音頻測試參數(shù)解析

1、Frequency Response 頻率響應音響系統(tǒng)的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標表示功率和用對數(shù)刻度的橫坐標表 示頻率的頻率響應曲線來描述。頻率響應是對MP3g放器的數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器頻率響應能力的一個評價標準 好的頻率響應,是在每一個頻率點都能輸出穩(wěn)定足夠的信號，不同頻率點 彼此之間的信號大小均一樣。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，信號的重建比較困難，所以在這兩個頻段通常都會有衰減的現(xiàn)象。 輸出品質(zhì)越好的裝置，頻率響應曲線就越平直，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)抖動的現(xiàn)象。頻率響應是指將一個以恒電壓輸出的音頻信號與系統(tǒng)相連接時,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聯(lián)的變化關系（變化量）稱為頻率響應，頻率響應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主要性能指標，也是音頻功率放大器的額定輸出功率的一個條件。實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。但這個指標是在一定條件下測試的。同一個 音頻功率放大器，若改變其條件，其 THD+N的值會有很大的變動。一般說，輸出功率?。ㄈ鐜资?mW）的高質(zhì)量音頻功率放大器（如用于 MP3播放機），它的THD+N 指標 可達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這一指標大小與音頻功率放大器的結(jié)構(gòu)類別有關（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 這個指標是在FIN=1kHz 下給出的，在實際上音頻范圍是20Hz20kHz ,則在20Hz20kHz范圍測試時，其 THD+N 要大得多。例如，某音頻功率放大器在 1kHz時測試，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% 時可輸出330mW 。這330mW 也可看彳是在 Vcc =5V時的額定輸出功率。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條件。實際應用時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，其條件是 THD+N=1% 。若同樣在 Vcc=5V ,輸出功率降為 120mW 時，其THD+N 的典型值僅為 0.02% 。 失 真是指音響系統(tǒng)對音源信號進行重放后，使原音源信號的某些部分（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源多出 許多額外的諧波成分。此額外的諧波成分信號是信號源頻率的倍頻或分頻， 它是由負反饋網(wǎng)絡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：它是兩個以上的頻率分量按一定比例混合，各個頻率信號之

7、間互相調(diào)制，通過放音設備后產(chǎn)生新 增加的非線性信號，該信號包括各個信號之間的和及差的信號。c.瞬態(tài)失真：瞬態(tài)失真又稱瞬態(tài)響應，它的產(chǎn)生主要是當較大的瞬態(tài)信號突然加到放大器時由于放大器的反映較慢,從而使信號產(chǎn)生失真。一般以輸入方波信號通過放音設備后，觀察放大器輸出信號的包絡波形是 否輸入的方波波形相似來表達放大器對瞬態(tài)信號的跟隨能力。Channel Separation通道分離度通道分離度是指各聲道問互相干擾的隔離能力， 也不必多言，當然越高越好了。 隨著數(shù)字音響系統(tǒng)取代普通磁帶錄放機， 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，用一個聲道的信號電平與串入另一聲道的信號電平差來表示。 這個差值越大越好。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、右兩個聲道之間的隔離度、它實際上反映了左、右兩個聲道相互串擾的程度。如果兩個聲道之間用擾較大，那么重放聲音的立體感將減弱。左.右信號分離If左、右信號間的相互泄漏易叫做左、方信號的分離度，用數(shù)學式表示帕卜* 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）通i腳人韋頻電Jki圳制時.髀洞器的左（戌，；） 路

9、軸出，陋位為V）& （或發(fā)射機僅有Z（或無）通道輸入音頻電出調(diào)制時，解調(diào)器的右（或4）路輸出t單位 為V.Dynamic Range 動態(tài)范圍動態(tài)范圍是指音響系統(tǒng)重放時最大不失真輸出功率與靜態(tài)時系統(tǒng)噪聲輸出功率之比的對數(shù)值，又指一個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比值。單位為分貝（dB）。一般性能較好的音響系統(tǒng)的動態(tài)范圍在100（dB）以上。動態(tài)范圍是指設備能夠處理的最大信號與最小信號的比值。 這個概念容易與信噪比”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是無法正確還原的， 但是有 的設備能夠在無信號或信號特別低時從某些環(huán)節(jié)將噪聲連同小信號切

10、除，從而得出更好的信 噪比指標（這就是 動態(tài)降噪”的基本原理）。這時實質(zhì)上還是無法正確處理小信號的，而動態(tài)范圍的測量就可以避免這樣的人為優(yōu)化。動態(tài)范圍的測量是用一個小信號（一般用-60dB/1000Hz的正弦波）輸給設備，然后濾除信號，測量其余頻率的噪聲和諧波水平，再 用最大信號與之相比，結(jié)果就是動態(tài)范圍。可以預見動態(tài)范圍一般要低于信噪比，但在沒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給出了動態(tài)范圍測試的結(jié)果。 這里基本沒有產(chǎn)生大于噪聲 的諧波，因此動態(tài)范圍和信噪比是基本一樣的。需要指出，測量出的動態(tài)范圍與 理論上”的動態(tài)范圍是不同的。例如現(xiàn)在的數(shù)字音源，大多 用

11、數(shù)字信號能夠還原的理論值來標注，例如CD的動態(tài)范圍96 dB , DVD采用24bit記錄能達到144dB!實際上由于模擬器件的限制，那樣的指標是根本不可能實現(xiàn)的，你只需測試一下其噪聲水平就知道了。 只不過目前音像節(jié)目后期制作大部分都是用計算機數(shù)字處理的，在許多環(huán)節(jié)的處理過程中用高比特可以盡量避免信號劣化。（實際上甚至可能用 48bit量化來處理！）Channel 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)的立體聲平衡度應小于1dBS/N 信噪比信噪比，表示信號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，信號的強弱對人耳的影響不一樣。通常，人耳對48kHz的噪聲最靈敏，弱信號比強信號受噪聲影響較突出。而音響設備不同，信噪比要求也不一樣，如Hi-Fi音響要求SNR>70dB, CD機要求 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。無論對于任何音頻產(chǎn)品， 信噪比都是一個比較重要的參數(shù)。信噪比是指音響系統(tǒng)對音源的重放聲與整個系統(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、機械噪聲等等。一般檢測此項指標以重放信號的額定輸出功率與無信號輸入時系統(tǒng)噪聲輸出功率的對數(shù)比值分貝 （dB）來表示。信噪比越高表示音頻產(chǎn)品越好，設備的信噪比越高 表明它產(chǎn)生的雜音越少。例如 CD機的信噪比可達90dB以上，高檔的更可達110dB以上。音頻信噪比是指音響設備播放時，正常