音频指标简介及测试原理方法
音频指标简介及测试原理方法
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。两者差别越小那末性能越好,而且在普通情况下声音经过某一个通道或者某一系统后,普通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”或者“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。普通来说,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。信噪比普通不应该低于70dB,高保真音箱的信噪比应达到110dB
以上。音频信噪比是指資响设备播放时, 正常
声音信号强度与噪声信号强度的比值
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” O (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 或者 2Vp-p@lkHz,调整放大器 的放大倍数使其达到最大不失真输出 功率或者幅度(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, 测量此时浮现在输出端的噪声电压,记
音频测试中常用标准说明
音频测试中常用标准说明
现代音视频产品已经进入到了每个人的生活中,不断追求产品的音频表现是整个音频行业的持续追求。如何衡量一个产品音频指标的好坏,这往往需要对其进行音频性能测试。常见的音频测试的项目可以粗略的分类为:动态范围,频率响应,灵敏度,谐波失真,互调失真,信噪比,最大输入输出电平等。
在目前应用广泛的音频标准中都是分别从不同的角度考察了音频常见产品的性能,现将分类如下:
针对常见的音频测试标准,成都摩尔实验室(MORLAB)在此领域积累了较为丰富的相关经验并配备了专业而完备的音频测试系统及经验丰富的音频测试工程师,相信通过摩尔实验室的专业测试与分析将对提高您产品的音
效起到重要作用。
2012-10-10 来源:摩尔实验室
音频测试指标与测试经验
FTA音频测试及测试经验
厦门厦新移动通讯有限公司研发中心测试部厦门海沧新阳工业区厦新电子城 361022
狄德海
didehai@
Tel: 86-0592-*******-3274
1. 音频测试项目
在FTA音频测试中音频测试的项目有30.1,30.2,30.3,30.4,30.5.1,30.6.2,30.7.1参考
GSM11.10注意事项所有的测试项目应在同一天的测试时间里通过但每一项的测试可以有多次测试直到测试通过为止
30.1发送频率响应Sending Frequency Response
30.1.1 定义
发送灵敏度/频率响应用DB表示是指输入测试单音频时数字音频接口DAI的输出电平以PCM比特流代表与仿真嘴中的输入声压之比
30.1.2 指标
发送灵敏度/频率响应MRP-ÆDAI应处于表1给出的框罩内
在对数频率/线形DB灵敏度坐标上对表1中的间断点之间画直线得到一个框罩如图1
模板如下
表1 发送灵敏度/频率响应
Frequency (Hz) Upper Limit (dB) Lower Limit (dB)
100 -12
200 0
300 0 -12
1000 0 -6
2000 4 -6
3000 4 -6
3400 4 -9
4000 0
30.1.3 测试方法
a) 将手机装在LRGP中耳承密合于仿真耳的刃形边缘上
b) 用仿真嘴在嘴参考点MRP送一个声压为 – 47dBPa的纯单音
c) MS的DAI连接SS操作模式为音频设备及A/D D/A的测试
d) 在100Hz~4000Hz频段内用1/2倍频间隔进行测试
音频、FM测试参数及单位说明
一. 音频参数概念
1、频率响应
是对MP3播放器的数模/模数转换器频率响应能力的一个评价标准。好 的频率响应,是在每一个频率点都能输出稳定足够的信号,不同频率点彼此 之间的信号大小均一样。然而在低频与高频部分,信号的重建比较困难,所 以在这两个频段通常都会有衰减的现象。输出品质越好的装置,频率响应曲 线就越平直,反之不但在高低频处衰减得很快,在一般频段,也可能呈现抖 动的现象。
33信噪比信噪比指音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度之间的比率指音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度之间的比率称为信号噪声比简称信噪比称为信号噪声比简称信噪比signalnoisesignalnoise通常以通常以snsn表示单位为表示单位为分贝分贝dbdb
音频、FM测试参数及单位说明
10
lg(
Z 0.7752
)
20
lg(
0.U7X75)
10
lg(
600 Z
)
600
1、dBm的
m是小写的m,它表示1mW.但是现在阻抗(Z)通常省略了不提示. 不过大家要知道的是一提出有关dBm这个字眼时,即表示在任一电 子设备的电子回路上所量测有供的阻抗值是600欧姆.
