方案。这款型号省去了显示器、键盘和CD/DVD驱

动器等开销，利用配备的监视器、PC键盘以及鼠标能够对

仪器进行手动操作。因此，如果在生产过程中出现任何问

题，都可以快速定位故障的源头

R&S®UPV-K1通用序列控制器

该选件能够让用户创建并执行测量序列，从而使¸UPV

变为一款自动测试仪。由于无须额外的控件，所以能够实现

经济小巧的测试系统。

每一步手动操作均会记录到SCPI记录当中，然后转译为完整

且符合语法结构的正确命令行。通过这种方式所生成的命令

行，其中包含有能够被读取的指令（符合SCPI的IEC/IEEE总

线语法），而且不仅仅是一连串的按键操作。这使得用户能

够设置自定义的测量操作，而不需要每次都查询命令语法。

从而大大降低了创建远程控制操作步骤以及内部执行宏所需

的工作量。

高速测量、多通道测量以及远程控制均是生产线上不可或缺的功能。

R&S®UPV具备很长校准周期，确保了很高的可用性并降低了运行成本。

在测量电声转换器时，测试设置中通常包含有测量话筒以及扬声器，在测

量过程中必须对它们的频率响应进行补偿。在这种情况下，需要使用到 R&S®UPV的滤波器和均衡器。


16

其他用途的选件

¸UPV-B1低失真发生器

这款低失真发生器适用于使用纯净模拟信号以及扩展频率范

围高达185 kHz的所有应用场合。其固有失真量比普通发生

器当中最出色的性能数值还要低。

¸UPV-B3第二模拟发生器

该硬件选件为¸UPV提供了第二个模拟输出放大器。它还

能利用两个模拟输出通道来输出双通道正弦波信号。此外，

这一款选件可用于产生DIM信号以及方波信号，并在PEAQ

测量中播放立体声WAV文件。

利用¸UPV-B48选件可同时采集多达16条模拟通道的测

量数值（各八条通道）

该选件可以安装在仪器后方的任意一个或两个插槽当中。它

使得 ¸UPV音频分析仪成为一个快速多通道分析仪，能

够同时对16个模拟通道进行采集。

其应用领域包括汽车中的环绕音效应用以及多通道放大器。

对多个被测设备进行同时测量能够提升生产能力。

测量通道可以采用连接传统线缆的25触点D-Sub阳式连接器

来进行连接。¸UPV-Z48选件的线缆上包含有一个可连接

8个XLR阴式连接器的接头。

¸UPV-B2数字音频接口

该选件中包含有数字音频接口（平衡式、非平衡式以及光学

式），可用于32 kHz至192 kHz的标准采样率。第9页和第10

页中更为详细地描述了该选件及其软件扩展(¸UPV-K21

数字音频协议以及¸UPV-K22抖动与接口测试）。

¸UPV-B41 I2S接口

¸UPV-B41选件可以插入到位于仪表后方的插槽当中，为

¸UPV的分析仪和发生器提供I²S接口。更多信息，请参

看第10页。

¸UPV-B42通用数字接口

¸UPV-B42选件通过添加通用的数字音频接口来对

¸UPV音频分析仪进行扩展，利用该选件可以更加灵活地

设置数字格式的参数。几乎可连接所有常见的音频芯片。

¸UPV-K421 PDM比特流分析

PDM比特流分析选件能够对PDM格式中1比特数字数据流的

音频内容进行分析。

更多关于R&S®UPV-B42和R&S®UPV-K421的信息，请参看第

11页。

R&S®UPV-K6扩展分析功能

轻微异音测量通过对常规失真成分以上的频率范围中的干扰

信号进行测量，使用户能够立刻确定扬声器的生产误差。

1/3倍频程分析和1/n倍频程分析是整个声学领域中的重要测

量。这些测量手段能够按照IEC 1260中级别0的要求，同时

确定多达32个1/3倍频程带以及128个单音频带。该选件中还

可以包含欠采样 FFT（参看第6页）。

在¸UPV中能够同时操作两个¸UPV-B4x选件系列的插入式板卡，比

如可用于测量数字音频芯片。实际上，安装了¸UPV-B48选件之后便能够

同时处理多达16个模拟测量通道。



传输与相干功能用于确定被测设备在音乐、语音以及噪声

信号下的传输表现。仪器上将会显示基于这些功能的脉冲

响应。

这些功能还可用于测量通道间的延迟，比如确定活动传输过

程中两个通道之间的时间延迟。

语音与音频质量测量：PESQ (¸UPV-K61选件)，

PEAQ (¸UPV-K62选件) 以及POLQA (¸UPV-K63

选件)

