音频客观测量指标概念
音频指标简介及测试原理方法
音频指标测试均是针对有输入和输出的设备而言，就是声音信号经过了一个通道以后，输出与输入之间的差别。 两者差别越小那么性能越好，而且在一般情况下声音经过某一个通道或某一系统后，一般都有对原信号的放大和衰减。 信噪比、失真率、频率响应这三个指标是音响器材的“基础指标”或“基本特性”，我们在评价一件音响器材或者一个系统水准之前，必须先要考核这三项指标，这三项指标中的任何一项不合格，都说明该器材或者系统存在着比较重大的缺陷 1、 信噪比SNR(Signal to Noise Ratio)： （1） 简单定义：狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示，设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。信噪比一般不应该低于70dB，高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。 音频信噪比是指音响设备播放时，正常声音信号强度与噪声信号强度的比值
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（2）计算方法：信噪比的计量单位是dB，其计算方法是10LG(PS/PN)，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率，也可以换算成电压幅值的比率关系：20LG(VS/VN)，Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。
（3）测量方法：信噪比通常不是直接进行测量的，而是通过测量噪声信号的幅度换算出来的，通常的方法是：给放大器一个标准信号，通常是0.775Vrms或2Vp-p@1kHz,调整放大器的放大倍数使其达到最大不失真输出功率或幅度（失真的范围由厂家决定,通常是10％，也有1％），记下此时放大器的输出幅Vs，然后撤除输入信号，测量此时出现在输出端的噪声电压，记为Vn，再根据SNR=20LG(Vn/Vs)就可以计算出信噪比了. 或者是10LG(PS/PN)，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率
计权：这样的测量方式完全可以体现设备的性能了。但是，实践中发现，这种测量方式很多时候会出现误差，某些信噪比测量指标高的放大器，实际听起来噪声比指标低的放大器还要大。经过研究发现，这不是测量方法本身的错误，而是这种测量方法没有考虑到人的耳朵对于不同频率的声音敏感性是不同的，同样多的噪声，如果都是集中在几百到几千Hz，和集中在20KHz以上是完全不同的效果，后者我们可能根本就察觉不到. 这样就引入
了权的概念。噪声中对人耳影响最大的频段“权”最高，而人耳根本听不到的频段的“权”为0。这种计算方式被称为“A计权”，已经称为音响行业中普遍采用的计算方式。
2 、频响范围 ： （1）频率响应是指在振幅允许的范围内音响系统能够重放的频率范围， 以及在此范围内信号的变化量称为频率响应。
（2）测试方法：要求输入信号幅值为一个固定值（要在动态范围之内，音响设备我们可以取100mv）。 当输入信号为正常频率时（不能有失真，可以定位1KZ），记录这个时候的输出电压的大小V1。 然后开始逐渐降低输入信号的频率，当降低到一定程度时，输出信号的幅值会开始减小。继续降低频率，直到输出电压为0.707V1时，记下此时的频率F1，那么该频率就是此通道的最低响应频率。
然后就可以调高频率，直至输出电压为0.707V1时，记下此时的频率F2，那么此频率就是
该通道的最高响应频率。
那么就可以得出频率响应范围为：F1~F2。 也可以表示为：20log（F2/F1） （3）相频特性，不同频率经过系统后，相移滞后的现象称为相频特性。（1），（2）的测试方法是针
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对幅频特性来说的。 地磁指数预报
3、失真度（DISTN）：
指信号在传输过程中与原有信号或标准相比所发生的偏差。在理想的放大器中，输出波形除放大外，应与输入波形完全相同，但实际上，不能做到输出与输入的波形完全一样，这种现象叫失真。
3.1类型：
A、按波形失真的不同情况有：
幅度失真：对幅度不同的信号放大量不同。 频率失真：对频率不同的信号放大量不同。 相位失真（或时延失真）：频率不同的信号，经放大后产生的时间延迟不同。 B、按性质分：
线性失真：是指信号频率分量间幅度和相位关系的变化，仅出现波形的幅度及相位失真，这种失真的特点是不产生新的频率分量。
工业重型防坠器非线性失真：是指信号波形发生了畸变，并产生了新的频率分量的失真。
3.2 声音失真的要点 3.2.1谐波失真
这种失真是由电路中的非线性元件引起的，信号通过这些元件后，产生了新的频率分量（谐波），这些新的频率分量对原信号形成干扰，这种失真的特点是输入信号的波形与输出信号波形形状不一致，即波形发生了畸变 3.2.2互调失真
两种或多种不同频率的信号通过放大器或扬声器后产生差拍与构成新的频率分量，这种失真通常都是由电路中的有源器件（如晶体管、电子管）产生的。失真的大小与输出功率有关，由于新产生的这些频率分量与原信号没有相似性，因此较少的互调失真也很容易被人耳觉察到。