dBm=10log10
10
log10
(P 1mW
1mW 1V
电声测试的原理
电声测试的原理
电声测试是一种通过电气信号来评估和测量声学性能的方法。它可以帮助我们了解和分析各种声音设备的性能特点,可以用于音频设备的研发、生产和维护。本文将介绍电声测试的原理和应用。
一、电声测试的概述
电声测试是通过将电信号转换为声音信号,再通过声音信号来评定设备的性能指标。它主要包括以下几个方面的测试内容:
1.频率响应测试:通过输入不同频率的电信号,测量设备对不同频率声音的响应情况,从而评估设备的频率范围和音质特点。
2.失真测试:通过输入不同幅度和频率的电信号,测量设备输出声音信号与输入信号之间的差异程度,从而评估设备的失真情况。
3.声压级测试:通过测量声音信号的声压级,评估设备的输出音量和音频功率。
4.信噪比测试:通过测量设备输出的声音信号和环境背景噪音之间的比值,评估设备的信噪比性能。
5.谐波测试:通过测量设备输出声音信号中的谐波成分,评估设备的谐波失真情况。
二、电声测试的原理基于声音的物理特性和电信号的相互转换。下面介绍几种常用的电声测试技术和原理:
1.频率响应测试:通过输入不同频率的电信号,将其转换为声音信号,通过麦克风接收并转换为电信号,再进行分析和比较。频率响应
测试可以帮助我们了解设备在不同频率下的表现。
2.失真测试:通过输入不同频率和幅度的电信号,将其转换为声音
信号,经过设备的放大、处理等环节,再通过麦克风接收并转换为电
信号进行分析。失真测试可以评估设备在信号处理过程中产生的非线
性失真情况。
3.声压级测试:通过电信号输入设备,经过放大和处理,再通过大
功率扬声器输出声音信号,通过声压级计测量输出声音信号的声压级。声压级测试可以评估设备的输出音量和音频功率。
音频设备产品检验测试方法
音频产品测试方法
一、FM指标测试方法 (1KHz 22.5% DEV)
(1) 30dB实用灵敏度 (USABLE SENSITIVITY S/N:30dB)
先将机器收正为90MHz(98MHz、106MHz),电平(LEVEL)打在正常dB数(40左右),音量收细至0dB处,然后去掉信号(即打下ON/OFF钮)再扭毫伏表三下,(即30dB,每扭一下为10dB),然后调信号发生器的电平(LEVEL),使没信号时的指针与有信号的指针重复(若没重复也不能超过1个dBm),最后电平(LEVEL)显示的dB数就是此机的-30dB实用灵敏度。
(2) 3%失真灵敏度 (I.F.H. SENSITIVITY 75KHz DEV 3%T.H.D.)
先将机器收正为90MHz(98MHz、106MHz),调制度打在75%,将失真仪打在DIST、10%(-20dB)文件,然后分别调整音量电位器和发生器的电平(LEVEL)dB数,使失真仪指针指在3%的位置(不可超过3%的位置,正常应在3%内波动),这时发生器的电平(LEVEL)dB数就是此机的3%失真灵敏度(例如:电平(LEVEL)dB数为11,那么3%失真灵敏度就是11)。
(3)-3dB极限灵敏度 (-3dB LIMITING SENSITIVITY)
先将机器收正为98MHz,电平(LEVEL)打在66dB数,音量收细至0dB处,然后减少发生器的电平(LEVEL)dB数,到毫伏表指针减少3个dB时停,此时的电平(LEVEL)dB数就是此机-3dB 的极限灵敏度。
音频通用指标及测试方法
频响范围
功放处于满功率衰减10dB状态。 逐步向高和向低改变频率,直到功放的输出
比1kHz相差3 dB的频率,为功率的频响。
高/低音增益
功放处于满功率衰减10dB状态。 信号发生器打到100Hz档,调节低音电位器
关到最小时减小的dB数为低音衰减;电位器开 到最大时增大的dB数为低音增益。 信号发生器打到10KHz档测试高音。
使失真达到1%的输出值。 通过公式:P=U*U/R计算功率 。
最小源
功放处于满功率状态。 信号发生器输出电平就是功放的最小源电动
势。
短路/过载
功放处于满功率状态。 减小1/3负载,功放无保护现象。 减小2/3负载,功放进入保护状态。 输出端直接断接,功放进入保护状态。
生产部音频通用测试方法
测试项目
1、外观及安装工艺 2、噪音 3、功率 4、最小源 5、短路/过载 6、频响 7、高低音增益 8、稳定性
标记、外观及安装工艺
标记应清可见 。 丝印颜色、位置、大小正确、清晰度高,不
应漏印、错印、多印等现象。 旋钮对应标识,旋转时不应偏心、磨擦; 附ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
件安装正确牢固 。 按键响声清脆,标识正确,手感良好。 机器内元件整齐,扎线美观,无脏物,黑胶
稳定性
功放处于满功率衰减10dB状态。 去掉负载,在输出并上容性负载(分别是:
音频系统
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(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
音频测试简介
从而通过。 原因:SD fail会修改SFR,造成SLR/STMR改变
第三步:调整SLR/RLR/STMR STMR在SLR确定后调整。 原因:STMR会随SLR改变而改变
图1
4)进入音频调试界面(如图2),选择Speech Input FIR Coeff(sfr调试) ,如图2所示, 按照表示顺序进行操作进入图3界面(测试sfr选择Tx,测试rfr选择Rx).