心理声学编码方法利用了人类听觉的特点，在进行传输之前

去除不会产生听觉感知的信号部分。为了开发出适当的测

试方法，使用了大量含有各种语音和音乐示例的记录音频

样本。

这些记录会使用多种编码器来进行压缩（因此会具有不同的

品质），并且由于引入了典型的网络传输干扰，其质量会出

现下降。许多测试监听器会在一系列的声学测试中基于标准

规模的音频质量对这些样本进行归类，归类范围为1 (最差)

至5 (最好)。

应于语音信号的PESQ以及应用于宽带音频信号的PEAQ能够

对原始未降质的信号 (参考信号) 与降质的信号 (测量信号) 进

行比较，然后输出与监听测试结果的平均值关联程度相当高

的目标测量值。POLQA是最新的方法，主要开发用于处理高

级编码以及移动电话上的传输方法。¸UPV所提供的这些

测量均符合由德国埃朗根Opticom公司所许可的方法。

称为语音质量感知评价（PESQ）的测量方法于2001年在国

际电信联盟的ITU-T P.862建议中发布。这种方法用于测量高

压缩比的心理声学编码（¸UPV-K61选件）在低比特率下

进行传输的语音信号质量。

称为音频质量感知评价（PEAQ）的测量方法于1998年在国

际电信联盟的ITU-R BS.1387建议中发布。这种方法用于测

量高压缩比的心理声学编码（¸UPV-K62选件）在低比特

率下进行传输的宽带音频信号（比如音乐）质量。如需测量

双通道的模拟信号，则还需要配备¸UPV-B3选件。

安装了¸UPV-K63选件之后，¸UPV音频分析仪可以

提供被称为客观感性监听质量分析（POLQA）的测量方法，

这种方法在2011年由国际电信联盟在ITU-T P.863中发布。

POLQA是PESQ的升级技术，用于满足移动网络服务中对语

音质量测试的要求。它能提供具有更高传输带宽的测量，还

具备声学测量上的认证。

应用与助听测试的¸UPV-K7/-K71软件

在¸UPV上安装了¸UPV-K7选件之后，该音频分析仪

便可以执行符合标准的助听测试。这些测试符合IEC 60118

中第0,1,2,7部分以及ANSI S3.22，因此覆盖了所有指定

测试。

此外，如果需要按照IEC 60118第15部分来对类似语音的

测试信号进行测量的话，可以利用¸UPV-K71程序包对

¸UPV-K7进行扩展。

在有需要的时候，可以使用¸UPV-Z7电缆套件将音频分

析仪与声学测量室相连。

欲了解更多信息，请参考“利用¸UPV音频分析仪执行助

听测量”（PD 5214.5878.92）程序手册。

利用¸UPV-K7以及¸UPV-K71选件进行符合标准的助听测试。


18

利用¸UPV-K9/-K91/-K92选件包在移动电话上进行声

学测量

移动电话中的声音传输和重现品质是日常使用中最为重要的

任务。因此，在生产以及型号核准过程中应当将这一质量检

查作为质量保证和样本检查中的一部分。

此处所介绍的¸UPV音频分析仪及其选件能够确定这些电

话的声学特性是否与移动电话型号核准声学测试主体中所规

定的内容相符。这些测试会在单独的测试房间中执行检查和

验证。

¸UPV音频分析仪中的移动电话测量选件套装包含¸

UPV-K9基本软件包以及适用于各个标准的模块 (R&S®UPV-

K9x或R&S®UPV-K10x)。

¸UPV-K91选件覆盖了UMTS以及GSM电话中符合3GPP

TS 26.132的所有测试。当按照TIA-1042以及3GPP 2 C.

