Tag Archives: 検証

HDMI高周波テストフィクスチャについて知っておくべきこと

Allion Labs/Tina Yu 市販されている電子製品の中には、HDMIインターフェースにHDMIのラベル（下図）が貼られているのをよく目にします。このロゴは当該製品が認証試験を合格し、HDMIの管理団体であるHDMI Licensing Administrator, Inc.(HDMI LA)から要求された規格に準拠し、市場で販売することができることを示しています。 （資料出典: HDMI公式サイトhttps://www.hdmi.org/） すべてのHDMI製品はHDMI認証試験に合格しなければなりません。通常HDMI認証試験を行う際に、テストエンジニアは専用のHDMIテストフィクスチャを通じて、各試験項目の手順に従い、必要な電気特性数値及び関連パラメータを測定しPass/Failの判定を行います。HDMIテストフィクスチャはHDMIコネクタの19 pinを取り出し、測定器への信号の橋渡しを行う役目を担います。このため、試験テストフィクスチャは認証試験では極めて重要な役割を果たしていると言えるでしょう。 HDMIテストフィクスチャにおける潜在的なリスクとは？ 優れたテストフィクスチャを用いることにより、自身の特性を排除し、忠実にHDMI製品の電気パラメータを測定することが可能です。一方、欠陥のあるテストフィクスチャを使用する場合、自身の特性がHDMI製品のパラメータに影響を与えてしまい、誤った試験結果となりかねません。 HDMI規格では、差動インピーダンスが75Ωより低い場合はFailと判定します。下図を例として、テスト機器にSMAケーブルのみを繋いだ場合では赤い波形となり問題ありませんが、HDMIテストフィクスチャに接続した場合では、白い波形のように測定結果が75Ωより低くなり、テストフィクスチャ自体には問題があることがわかりました。 [...]

動画鑑賞体験に影響する映像と音声のズレ問題とは？

映像と音声がズレる5つの原因 ワイヤレスデバイスで音楽鑑賞していたが、突然音量が大きくなり興冷めしたこと、あるいは音声が映像より早くても遅くてもどちらでもズレしまうといったような経験はありませんか。 映像と音声がズレる原因はさまざまですが、アリオンは長年の検証経験から可能な原因を以下にまとめました。 その1・映像ファイル 映像ファイル転換後に映像と音声のズレが生じた可能性があるため、まずは違う映像ファイルを再生して確認してみましょう。 その2・インターネット ストリーミングなどインターネット上の動画を鑑賞する場合、インターネットの不安定や帯域幅不足により、映像と音声にズレが生じる可能性があります。 その3・メディアプレイヤー セットトップボックスで動画を再生している場合、ほとんどがソフトウェア自体の欠点またはセットトップボックスとの互換性による問題です。これはパソコンにおいてもよく見られ、通常はデコードの問題により映像と音声にズレが生じています。この場合は、デコーダーまたはプレイヤーを変更すれば問題が解決されます。 その4・システムパフォーマンス システム面においては、メモリ不足による映像と音声の遅延の可能性が高いですが、CPUやグラフィックカードのGPUのデコード性能低下の可能性もあります。これらの問題はハードウェアのアップグレードで解決されます。 その5・モニター自体の映像と音声のズレ モニターは信号を受信した後、それぞれ音声と映像の信号処理を行います。その信号処理の遅延により映像と音声のズレが発生します。モニター自体による映像と音声のズレは最も見落としが多い原因となっています。 「音声と映像の不一致」はどのように定義されていますか？ 本記事では、モニター自体に関する映像と音声のズレについて話します。 [...]