2.具体测试步骤如下: 1)首先将手机设置为normal音量,用UPL或UPV进行测试,生成音频测试报告. 2)将测试报告中SFR/RFR测得的100-4KHz的音频数据复制到一个Excel中,整理后保存 为sfr in.txt/ rfr in.txt格式,作为音频曲线调试的输入文档. 3)准备工作都已经作好,开始正式调试. 第一步调试SFR,首先选好端口,点击 Reconnect,选择Audio Tool.,如图1所示.
音频CTA测试
音频测试项目概述
• 发送频率响应: Sending frequency response (SFR) • 发送响度评定值: Sending loudness rating (SLR) • 接收频率响应: Receiving frequency response (RFR) • 接收响度评定值: Receiving loudness rating (RLR) • 侧音掩蔽评定值: Side tone masking rating (STMR)
汽车音响指标测试方法
汽车音响指标测试方法
汽车音响是车辆中非常重要的组成部分,对于驾驶者和乘客来说,音乐的品质和声音效果会直接影响驾驶乐趣和旅途舒适度。因此,在购买汽车音响时,我们需要测试一些指标以评估其音质和效果。下面将介绍几种常见的汽车音响指标测试方法。
1.频率响应测试:频率响应是指汽车音响在各个频率范围内的声音输出能力。测试方法可以通过使用频率发生器和音频分析仪来进行。首先,通过频率发生器产生不同频率的测试信号,然后将测试信号输入到汽车音响中,通过音频分析仪来测量输出的声音强度。通过测试不同频率下的声音输出能力,可以评估汽车音响的频率响应范围和均衡性。
2.失真测试:失真是指汽车音响在音频放大过程中所引入的额外音频成分。测试方法可以通过使用失真分析仪来进行。首先,通过播放一个标准音频信号,将其输入到汽车音响中,然后使用失真分析仪来测量输出音频信号的失真程度。常见的失真包括谐波失真和交调失真。通过测试失真水平,可以评估汽车音响的音质优劣。
3.功率输出测试:功率输出是指汽车音响的输出功率大小。测试方法可以通过使用功率测试仪来进行。首先,将功率测试仪连接到汽车音响的输出端,然后通过播放不同音频信号,测量输出音频信号的功率水平。通过测试功率输出水平,可以评估汽车音响的音量大小和推动力。
4.信噪比测试:信噪比是指汽车音响在音频放大过程中的信号和背景噪声的比例。测试方法可以通过使用信噪比测试仪来进行。首先,将信噪比测试仪连接到汽车音响的输出端,然后通过播放一个静音的音频信号,
测量背景噪声水平,再通过播放一个标准音频信号,测量信号强度。通过
音频测试方法
STB音频测试操作手册 STB音频测试项目和指标
表1音频测试指标
测试信号
表2 0.33:01测试序列
在音频测试时,首先很重要的要对测试项目所对应的测试信号要十分清楚。目前测音频的指标用的信号基本上是CCITT0.33:01测试序列的各种码流,在.33测试序列中包含了表1所提到的所有测试指标用到的信号,而且每个测试信号都非常短,只有1秒,而我们测不同的指标要Freeze不同的曲线,所以先要十分熟悉每秒要播的信号,然后通过不断操作把自己培养成快手。
测试方法
1音频输出幅度和失真度
测音频输出幅度和失真度用的信号是CCIT0.33:01中的1020Hz,0dBm的信号,VM700T用Audio Analyzer进行测试,下面几个测试项目除了噪声用Audio Spectrum之外,都是用Audio Analyzer进行测试的。在1.020kHz,0dBu信号出现时,按Freeze,然后读出Level和THD+N的值,Level值为左右声道中较小的
值,失真度为左右声道中较大的那个。本例子中Level=-0.03dBu,失真度=0.016%.