S0056-0标准测量CDMA2000®电话时，需要使用 ¸UPV

-K92选件。

¸UPV也支持输出在测量手机时符合ETSI ES 202 396-1

标准的背景噪声。需要安装以下组件：

J ¸UPP-B8八通道信号源扩展R&S®UPP音频分析仪功能

(见¸UPP产品宣传册，PD 5214.3846.12)，使每个独

立扬声器获得所需的均匀声场以及必要的噪声信号

J ¸UPV-K98选件使¸UPV音频分析仪可以控制和测

量声场

J 3QUEST方法 (¸UPV-K101选件) 可以实现符合ETSI TS

103 106，和EG 202 396-3标准的分析，用于手机的测试

这类操作需要结合使用¸UPV-K9以及至少一个¸UPV

-K91/-K92选件；更多详细信息，请参考“移动电话的声学

测量”(PD 5214.5884.92) 应用手册。

¸UPV-K4远程控制选件

该选件可以让用户通过符合IEC 625/IEEE 488的LAN，USB

或者IEC/IEEE总线接口来远程控制¸UPV。所使用的命令

将符合SCPI指导守则。

¸UPV-K1通用序列控制器

该选件会令¸UPV摇身一变成为自动测试仪，让用户能够

创建并执行测量序列。由于无须额外的控制PC，所以便能够

实现经济小巧的测试系统。更多相关信息，请参考第15 页。

有效的选件让用户可以按照全球适用的标准来执行移动电话声学测量。



¸UPV-U1 150 Ω改装

BNC监测输出

标配的音频监测输出包括一个耳机输出以及集成的扬声器输

出，输入信号以及经过滤波和加权的信号可以通过这些输出

装置来进行监测。另外，可以使用¸UPV-U2以添加两个

BNC阴型连接器，从而扩展现有的连接器。添加之后，便可

以连接诸如示波器等设备。

¸UP-Z1MF XLR/BNC适配器套件

两个将XLR阳式转换为BNC的适配器以及两个将XLR阴式转

换为BNC的适配器使得非平衡的线缆使用起来更为方便。

连接线缆

¸UPV-B41以及¸UPV-B48 选件可适应使用25-触点

的D-Sub连接器。

J UP-Z3 I²S线缆用于从D-Sub连接器将RX Data，RX

BitClk，RX FSync，TX Data，TX BitClk，TX FSync以及

TX MasterClk线路连接至各个BNC阳式连接器

J UPV-Z48线缆能够连接至¸UPV-B48所提供的多

达8个模拟测量通道，从而提供可从D-Sub至8个XLR阴式

连接器的接头

J 现代手机经常通过手机的耳机接口连接到音频分析仪。

¸UP-Z9电缆可以为不同的接口要求满足所有常见的引

脚分配方式

音频切换器

如果在生产阶段需要将多个被测设备/通道以线缆的方式连接

进来，便可以使用¸UPZ音频切换器这一解决方案。该切

换器将直接与¸UPV音频分析仪相连接，并可通过接口从

控制面板进行操作。八通道的¸UPZ既可作为输入，也可

作为输出，还可以级联支持高达128个通道。

更多信息，请参考“¸UPZ音频分析仪”

(PD 0758.1170.32) 数据手册。

¸UP-Z1MF XLR/BNC适配器套件。

¸UPV-Z48和R&S®UP-Z3连接线缆。

¸UP-Z9 cable set

¸UPZ音频切换器可以直接通过¸UPV来进行控制。

此改装选件可将信号发生器的源阻抗从200 Ω改变为150 Ω。


20

简要技术参数简要技术参数

双通道模拟分析仪

输入，2通道 XLR阴式，平衡式（对于非平衡式的测量，可使用¸UP-Z1MF XLR/BNC适配器）

XLR针1可选浮地/接地，可选AC/DC连接

频率范围带宽22 kHz/40 kHz/80 kHz/250 kHz DC/10 Hz 至 21.76 kHz/40 kHz/80 kHz/250 kHz

电压范围 RMS，正弦 0.1 µV 至 110 V

测量功能 R&S®UPV标配 RMS宽带，RMS选择，峰值，准峰值，S/N，

DC，FFT，THD，THD+N，SINAD，Mod Dist，DFD，DIM，极性，波形，频率，相位，群延迟

R&S®UPV-K6选件轻微异音，1/n倍频程分析，欠采样FFT，脉冲响

应，传输与相干，通道间延迟

R&S®UPV-K61选件 PESQ

R&S®UPV-K62选件 PEAQ

R&S®UPV-K63选件 POLQA

八通道模拟输入 (R&S®UPV-B48选件)