超低遅延ゲーミングマウスはどのように検証されるのか

COVID-19の影響で、生活様式の変化が巣ごもり需要を喚起したことにより、ゲーム業界は業績が好調に推移しています。コロナ禍の影響が落ち着く2022年以降は、国内海外の大型競技大会が再開されることもあり、市場規模は成長率がさらに拡大することが見込まれています。Allied Market Researchの分析によると、世界中のeスポーツ周辺機器の市場規模は2021年にはUSD 6.1 billion達し、2030年にはUSD 14.4 billionに及ぶと予想され、年平均成長率は9.9%に達する見込みです。eスポーツの周辺機器の中でキーボード、ヘッドセット、マウスが最もよく売られている製品となります。 eスポーツ周辺の日々の成長に伴い、製品の様々な問題も発生している。これまでのeスポーツマウスの購入時のポイントとしては利用者本人の実体験にあり、DPI、適切なIPS数値、無線マウスの低遅延対応能力及び航続力、組み合わせの良いソフトウェアとの高い互換性を切り替えることが重視された。その中でゲームを行うにあたって、遅延というのはゲーム利用者に明らかな不具合を発生させるため、消費者に対し各メーカーも続々と自社製品の遅延性に重きを置いて開発、またはアピールしてきた。 では、遅延はゲーマーにどのような影響を与えるのでしょうか？まず、システムに関する遅延からお話しましょう。パソコンの遅延には、マウスまたはキーポートの操作、パソコン内部の演算、ディスプレイの入力などの原因が含まれます。 下図をご参照ください： 一般のユーザーが日常使用する分にはこれらの遅延があまり感じられないかもしれませんが、1分1秒を争うeスポーツゲーマーにとっては、僅かに遅延が増えると、勝率または大会のランキングを左右する決め手となると言えます。以前からマウスの遅延はそれほど高くないと思われていて、どのメーカも低遅延マウスのセールスポイントにすることはありませんでした。では、なぜ近年では多くのメーカが自社の商品は「超低遅延」に対応しているとアピールするようになったのでしょうか？ 2020年９月当時、NVIDIA社よりRTX30シリーズのグラフィックカードをリリースされ、同時にReflexと呼ばれる技術を発表しました。この技術は、改良が施されたゲームとドライバを通して、GPUとCPUのコミュニケーションプログラムを大幅に簡略することができました。これにより、モニターとシステムの遅延が半分に短縮され、更新率が高いモニターに使用すると、遅延時間を更に短縮できます。 現在NVIDIAより公開されているデータとアリオンアリオンの試験データベースから合わせてみました。NVIDIA RTX 30シリーズのグラフィックカードのシステムに更新率が360Hzのゲーミングモニターを組み合わせた場合： [...]

アナログスティックの安定性検証テストとは？

ゲーミングコントローラ(Gaming Controller)というのは広義的に言えば、以下のように様々な種類の設備が含まれ、いずれもゲーム時の操作などをサポートするツールです。 Gamepads Gaming Joysticks Gaming Trackballs Gaming Throttle Quadrants Gaming Steering Wheels Gaming Light [...]

USB4とThunderbolt 4に関する規格の違いはきちんと把握できていますか？

USBの移り変わり  USB(正式名称：ユニバーサル・シリアル・バスUniversal Serial Bus)は私たちの生活の至る所で見られます。現在のテクノロジー製品において最も普及しているデータ伝送インターフェースで、パソコンとスマホおよびさまざまな周辺機器、更に他の分野の製品に発展し幅広く使用されています。USBはさまざまなパソコンの周辺デバイスとの接続問題を解決するために、IntelとMicrosoftが提唱したのが最初で、プラグアンドプレイを設計目標としていました。1996年にUSB 1.0が発表され、そのデータ伝送速度が1.5Mbps(Low-Speed)と12Mbps(Full-Speed)でしたが、当時はまだ市場で普及していませんでした。   USB 2.0 2000年にUSB 2.0の時代となり、理論上のデータ伝送速度は480Mbpsとなり、USBインターフェースに対応しているパソコンの普及に伴い、USBも徐々にパソコンの標準インターフェースとなり、同時にこの時期は下図のように目まぐるしくさまざまなUSBインターフェースが出始めた時期でした。   USB 3.0 2008年にUSB 3.0が発表され、理論上のデータ伝送速度5Gbpsに大幅にアップされました。同時に下位スペックのUSB 2.0との互換性も取れるようになったのですが、そのUSBインターフェースはUSB 2.0と比べると若干異なっており、種類が乱立しました。 [...]