3.2.3交流接口失真
交流接口失真是由扬声器的反电动势（扬声器发音振动时，切割磁力线所产生的电势）反馈到电路而引起的 3.2.4瞬态失真
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瞬态失真是现代声学的一个重要指标，它反映了功放电路对瞬态跃变信号的保持跟踪能力，故又称瞬态反应。这种失真使音乐缺少层次或透明度。 这里又分为瞬态互调失真和转换速率过低引起的失真。
另外还有：
1、信纳比：SINAD
SINAD=(S+N+D)/(N+D).S是信号功率 N是噪声功率 D是失真功率。
2、 动态范围 ：动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值。
1、 音频性能测试：
测试仪器：
音频分析仪HP8903B 信号发生器（可不用）
4.1动态范围测试
要求测试设备通道放大倍数在测试的时候为一定值K，输入电压的频率为一定固定值（可以定位1Khz）
（1） 测试输入通道为0时，记下这个时候的输出电压V1。 （2） 逐渐增大输入电压，使得输出电压不能出现失真，且电压的放大倍数为定值K。 逐渐增大输入电压，直到输出的放大倍数K（可以大概估算输出电压与输入电压的比值）据输出电压比减小比较多，或者波形出现失真（用示波器看），或者失真度（8903B可以看到）大于某一值（一般可以是1~5%）。
那么这个输入电压和输出电压V2就称为最大电压。这就可以算出动态范围为：20log（V2/V1）。
4.2频率范围测试
要求通道放大倍数不变，输入信号幅值为一个固定值（要在动态范围之内，音响设备我们可以取100mv）。 当输入信号为正常频率时（不能有失真，可以定位1KZ），记录这个时
候的输出电压的大小V1。 然后开始逐渐降低输入信号的频率，当降低到一定程度时，输出信号的幅值会开始减小。继续降低频率，直到输出电压为0.707V1时，记下此时的频率F1，那么该频率就是此通道的最低响应频率。
然后就可以调高频率，直至输出电压为0.707V1时，记下此时的频率F2，那么此频率就是该通道的最高响应频率。
那么就可以得出频率响应范围为：F1~F2。 也可以表示为：20log（F2/F1） 4.3信噪比和失真测试
要求被测试设备通道的放大倍数固定，输入1khz的为通过0809b就能够直接读出信噪比和失真度。
不能测试的失真：互调失真、交流接口失真、瞬态失真。 智能测试。 这里的幅频失真和相频失真一般就不进行测试。 在音箱系统中，我们最为关注的是信噪比，就是噪声电压。 其次是频率范围和动态范围。 对于频响特性，在不同频率下的各种失真的测试完全没有必要。
如果能够给出 ： 频率响应曲线（包过幅度和相位）所有性能个就一目了然。
HP8903B
音频接口
视频系统术语--音频接口
除了高清视频带来的视觉上的冲击，音频方面质量也有很大提高，能给大家带来更逼真的现场效果。对于目前经常提到的音频接口做一个说明。 1 RCA模拟音频
RCA接头就是常说的莲花头，利用RCA线缆传输模拟信号是目前最普遍的音频连接方式。每一根RCA线缆负责传输一个声道的音频信号，所以立体声信号，需要使用一对线缆。对于多声道系统，就要根据实际的声道数量配以相同数量的线缆。立体声RCA音频接口，一般将右声道用红标注，左声道则用蓝或者白标注。
2 平衡模拟音频
大三芯插头
XLR接口
与RCA模拟音频线缆直接传输声音的方式完全不同，平衡模拟音频（Balanced Analog Audio）接口使用两个通道分别传送信号相同而相位相反的信号。接收端设备将这两组信号相减，干扰信号就被抵消掉，从而获得高质量的模拟信号。平衡模拟音频通常采用XLR接口和大三芯接口。XLR俗称卡侬头，有三针插头和锁定装置组成。由于采用了锁定装置，XLR连接相当牢靠。大三芯接口则采用直径为6.35毫米的插头，其优点是耐磨损，适合反复插拔。平衡模拟音频连接主要出现在高级模拟音响器材或专业音频设备上。
3 S/PDIF S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface，索尼和飞利浦数字接口）是由SONY公司与PHILIPS公司联合制定的一种数字音频输出接口。该接口广泛应用在CD播放机、声卡及家用电器等设备上，能改善CD的音质，给我们更纯正的听觉效果。该接口传输的是数字信号，所以不会像模拟信号那样受到干扰而降低音频质量。需要注意的是，S/PDIF接口是一种标准，同轴数字接口和光线接口都属于S/PDIF接口的范畴。
4 数字同轴
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数字同轴（Digital Coaxial）是利用S/PDIF接口输出数字音频的接口。同轴线缆有两个同心导体，导体和屏蔽层共用同一轴心。同轴线缆是由绝缘材料隔离的铜线导体，阻抗为75欧
姆，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。同轴电缆的优点是阻抗稳定，传输带宽高，保证了音频的质量。虽然同轴数字线缆的标准接头为BNC接头，但市面上的同轴数字线材多采用RCA接头。
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