输入，8通道 25-触点D-Sub阴式

平衡式，AC/DC可选连接

频率范围 DC/20 Hz 至 40 kHz

电压范围 RMS，正弦 0.1 µV 至 50 V

测量功能 RMS宽带，RMS选择，峰值，S/N，DC，FFT，THD，THD+N，SINAD，Mod Dist，DFD，

DIM，极性，波形，频率，相位，群延迟

模拟发生器

输出，2通道 XLR阳式，浮地/接地，平衡式/非平衡式，防短路

电压平衡式，RMS，正弦，开路 0.1 mV 至 20 V

非平衡式，RMS，正弦，开路 0.1 mV 至 10 V

频率范围 R&S®UPV标配，正弦 0.1 Hz 至 80 kHz

R&S®UPV-B1选件，正弦 10 Hz 至 185 kHz

输出信号 R&S®UPV标配正弦，多正弦，正弦突发，sine² （正弦平方）突

发，Mod Dist，DFD，噪声，任意波形，极性，

FM，AM，DC，播放WAVE文件

R&S®UPV-B3选件立体声正弦，DIM，方波

数字分析仪/发生器

数字音频接口 (R&S®UPV-B2选件)

连接器平衡式 XLR阴式/阳式，传输连接，110 Ω非平衡式 BNC，接地，75 Ω光学式 TOSLINK

通道 1，2或者两个

音频比特 8 bit 至 24 bit

采样率 30 kHz 至 200 kHz

格式符合专业类格式 (AES3) 和消费类格式 (IEC 60958)

输出信号/测量功能 R&S®UPV-B2选件与模拟设备相同

R&S®UPV-K21选件数字音频协议

R&S®UPV-K22选件抖动，共模

I2S接口 (R&S®UPV-B41选件)

连接器 25-触点D-Sub阳式,BNC用于外部同步时钟信号

通道 1，2 或者两个

字长 16/24/32 bit每通道


采样率 6.75 kHz 至 400 kHz

输出信号/测量功能与模拟设备相同



简要技术参数

通用串行接口 (R&S®UPV-B42选件)

接口配备阴式带型连接器的探头

数据线 1 至 4

通道 1 或者 2 路信号，每帧多达256个时隙

时隙长度 8 bit 至 256 bit


采样率 0.85 kHz 至 400 kHz

运行模式主，从模式，具备各种同步模式

输出信号/测量功能与模拟仪器相同，再加上抖动的发生功能

配备PDM比特流分析的通用串行接口 (R&S®UPV-K421选件)

测量通道通道模式：单声道 1 至 4 mono channels （data lines 1 至 4）

通道模式：立体声 1 至 2 stereo channels （data lines 1 and 2）

比特流时钟频率 512 kHz 至 12.8 MHz

比特流时钟占空比 40 % 至 60 %

下行采样率 1/4/8/16/32/64/128/256

采样率 2 kHz 至 200 kHz


测量功能与模拟分析仪相同

FFT分析

频率范围数字式 DC 至 0.5 × 采样率

模拟式，带宽22 kHz/40 kHz/80 kHz/250 kHz DC 至 22.5 kHz/43.5 kHz/87 kHz/250 kHz

动态范围数字式，R&S®UPV-B2选件 170 dB

数字式，R&S®UPV-B41/-B42选件 220 dB

模拟式，带宽22 kHz/40 kHz/80 kHz 120 dB

模拟式，带宽250 kHz 100 dB

本底噪声数字式，R&S®UPV-B2选件 –170 dB

数字式，R&S®UPV-B41/-B42选件 –220 dB

模拟式，带宽22 kHz/40 kHz/80 kHz –140 dB

模拟式，带宽250 kHz –120 dB

FFT长度 512，1k，2k，4k，8k，16k，32k，64k，128k，256k 点

窗口功能矩形，Hann，Blackman-Harris，Rife-Vincent1-3，Hamming，平顶

滤波器

加权滤波器 A加权，C加权，CCIR 1k加权，CCIR 2k加权，CCIR未加权，CCITT，C消息，DC噪声高通，去加重J.17，50/15，50，75，预加重50/15，50，75， IEC调谐器，抖动加权，低频噪声加权，未加权，高通22 Hz，400 Hz，低通22 kHz， 30 kHz，80 kHz，AES 17