2 音频幅频特性
测音频幅频特性时测试信号从1020Hz, -12dBm开始,到15000Hz,-12dBm,VM700T要在1020Hz,0dBm后,点击Erase Plot软键,清除屏幕上之前的打点,然后在信号跑到15000Hz,-12dBm时,按Freeze,可以得到幅频特性曲线。如下图所示。
得到的曲线看似平,但是通过放大后可以得到一根曲线,如下图。通过移动得到1kHz时的电平,记下该值A=-12.026dBu.
音频测试简介
动态范围
定义:音频信号的最大输出功率与最小输出功率之比 重要性:衡量音频设备的性能和音质的重要指标 测试方法:使用音频分析仪进行测量 影响因素:音频设备的设计、制造工艺、使用环境等
总谐波失真
定义:总谐波失真是指信号在传输过程中产生的失真程度 影响因素:信号的频率、幅度、相位等 测试方法:通过测量信号的频率、幅度、相位等参数计算总谐波失真 应用:在音频测试中总谐波失真是衡量音频质量的重要指标之一
声级计:测量声音的强度 和频率
仪器测试法
频谱分析仪:分析声音的 频率成分和强度
失真度测试仪:测量声音 的失真程度
相位测试仪:测量声音的 相位关系
噪声测试仪:测量声音的 噪声水平和类型
声场测试仪:测量声音在 空间中的传播和分布
仿真测试法
原理:通过模拟 实际环境对音频 设备进行测试
优点:可以模拟 各种复杂环境提 高测试准确性
音乐制作:评估音乐作品的音质、 音色、音量等
音频效果评估
游戏开发:评估游戏音效的逼真度、 空间感等
添加标题
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电影制作:评估电影音效的逼真度、 空间感等
音响设备测试:评估音响设备的音 质、音色、音量等
音频信号处理
音频信号处理是 音频测试的核心 技术
应用场景包括: 音乐、电影、游 戏、语音识别等
功放的技术指标和测试讲解
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21
1.交越失真是非线性失真,是造成互调失真的原因.
2削波失真,是功放管饱和时,放大器输出信号不随输入信号 增大而增大,输出波形尖锋被削,称为削波失真.
BACK
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三.一些指标的标准
BACK
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D)瞬态互调失真
为了免除深度负反馈引起的寄生震荡,需在集基 级间加入一个小电容作为滞后补偿,,当输入脉冲 信号时,要等待补偿电容进行充电的这一段延迟 时间.,输出信号被削顶,从而造成失真,叫瞬态失 真.
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E)交越失真和削波失真
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6
B)谐波失真(谐波畸变)
放大器的非线形会使输出信号产生许多新的谐波分量.这些谐 波分量的均方根之和即为总谐波失真的量.谐波失真用总谐波 失真量和输出信号百分比来描述.
