音頻指標(biāo)簡介及測試原理方法

1、音頻指標(biāo)測試均是針對(duì)有輸入和輸出的設(shè)備而言，就是聲音信號(hào)經(jīng)過了一個(gè)通道以后，輸出與輸 入之間的差別。兩考差別越小那么性能越好，而且在-般悄況下聲音經(jīng)過某-個(gè)通道或某一系 統(tǒng)后，般都有對(duì)原信號(hào)的放大和衰減。信噪比、失真率、頻率響應(yīng)這三個(gè)指標(biāo)是音響器材的“基礎(chǔ)指標(biāo)”或“基本特性”， 我們?cè)谠u(píng)價(jià)件音響器材或者一個(gè)系統(tǒng)水準(zhǔn)之前，必須先要考核這三項(xiàng)指標(biāo)，這三項(xiàng)指標(biāo)中的任 何-項(xiàng)不合格，都說明該器材或者系統(tǒng)存在若比較重大的缺陷1、信噪比 SNR(Signal to Noise Ratio)；(1) 簡單定義：狹義來講是指放大器的輸出信號(hào)的電壓與同時(shí)輸出的噪聲電壓的比，常常用分 貝數(shù)衣示，設(shè)備的信噪比越高衣

2、明它產(chǎn)生的雜音越少。一般來說，信噪比越人，說明混在信號(hào)里 的噪聲越小，聲音回放的音質(zhì)量越高，否則相反。信噪比般不應(yīng)該低于70dB.高保真音箱的 信噪比應(yīng)達(dá)到node以上。 音頻信噪比是指音響設(shè)備播放時(shí)，正常聲音信號(hào)強(qiáng)度與噪聲信號(hào) 強(qiáng)度的比值(2) 計(jì)算方法：信噪比的計(jì)量單位是dB,其計(jì)算方法是1OLG(PS/PN),其中PS和Pn分別代農(nóng) 信號(hào)和噪聲的有效功率，也可以換算成電壓幅值的比率關(guān)系：20LG(VS/VN). W和Vn分別代農(nóng)信 號(hào)和噪聲電壓的“有效值”。(3) 測量方法：信噪比通常不是直接進(jìn)行測量的.而是通過測量噪聲信號(hào)的幅度換算出來的， 通常的方法是：給放大器一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通常是0

3、.775Vrms或2/p-plkHz,調(diào)整放人器的放大倍 數(shù)使其達(dá)到最大不失真輸出功率或幅度(失真的范鬧由廠家決定,通常是10%,也有1%),記下 此時(shí)放大器的輸出幅VS,然后撤除輸入信號(hào)，測量此時(shí)出現(xiàn)在輸出端的噪聲電壓，記為Vn.再 根據(jù)SNR=20LGWn/Vs)就可以計(jì)算出信噪比了.或者是10LG(PS/PN),其中Ps和Pn分別代衣信號(hào) 和噪聲的有效功率計(jì)權(quán)：這樣的測量方式完全可以體現(xiàn)設(shè)備的性能了。但是，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種測量方式很多吋候 會(huì)出現(xiàn)謀差，某些信噪比測量指標(biāo)高的放*器，實(shí)際聽起來噪聲比指標(biāo)低的放大器還要人。經(jīng)過 研究發(fā)現(xiàn)，這不是測量方法本身的錯(cuò)誤，而是這種測量方法沒有考慮到人

4、的耳朵對(duì)于不同頻率的 聲音敬感性是不同的，同樣多的噪聲，如果都是集中在幾百到幾f-Hz.和集中在20KHZ以上是 完全不同的效果，后者我們可能根本就察覺不到.這樣就引入了權(quán)的概念。噪聲中對(duì)人耳影響最 人的頻段“權(quán)”最高.而人耳根本聽不到的頻段的“權(quán)”為0。這種計(jì)算方式被稱為“A計(jì)權(quán)”， 已經(jīng)稱為音響行業(yè)中普遍采用的計(jì)算方式。2、頻響范圍：(1) 頻率響應(yīng)是指在振幅允許的范禺內(nèi)音響系統(tǒng)能夠重放的頻率范禺，以及在此范圉內(nèi)信號(hào) 的變化量稱為頻率響應(yīng)。(2) 測試方法：要求輸入信號(hào)幅值為-個(gè)固定值(要在動(dòng)態(tài)范圉之內(nèi)，音響設(shè)備我們可以取 100mv)c當(dāng)輸入信號(hào)為正常頻率時(shí)(不能有失真，可以定位1KZ，

5、記錄這個(gè)時(shí)候的輸出電壓的 大小VK 然后開始逐漸降低輸入信號(hào)的頻率，當(dāng)降低0.707V1直到輸出電壓為繼續(xù)降低頻率， 輸出信號(hào)的幅值會(huì)開始減小。到一定程度時(shí)，吋記下此時(shí)的頻率F1,那么該頻率就是此通道的最低響應(yīng)頻率。，那么0.707V1時(shí)，記下此 時(shí)的頻率F2然后就可以調(diào)高頻率，宜至輸出電壓為此頻率就是該通道的最高響應(yīng)頻率。F2/F1）。 也可以農(nóng)示為：20log （那么就可以得出頻率響應(yīng)范闈為：F1-F2. 1） （3）相頻特性，不同頻率 經(jīng)過系統(tǒng)后，和移滯后的現(xiàn)象稱為相頻特性。（）的測試方法是針對(duì)幅頻特性來說的。（2:3.失真度（DISTN）放指信號(hào)在傳輸過程中與原有信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)相比所發(fā)生的