用户自定义滤波器设计参数 8阶椭圆型式C (适用于高通以及低通场合，另外

具有4阶可选)，可选衰减高至120 dB左右的带阻

滤波器

滤波器类型高通，低通，带通，带阻，陷波，1/3倍频程以

及倍频程滤波器

文件定义的滤波器由4个双二阶滤波器级联形成的任意8阶滤波器，

可在z平面上通过极点/零点或者系数来进行定义

一般数据

额定电压 100 V/120 V/220 V/230 V，50 Hz 至 60 Hz，300 VA

尺寸 W × H × D 465 mm × 197 mm × 495 mm(18.31 in × 7.76 in × 19.49 in)

重量安装所有选件之后 15.0 kg (33.07 lb)

数据手册请参见PD 0758.1306.22或登录www.rohde-schwarz.com查询


22

订购信息名称型号订货号

基本单元

音频分析仪 ¸UPV 1146.2003.02

音频分析仪，不带显示器 ¸UPV66 1146.2003.66

所提供的配件

电源线缆

简明手册

操作手册/服务手册的CD

硬件选件

低失真发生器 ¸UPV-B1 1146.5202.02

数字音频接口AES/EBU，S/P DIF ¸UPV-B2 1146.4306.02

第二模拟发生器 ¸UPV-B3 1146.4806.02

I²S接口 ¸UPV-B41 1146.5402.02

通用串行接口 ¸UPV-B42 1146.5802.02

八通道模拟输入 ¸UPV-B48 1402.2200.02

改装150 Ω ¸UPV-U1 1146.1507.02

BNC耳机输出 ¸UPV-U2 1402.1704.02

软件选件

通用序列控制器 ¸UPV-K1 1401.7009.02

数字音频协议 ¸UPV-K21 1401.7809.02

抖动与接口测试软件用于R&S®UPV-B2 ¸UPV-K22 1401.7909.02

远程控制 ¸UPV-K4 1401.9001.02

PDM比特流分析 ¸UPV-K421 1402.1104.02

扩展分析功能 ¸UPV-K6 1401.9201.02

PESQ测量软件 ¸UPV-K61 1401.7309.02

PEAQ测量软件 ¸UPV-K62 1401.7750.02

POLQA测量软件 ¸UPV-K63 1402.1156.02

助听测量软件 ¸UPV-K7 1401.9301.02

助听语音测试 ¸UPV-K71 1402.1004.02

移动电话测试的基本软件 ¸UPV-K9 1402.0008.02

UMTS/GSM移动电话测试 ¸UPV-K91 1402.0108.02

CDMA2000®移动电话测试 ¸UPV-K92 1402.0608.02

用于R&S®UPV-K91/92的背景噪声控制软件 R&S®UPV-K98 1424.2003.02

用于R&S®UPV-K91/92的背景噪声测量 R&S®UPV-K101 1424.2203.02

系统组件

¸UPV-K7线缆套件 ¸UPV-Z7 1401.7609.02

¸UPV-B48线缆 ¸UPV-Z48 1401.7709.02

XLR/BNC适配器套件，2个阳式，2个阴式 ¸UP-Z1MF 1411.3306.02

适用于¸UPP-B2/UPV-B41的I²S线缆 ¸UP-Z3 1411.3458.02

手机耳机接口至R&S®UPV线缆 R&S®UP-Z9 1411.3106.02

19"机架适配器 ¸ZZA-411 1096.3283.00

音频切换器 (输入) ¸UPZ 1120.8004.12

音频切换器 (输出) ¸UPZ 1120.8004.13


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