デスクトップPCのWi-Fiパフォーマンスの問題点と具体策（上編）

近年では、無線LAN（Wi-Fi）とBluetoothの両方を搭載したデスクトップPCが増えています。自宅やオフィスに接続できるネットワーク環境が整っていれば、Ethernetケーブル（LANケーブル）がなくても、インターネットに接続できるのが大きなメリットがあり、利便性が高くなります。 ユーザー側で従来より快適なネットワーク環境を利用できる一方、ODM（メーカー）側にとって開発の難易度とコストが増してきます。デスクトップPCメーカーの開発チームメンバーは電子関連の専門知識を背景に持っているのが一般的ですが、有線信号（LAN）と無線信号（Wi-Fi/Bluetooth）に対する通信品質を確保するよう、専門のRFチームを構成し、無線周波数に関する設計・テスト・統合を行うメーカー企業さまもいらっしゃいました。 本記事ではODMが設計した小型のデスクトップPCはスループット（Throughput）が規格を満たさない場合はどのように検証するかをお話します。   事例紹介  ■　テスト背景  過去あるODM様は自社の無線製品に対しスループットパフォーマンス評価を含める基本機能テストをすでに実施していましたが、製品リリース後効果が期待はずれになってしまうのです。というわけで、関連検証テストをアリオンに依頼されました。 当社はまずアンテナメーカーに併せて基本の仕様設計から、アンテナ設計、ハードウェアの回路構築、機構設計及びデバイスドライバまで確認し、あらゆる方向性から問題を一つ一つ排除して根本的な問題を確認しました。 アリオンの長年の検証テスト経験では、スループットパフォーマンスをより一層向上させるために、見える問題を一つずつ解決するだけでなく根本的な原因を発見するのが必須です。 ■　テスト手順  RF性能問題をデバッグする際に、テスト方向性を間違わないよう、以下の手順に沿って確認を行うことを推奨します。 1. まず、元の状態のスループット測定データ（即ちBaselineデータ）を確認し、その後の比較用データとする 2. 今後の判断基準として、基本ソフトウェア、ファームウェア及びOS関連の情報が正しいかどうか、また既存の問題点が存在していないか確認する。以下の注意点をご参照ください： [...]

規格や速度が多種多様で、絶対に軽視してはならないUSB Type-Cケーブルの互換性問題

電子機器の廃棄量を大幅に低減させるため2024年の秋から、電子製品は全面的にUSB Type-Cコネクタによる充電に変更すると、先日欧州連合(EU)で議会の決議を得て正式に法律が制定されました。これにより今後より多くの電子製品はUSB Type-Cインターフェースを採用すると予測されます。同時に、大容量のモバイルバッテリーやPD充電器の給電ニーズもその影響を受け、電力仕様が48V/5Aに引き上げられるでしょう。 充電の他にも、USB Type-Cはスマホ・タブレットなどの小型デバイスとパソコン間の接続に使用されています。また、USB Type-Cを使用することで、モニターやSSDもより高いデータ伝送速度、及びより多くの種類の通信プロトコルに対応することとなります。しかし、インターフェースが全面的に統一されると、デバイス間の接続は本当により便利になるのか気になるところです。 USB Type-Cを使用している多様な製品、そのケーブルのスペックもさまざまで分かりにくい  USB Type-CにはUSB 3、USB4、Thunderbolt 3、Thunderbolt 4…などさまざまなプロトコルが含まれていて、異なる製品の利用において、対応するUSBバージョンと速度も異なります(下表)。 どれもUSB Type-Cインターフェースが使用されていますが、プロトコルのバージョンと速度が違うため、最高のパフォーマンスを得るためには、システム/デバイス/ケーブルがマッチングしていなければなりません。また、異なるデバイスやシステムでは、必要になるケーブルも同じとは限りません。 [...]