6、偏 差。在埋想的 中，輸出波形除放人外，應(yīng)與輸入波形完全相同，但實(shí)際上，不能做到輸 出器與輸入的波形完全樣，這種現(xiàn)象叫失真.3：1類型：A.按波形失真的不同情況有：幅度失真：對(duì)幅度不同的信號(hào)放大雖:不同。頻率失真：對(duì)頻率不同的信號(hào)放大量不同。頻率不同的信號(hào)，經(jīng)放*后產(chǎn)生的時(shí)間延遲不同。相 位失真（或時(shí)延失真）：B,按性質(zhì)分：線性失真：是指信號(hào)頻率分量間幅度和相位關(guān)系的變化， 僅出現(xiàn)波形的幅度及相位失真，這種失真的特點(diǎn)是不產(chǎn)生新的頻率分量。非線性失真：是指信 號(hào)波形發(fā)生了畸變，并產(chǎn)生了新的頻率分量的失真。聲音失真的要點(diǎn)3.2諧波失真3.2.1這種失真是山電路中的非線性元件引起的，信號(hào)通過這些元件

7、 后，產(chǎn)生了新的頻率分量（諧波），這些新的頻率分量對(duì)原信號(hào)形成這種失真的 特點(diǎn)是輸入信號(hào)的波形與輸出信號(hào)波形形狀不一致，干擾，即波形發(fā)生了畸變 互調(diào)失真3.2.2兩種或多種不同頻率的信號(hào)通過放大器或揚(yáng)聲器后產(chǎn)生差拍與構(gòu)（如晶體管、成新的頻率分量，這種失真通常都是山電路中的有源器件電子管） 產(chǎn)生的。失真的大小與輸出功率有關(guān)9山于新產(chǎn)生的這些頻因此較少的互調(diào)失真 也很容易被人耳覺率分量與原信號(hào)沒有相似性，察到。3.2.3交流接口失真 交流接口失真是山揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢（揚(yáng)聲器發(fā)音掘動(dòng)時(shí)，切割 磁力線所產(chǎn)生 的電勢）反饋到電路而引起的.3 2 4瞬態(tài)失真瞬態(tài)失真是現(xiàn)代聲學(xué)的一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了功放電

8、路對(duì)瞬態(tài)躍變信號(hào)的保持 跟蹤能力，故乂稱瞬態(tài)反應(yīng)。這種失真使音樂缺少層次或透明度。這里乂分 為瞬態(tài)互調(diào)失真和轉(zhuǎn)換速率過低引起的失真。另外還有：1. 信納比：SINADSINAD=（S+N+D）/（N+D）.S是信號(hào)功率N是噪聲功率D是失真功率。2、動(dòng)態(tài)范圉:動(dòng)態(tài)范闈是指音響系統(tǒng)重放時(shí)最大不失真輸ib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。1、音頻性能測試:測試儀器：音頻分析儀HP8903B信號(hào)發(fā)生器（可不用4.1動(dòng)態(tài)范圍測試要求測試設(shè)備通道放大倍數(shù)在測試的時(shí)候?yàn)槎ㄖ礙,輸入電壓的頻率為一定固定值（可以定位 IKhz）（1）測試輸入通道為0時(shí)，記下這個(gè)時(shí)候的輸出電壓vx（2）逐漸增人輸入電壓

9、，使得輸出電壓不能出現(xiàn)失真，且電壓的放大倍數(shù)為定值K。逐漸增 人輸入電壓，直到輸出的放人倍數(shù)1< （可以大概估算輸出電壓與輸入電壓的比值）據(jù)輸出電壓比 減小比較多，或者波形出現(xiàn)失真（用示波器看），或者失真度（89038可以看到）大于某值（一 般可以是廣5%）。那么這個(gè)輸入電壓和輸出電壓V2就稱為最大電壓.這就可以算出動(dòng)態(tài)范圍為：201og（V2/V1）.4.2頻率范圍測試要求通道放人倍數(shù)不變，輸入信號(hào)幅值為個(gè)固定值（要在幼態(tài)范圍之內(nèi)，音響設(shè)備我們可以取 100mv）o當(dāng)輸入信號(hào)為正常頻率時(shí)（不能有失真，可以定位1KZ，記錄這個(gè)時(shí)候的輸出電壓的 大小VI。 撚后開始逐漸降低輸入信號(hào)的頻率，當(dāng)降低到定程度吋.輸出信號(hào)的幅值會(huì)開始 減小。繼續(xù)降低頻率，直到輸出電壓為0.707V1吋，記下此時(shí)的頻率F1,那么該頻率就是此通 道的最低響應(yīng)頻率。然后就可以調(diào)高頻率，宜至輸出電壓為0.707V1吋，記下此時(shí)的頻率F2,那么此頻率就是該通 道的最高響應(yīng)頻率。.那么就可以得出頻率響應(yīng)范圉為：F1-F2. 也可以衣示為：20log （F2/F1）4.3信噪比和失真測試要求彼測試設(shè)備通道的放人倍數(shù)固定，輸入Ikhz的為通過0809b就能夠宜接讀出信噪比和失真 度。不能測試的失真：互調(diào)失真、交流接口失真、瞬態(tài)失真。智能測試。 這里的幅頻失真和