音頻測(cè)試參數(shù)解析

1、Frequency Response 頻率響應(yīng)音響系統(tǒng)的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標(biāo)表示功率和用對(duì)數(shù)刻度的橫坐標(biāo)表 示頻率的頻率響應(yīng)曲線來(lái)描述。頻率響應(yīng)是對(duì)MP3g放器的數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器頻率響應(yīng)能力的一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 好的頻率響應(yīng),是在每一個(gè)頻率點(diǎn)都能輸出穩(wěn)定足夠的信號(hào)，不同頻率點(diǎn) 彼此之間的信號(hào)大小均一樣。然而方Eife-i sdjS6dEi沖小，1十修仃屯門iCm M*l 2MSItalAl hJil-MUll UlLPq小 rt： E ！Nhif &Z.1MFlk- E-Haf £.1：T-且！ HflH 911 WLMfGiHM1 0近千5| Ji 豈能 T- R. Z&

2、quot;，m， ILINFARXWk. MNiJt _ 1 3， a i. f m在低頻與高頻部分，信號(hào)的重建比較困難，所以在這兩個(gè)頻段通常都會(huì)有衰減的現(xiàn)象。 輸出品質(zhì)越好的裝置，頻率響應(yīng)曲線就越平直，反之不但在高低頻處衰減得很快，在一般頻段，也可能呈現(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象。頻率響應(yīng)是指將一個(gè)以恒電壓輸出的音頻信號(hào)與系統(tǒng)相連接時(shí),音箱產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而發(fā)生增大或衰減、相位隨頻率而發(fā)生變化的現(xiàn)象，這種聲壓和相位與頻率的相關(guān)聯(lián)的變化關(guān)系（變化量）稱為頻率響應(yīng)，頻率響應(yīng)范圍是最低有效聲音頻率到最高有效聲音頻率之間的范圍，單位為赫茲（ Hz）THD+N總諧波失真+噪聲THD+N 是英文Total Hor

3、monic Distortion +Noise的縮寫譯成中文是 總諧波失真加噪聲它是音頻功率放大器的一個(gè)主要性能指標(biāo)，也是音頻功率放大器的額定輸出功率的一個(gè)條件。實(shí)際的音頻功率放大器有各種諧波造成的失真及由器件內(nèi)或外部造成的噪聲，它有一定的THD+N的值。這個(gè)值一般在 0.00n%-10% 之間（n=19）。THD+N表示失真+噪聲，因此THD+N自然越小越好。但這個(gè)指標(biāo)是在一定條件下測(cè)試的。同一個(gè) 音頻功率放大器，若改變其條件，其 THD+N的值會(huì)有很大的變動(dòng)。一般說(shuō)，輸出功率小（如幾十 mW）的高質(zhì)量音頻功率放大器（如用于 MP3播放機(jī)），它的THD+N 指標(biāo) 可達(dá)10-5 ,具有較高的保

4、真度。輸出幾百 mW的音頻功率放大器，要用揚(yáng)聲器放音，其 THD+N 一般為 10-4 ；輸出功率在 12W,其THD+N 更大些，一般為 0.10.5% 。THD+N這一指標(biāo)大小與音頻功率放大器的結(jié)構(gòu)類別有關(guān)（如 A類功放、D類功放），例如D類功放的噪 聲較大，則THD+N 的值也較A類大。這里特別要指出的是資料中給出的THD+N 這個(gè)指標(biāo)是在FIN=1kHz 下給出的，在實(shí)際上音頻范圍是20Hz20kHz ,則在20Hz20kHz范圍測(cè)試時(shí)，其 THD+N 要大得多。例如，某音頻功率放大器在 1kHz時(shí)測(cè)試，其 TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,其他條件不變，其 T

5、HD+N 變?yōu)樾∮?.5% 。輸出功率在100mW 左右的音頻功率放大器常用 THD+N=0.1% 作為額定輸出功率的條件。例如，某 立體聲耳機(jī)的音頻功率放大器，在THD+N=0.1%,輸出功率為80mW。這80mW 可看作該音頻功放的額定輸出功率。輸出功率達(dá)幾百毫瓦的常用 THD+N=1% 為條件。如某音頻功率放大器在 Vcc=5V、THD+N=1% 時(shí)可輸出330mW 。這330mW 也可看彳是在 Vcc =5V時(shí)的額定輸出功率。從上面可以看出； 這里的THD+N=0.1%、1%的值僅僅作為輸出額定功率的一個(gè)條件。實(shí)際應(yīng)用時(shí)比額定輸出功率要小，其 THD+N的值也要小得多。例如， Vcc=