サーバー調達品質の復号化 – 安定性要求編

Allion Labs / James Ou 本連載企画ではサーバー調達における品質の三大要件は、品質基盤（仕様要件）、ユーザーエクスペリエンス（性能要件）、メンテナンス費用（安定性要件）等の3つの側面に対応しているかどうかを解説していきたいと思います。前回の仕様要求編でユーザーシナリオから仕様要求、直面する課題とテスト効率できるテストツールを紹介しました。今回では、サーバーの安定性のニーズについて説明します。 サーバーを安定稼働するには、信頼性テスト用のウォークインチャンバー（Walk-in Chamber）が欠かせない 5G、AI、クラウドコンピューティング、クラウドOTT (Over-the-top) などのアプリケーションサービスの台頭により、これらのアプリケーションは、サーバー自体、つまり高速且つ大容量のハードウェアを基礎としています。高速とは、CPUの動作速度、GPUの動作速度、高速ネットワーク伝送速度またはストレージメディアへのアクセス速度等を指し、高容量とは、メモリ容量やストレージメディアの容量をそれぞれ表しています。 これらの高速アプリケーション関連サービスが継続して生まれていることから、サーバーの消費電力も増加の一途を辿っており、以前は2KWほどの電力消費量が一般的だったのが、現在ではサーバー1台あたり10KWを超えています。高速化と高消費電力化に伴う主な問題は、熱エネルギーの発生と速度の不安定性であるため、サーバーの安定性ニーズとして、温度あるいは温湿度の信頼性テストが特に重要視されています。 従来のサーバー信頼性テストはスタンドアロン方式で実施されていましたが、新しいアプリケーションの導入とコンセプトの変更により、アプリケーションレベルからサーバー信頼性テストが求められるようになりました。アプリケーションレベルの信頼性テストと従来のスタンドアロンの信頼性テストは、両方とも動作温度の最高温度と最低温度の設定条件が同じですが、サーバーグループのアーキテクチャと、シミュレーションされたアプリケーションサービスを実行するストレステストソフトウェアが最大の違いです。 アーキテクチャのアプリケーションレベルでのサーバーグループは、通常ラック（Rack）単位で構築され（複数のサーバーが組み込まれた状態で）、ラックの高さも初期の42Uから現在の48Uや、より新しい52Uまでであり、また数量も1から3までとさまざまです。上記の高電力消費とラック数等の条件を組み合わせると、信頼性テストに使用されるウォークインチャンバー（Walk-in Chamber）には、非常に高いしきい値要件が課せられます。まず、冷却能力はラックサーバー全体が生成する総熱量を上回らなければならないこと、次に内部の空間がラック全体に収まる必要があること、最後に、運搬重量はラックサーバー全体の総重量を満たす必要があります。 [...]

スピーカーの性能を「見える化」するには必要な検証とは？

家電製品の中には、スピーカー機能が内蔵されている製品も少なくありません。近年では、Bluetoothスピーカーやスマートスピーカーが流行っていて、市場においてスピーカー機能が内蔵されている製品種類は日々増えています。あらゆるスピーカー製品の中から、消費者が選択肢に入れて購入を考える決め手となっているのは、スピーカー製品のワット数や有効帯域幅などにほかならないでしょう。しかし、各メーカーのスピーカー製品の実性能は、本当に製品パッケージや説明書などに表示されている通りでしょうか？ 過去には一部のスピーカーメーカーがマーケットシェアを占めるため、誇張した性能表示をして消費者から好評を得ようとしていました。製品に関連する規範が無い状態では、知らずに購入してしまったエンドユーザーは仕方なく受け入れるしかありませんでしたが、近年ではビジネスモデルの変革とインターネットの普及に伴い、製品評価の透明化が進み、各スピーカーメーカーは企業としての信頼性やブランドイメージを気にかけ、次第にスピーカー製品の電気音響性能の表示を重視するようになりました。 アリオンは実測の事例からポイントとなる試験項目をピックアップしてスピーカーの性能測定について以下に説明します。 スピーカーの性能は本当に数値化できるのか？ 1. スピーカーのワット数： 当社の市場調査の結果から、この性能指標が一番「水増し」される可能性が高い項目だと分かりました。テスト結果に信憑性を持たせるため、この性能指標に対して、当社では国際規格であるIEC 60268-5：2007規格を参照しスピーカーのワット数の検証テストを行っています。 まず、スマートフォンをHost側として、Bluetoothスピーカーを接続し、Host側で1kHzと0dBFSの信号を出力し、音量を最大まで上げます。 次に、Bluetoothスピーカーに内蔵されているアンプとスピーカー単体間の接点の電圧(Vrms)を測定します。続いてアンプを取り付けていない状態のスピーカー単体の定格インピーダンスReを測定します。計算式P = (Vrms^2) / Reを用いて、スピーカーの最大入力信号の条件下の最大出力電力を計算します。 1つの検証事例を例に挙げると、上記の公式で計算した結果、以下の数値が得られます： [...]

BBF TR-398 Issue2の試験内容について

Allion Labs / Ryan Huang、Cache Her ブロードバンドフォーラム（Broadband Forum, 略称BBF）は2019年2月27日にMWCにおいて、室内向けWi-Fi性能検証試験規格TR-398 Test Program Issue1（11n/11ac）を発表しました。Wi-Fi 6の登場と試験内容の完備化に伴い、BBFは2021年3月にTR-398 issue 2 [...]