【摘要】本文介绍了如何用示波器简易、快速测量CobraNet技术传输的音频信号的延时量，并给出测试方法、系统图、测试条件和测试结果。

【关键词】CobraNet、延时、数字音频、以太网。

一、概述：

CobraNet是一种集硬件、软件和通讯协议为一体的产品，由美国PeakAudio公司开发并拥有专利。CobraNet技术在音频系统的应用主要用来解决音频信号的传输问题。目前在国内的许多重大项目中都采用了应用CobraNet技术的音频系统，如：大亚湾核电站广播系统、上海科技馆广播系统、郑州机场T2航站楼广播系统、首都国际机场T3航站楼广播系统、上海F1国际赛车场音频系统等等。

CobraNet数据是一种在标准以太网上传输的无压缩的实时音频数据流。采样频率支持48kHz和96kHz两种，分辨率可选为16bit、20bit和24bit三种，默认是48kHz　20bit，音质可以达到广播级。网络延时有三种，分别可选为1.33ms /1次信号转发、2.67ms/1次信号转发、5.33ms/1次信号转发。目前一个CobraNet数据包（以下简称Bundle）包含8路数字音频数据，1个Bundle的数据流达到8Mbit左右，在标准以太网构架下，一根100M以太网网络双绞线CAT－5上可以传送单向64路、双向128路音频通道信号。

为了保证采用CobraNet技术的广播系统音频信号能在标准以太网上传输并满足用户要求，就需要了解和测试CobraNet和其它网络硬件设备同时引起系统音频信号延时的问题。

二、测试系统工作原理

这次CobraNet信号传输延时测试的原理是：把信号发生器输出的一个正弦波信号分为两路，第1路直接连到双踪示波器的第1通道输入，另1路信号通过两台CobraNet设备进行A/D与D/A的转换后再输出给双踪示波器的第2通道输入。然后用示波器比较两个通道输入信号的相位差，相应得到的值就是CobraNet的延时量。测试系统图如下：

三、测试工具：

1、信号发生器1台

2、PEAVEY CAB 4N 网络接口机1台（配件：MM Line输入卡1块）

3、PEAVEY MediaMatrix NION N3 媒体矩主机1台（配件：ANALOG 8- OUTPUT输出卡1块）

4、HITACHI OSCILLOSCOPE V-209 双踪示波器1台

5、TP-LINK TL-SF1016交换机1台（每端口带宽为100M，支持EEE802.3u协议）

6、华硕Z91V笔记本电脑1台

7、标准以太网线、音频线等。

测试工具介绍：

正弦波信号发生器：用于产生进行测试比较的正弦波信号。

PEAVEY CAB 4N 是1台将模拟音频信号转换为CobraNet信号与CobraNet信号转换为模拟音频信号的网络接口设备。在这次测试中，用它来把模拟音频信号转为CobraNet信号，与NION 3N主机通信。

PEAVEY MediaMatrix NION N3是1台功能强大的媒体矩阵主机。在这次测试中，只使用它把网络中的CobraNet数据信号转换为模拟音频信号输出。

HITACHI OSCILLOSCOPE V-209 是1台带宽范围在20M的双踪示波器。用于观测和比较信号的延时。

华硕Z91V笔记本电脑，采用微软WINDOWS XP操作系统，带有100M带宽的网口，并装有NWARE应用软件。在这次测试中它有两个作用：

1、用来配置NION N3主机与CAB 4N网络接口机；

2、编序控制NION N3系统的信号路由。

TP-LINK TL-SF1016是1台100M带宽，16端口的以太网交换机。用于组建1个标准以太网，为CobraNet设备提供通信基础，也为计算机对CobraNet设备进行配置与CobraNet控制信号路由提供支持。

四、测试条件和参数的选择

1、测试正弦波信号频率的选择：

在CobraNet的3种延时中，目前应用最为广泛的是：5.33ms/1次信号转发。这次测试也是以5.33ms/1次信号转发延时作为要验证的信号。由于测试系统有两台CobraNet设备，也就是有两次信号转发延时，即延时为10.67ms。假设CobraNet的延时量在10.67ms左右，那在这次测试中要测得10.67ms的延时，那信号发生器输出的正弦波的周期必须大于10.67ms。经过计算，信号发生器输出的正弦波频率周期时间应小于1/10.67ms，则测试信号的频率应小于93.75 Hz可附合测试条件。为避免临界误差、观测方便、精确读数，这次测试的正弦波频率选择了3个不同的频率，分别为40Hz、50Hz、60Hz。输出电压也有3个：0.5V、1V、1.5V。

2、示波器调节：

因为该测试是通过两个信号同时输入到示波器，然后比较两个信号的相位差，从而得到信号的延时值。则示波器的调整也是正确读数的关键，具体方法如下：

工作模式调为：双踪输入模式；

同步模式：内同步；

通道1与通道2输入相位：同相；

频率显示（TIME / DIV）：5ms/格；

电压显示（VAR VOLTS /DIV）：0.5伏/格；

输入接地，调节通道1显示线到光栅水平中线向上两格位置，调节通道2显示线到光栅水平中线向下两格位置，完成后，把输入信号类型切到AC位置。

示波器设置：	1、同步模式：内同步；2、通道1与通道2输入相位：同相；3、频率显示（TIME / DIV）：5ms/格；4、电压显示（VAR VOLTS /DIV）：0.5伏/格；5、输入信号类型：AC；6、输入接地，调节通道1显示线到光栅水平中线向上两格位置，调节通道2显示线到光栅水平中线向下两格位置。
通道	条件	记录值（单位：格）	延时值(ms)
		正弦波0º位置
CH1	输入信号：频率50Hz；电压1V	0	0
CH2	输入信号：频率50Hz；电压1V	0

测试记录表：

五、测试结果

根据美国PeakAudio公司公报的CobraNet的延时值为10.67ms；本测试的结果为11ms，两个数值非常相近。

考虑到交换机对信号的转发需要时间与示波器也有一定的误差，上述测试的结果是属正常范围内，测试顺利完成。若能采用存储示波器和脉冲存储示波器，就不必对正弦波测试信号的频率进行选择设定，这样将能购测得在更宽的信号带宽上系统更精确的延时数据。