6、5V ,額定輸出功率為330mW 時(shí)，其條件是 THD+N=1% 。若同樣在 Vcc=5V ,輸出功率降為 120mW 時(shí)，其THD+N 的典型值僅為 0.02% 。 失 真是指音響系統(tǒng)對(duì)音源信號(hào)進(jìn)行重放后，使原音源信號(hào)的某些部分（波形、頻率等等）發(fā)生了變化。音響系統(tǒng)的失真主要有以下幾種：a.諧波失真：所謂諧波失真是指音響系統(tǒng)重放后的聲音比原有信號(hào)源多出 許多額外的諧波成分。此額外的諧波成分信號(hào)是信號(hào)源頻率的倍頻或分頻， 它是由負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)或放大器的非線性特性引起的。高保真音響系統(tǒng)的諧波 失真應(yīng)小于1%b.互調(diào)失真：互調(diào)失真也是一種非線性失真：它是兩個(gè)以上的頻率分量按一定比例混合，各個(gè)頻率信號(hào)之

7、間互相調(diào)制，通過(guò)放音設(shè)備后產(chǎn)生新 增加的非線性信號(hào)，該信號(hào)包括各個(gè)信號(hào)之間的和及差的信號(hào)。c.瞬態(tài)失真：瞬態(tài)失真又稱瞬態(tài)響應(yīng)，它的產(chǎn)生主要是當(dāng)較大的瞬態(tài)信號(hào)突然加到放大器時(shí)由于放大器的反映較慢,從而使信號(hào)產(chǎn)生失真。一般以輸入方波信號(hào)通過(guò)放音設(shè)備后，觀察放大器輸出信號(hào)的包絡(luò)波形是 否輸入的方波波形相似來(lái)表達(dá)放大器對(duì)瞬態(tài)信號(hào)的跟隨能力。Channel Separation通道分離度通道分離度是指各聲道問(wèn)互相干擾的隔離能力， 也不必多言，當(dāng)然越高越好了。 隨著數(shù)字音響系統(tǒng)取代普通磁帶錄放機(jī)， 數(shù)字環(huán)繞聲代替模擬系統(tǒng)，獲得高的通 道分離度已困難不大，關(guān)鍵在于 A-D/D-A和模擬電路的性能。聲道分離度

8、，是指不同聲道間立體聲的隔離程度，用一個(gè)聲道的信號(hào)電平與串入另一聲道的信號(hào)電平差來(lái)表示。 這個(gè)差值越大越好。一般要求 Hi-Fi音響分離度50dB。聲道平衡度，是指兩個(gè)聲道的增益、頻響等特 性的一致性。否則，將造成聲道聲象的偏移。立體聲分離度表示立體聲音響系統(tǒng)中左、右兩個(gè)聲道之間的隔離度、它實(shí)際上反映了左、右兩個(gè)聲道相互串?dāng)_的程度。如果兩個(gè)聲道之間用擾較大，那么重放聲音的立體感將減弱。左.右信號(hào)分離If左、右信號(hào)間的相互泄漏易叫做左、方信號(hào)的分離度，用數(shù)學(xué)式表示帕卜* E 2 E”或“）式中： S*分離度.用表示f底（或嵬射利權(quán)書E （或無(wú)）通i腳人韋頻電Jki圳制時(shí).髀洞器的左（戌，；） 路

9、軸出，陋位為V）& （或發(fā)射機(jī)僅有Z（或無(wú)）通道輸入音頻電出調(diào)制時(shí)，解調(diào)器的右（或4）路輸出t單位 為V.Dynamic Range 動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍是指音響系統(tǒng)重放時(shí)最大不失真輸出功率與靜態(tài)時(shí)系統(tǒng)噪聲輸出功率之比的對(duì)數(shù)值，又指一個(gè)多媒體硬盤播放器輸出圖像的最亮和最暗部分之間的相對(duì)比值。單位為分貝（dB）。一般性能較好的音響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍在100（dB）以上。動(dòng)態(tài)范圍是指設(shè)備能夠處理的最大信號(hào)與最小信號(hào)的比值。 這個(gè)概念容易與信噪比”的概念 混淆，那么二者有什么區(qū)別呢？可以理解， 小于噪聲幅度的信號(hào)是無(wú)法正確還原的， 但是有 的設(shè)備能夠在無(wú)信號(hào)或信號(hào)特別低時(shí)從某些環(huán)節(jié)將噪聲連同小信號(hào)切

10、除，從而得出更好的信 噪比指標(biāo)（這就是 動(dòng)態(tài)降噪”的基本原理）。這時(shí)實(shí)質(zhì)上還是無(wú)法正確處理小信號(hào)的，而動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量就可以避免這樣的人為優(yōu)化。動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量是用一個(gè)小信號(hào)（一般用-60dB/1000Hz的正弦波）輸給設(shè)備，然后濾除信號(hào)，測(cè)量其余頻率的噪聲和諧波水平，再 用最大信號(hào)與之相比，結(jié)果就是動(dòng)態(tài)范圍?？梢灶A(yù)見動(dòng)態(tài)范圍一般要低于信噪比，但在沒(méi)有特殊電路或軟件處理噪聲的情況下，一般二者差距不大，可以互相參考。圖5給出了動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試的結(jié)果。 這里基本沒(méi)有產(chǎn)生大于噪聲 的諧波，因此動(dòng)態(tài)范圍和信噪比是基本一樣的。需要指出，測(cè)量出的動(dòng)態(tài)范圍與 理論上”的動(dòng)態(tài)范圍是不同的。例如現(xiàn)在的數(shù)字音源，大多 用

11、數(shù)字信號(hào)能夠還原的理論值來(lái)標(biāo)注，例如CD的動(dòng)態(tài)范圍96 dB , DVD采用24bit記錄能達(dá)到144dB!實(shí)際上由于模擬器件的限制，那樣的指標(biāo)是根本不可能實(shí)現(xiàn)的，你只需測(cè)試一下其噪聲水平就知道了。 只不過(guò)目前音像節(jié)目后期制作大部分都是用計(jì)算機(jī)數(shù)字處理的，在許多環(huán)節(jié)的處理過(guò)程中用高比特可以盡量避免信號(hào)劣化。（實(shí)際上甚至可能用 48bit量化來(lái)處理?。〤hannel Unbalance 平衡度立體聲平衡度表示 立體放音系統(tǒng)中左、右聲道增益的差別，如果不平衡度過(guò)大，重放的立體聲的聲像定位將產(chǎn)生偏移。一般高品質(zhì)音響系統(tǒng)的立體聲平衡度應(yīng)小于1dBS/N 信噪比信噪比，表示信號(hào)與噪聲電平的分貝差，用 S

12、/N或SNR （dB）表示。噪聲頻率的高低，信號(hào)的強(qiáng)弱對(duì)人耳的影響不一樣。通常，人耳對(duì)48kHz的噪聲最靈敏，弱信號(hào)比強(qiáng)信號(hào)受噪聲影響較突出。而音響設(shè)備不同，信噪比要求也不一樣，如Hi-Fi音響要求SNR>70dB, CD機(jī)要求 SNR>90dB信噪比又稱為訊噪比，英文全稱是 （the Signal to Noise ratio）,通常以S/N表示。無(wú)論對(duì)于任何音頻產(chǎn)品， 信噪比都是一個(gè)比較重要的參數(shù)。信噪比是指音響系統(tǒng)對(duì)音源的重放聲與整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的新的噪聲的比值， 其噪聲主要有熱噪聲、交流噪聲、機(jī)械噪聲等等。一般檢測(cè)此項(xiàng)指標(biāo)以重放信號(hào)的額定輸出功率與無(wú)信號(hào)輸入時(shí)系統(tǒng)噪聲輸出功率的對(duì)數(shù)比值分貝 （dB）來(lái)表示。信噪比越高表示音頻產(chǎn)品越好，設(shè)備的信噪比越高 表明它產(chǎn)生的雜音越少。例如 CD機(jī)的信噪比可達(dá)90dB以上，高檔的更可達(dá)110dB以上。音頻信噪比是指音響設(shè)備播放時(shí)，正常