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7源自文库
I)谐波失真与频率有关
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音频产品测试方法
音频产品测试方法
一、FM指标测试方法1KHz22.5%DEV
130dB实用灵敏度USABLESENSITIVITYS/N:30dB
先将机器收正为90MHz98MHz、106MHz,电平LEVEL打在正常dB数40左右,音量收细至0dB处,然后去掉信号即打下ON/OFF钮再扭毫伏表三下,即30dB,每扭一下为10dB,然后调信号发生器的电平LEVEL,使没信号时的指针与有信号的指针重复若没重复也不能超过1个dBm,最后电平LEVEL显示的dB数就是此机的-30dB 实用灵敏度;
23%失真灵敏度SENSITIVITY75KHzDEV
先将机器收正为90MHz98MHz、106MHz,调制度打在75%,将失真仪打在DIST、10%-20dB文件,然后分别调整音量电位器和发生器的电平LEVELdB数,使失真仪指针指在3%的位置不可超过3%的位置,正常应在3%内波动,这时发生器的电平LEVELdB数就是此机的3%失真灵敏度例如:电平LEVELdB数为11,那么3%失真灵敏度就是11;
(3)-3dB极限灵敏度-3dBLIMITINGSENSITIVITY
先将机器收正为98MHz,电平LEVEL打在66dB数,音量收细至0dB处,然后减少发生器的电平LEVELdB数,到毫伏表指针减少3个dB时停,此时的电平LEVELdB数就是此机-3dB的极限灵敏度;
(4)信噪比S/NRATIO1mVINPUT
先将机器收正为98MHz,电平LEVEL打在66dB,音量收细至0dB处,然后去掉信号即打下ON/OFF钮再打毫伏表,每扭一下为10dB,但毫伏表指针不能超过0dB,最后看指针指数是多少,再加上一共所打毫伏表的次数每档为10dB,例:你一共打了三次指针指数为6,那么信噪比就是30+6=36dB;就是此机的信噪比值;
音频测试简介
在实际应用场景中,如家庭影院、会议室等,主客观测试 相结合的方法能够更好地满足实际需求,提供更为准确和 实用的音频性能评估。
03
音频测试应用领域
Chapter
消费电子领域
电视机
音频性能测试,如音响系统、音 频处理芯片等。
01
02
MP3/MP4播放器
03
测试音频性能,如信噪比、失真 度等。
音频测试简介
汇报人: 日期:
目录
• 音频测试概述 • 音频测试类型 • 音频测试应用领域 • 音频测试流程 • 音频测试标准与规范 • 音频测试的发展趋势与展望
01
音频测试概述
Chapter
音频测试Fra Baidu bibliotek定义
01
音频测试是通过科学的方法和工具,对音频产品或系统的性能进行评估和测试的 过程。
02
音频测试旨在确保音频产品的性能和质量满足预期和标准,并为改善音频产品的 设计和功能提供依据。
音频测试的目的
评估音频产品的性能和质量,包括音质、频响、失真度 、动态范围等。
确定音频产品的适用范围和使用限制,为产品用户提供 明确的性能指标和使用建议。
通过测试发现问题和缺陷,为改进产品设计和功能提供 依据,提高产品的性能和质量。
音频测试的重要性
音频测试对于确保音频产品的性能和质量具有重要意义,直接影响到用户体验和产 品评价。
频响指标以及测试方法
频响
频率响应
简称频响,英文名称是Frequency Response,在电子学上用来描述一台仪器对于不同频率的信号的处理能力的差异。同失真一样,这也是一个非常重要的参数指标。一个“完美”的
交流放大器,应该在频响指标上具有如下的素质:对于任何频率的信号都能够保持稳定的放大
率,并且对于相应的负载具有同等的驱动能力。显然这在目前技术水平下是完全不可能的,那么
针对不同的放大器就有了不同的“前缀”,对于音频信号放大器(功率放大器或者小信号放大
器)来说,我们还应该加上如此的“前缀”:在人耳可闻频率范围内以及“可能”影响到该范围
内的频率的信号。这个范围显然缩小了很多,我们知道,人耳的可闻频率范围大约在20~20KHz,
也就是说只要放大器对这个频率范围内的信号能够达到“标准”即可。实际上,根据研究表明,
高于这个频段以及部分低于这个频段的一些信号虽然“不可闻”,但是仍然会对人的听感产生影
响,因此,这个范围还要再扩大,在现代音频领域中,这个范围通常是5~50KHz,某些高要求的放
大器甚至会达到0.1~数百KHz。
但是,上述要求表面上好像是比“完美”低了很多,却仍然是“不可能完成的任务”,目前我们
连这样的要求也不可能达到。于是,就有了“频响”这个指标。(附言:指标本身就代表着“不
完美”,如果一切都“完美”了,指标也就没有存在的理由了。)
放大器有两种失真:线性失真和非线性失真。我们通常把后者叫做“失真”,而把前者用其它方
式表达出来。非线性失真我们已经知道了是一种什么情况了。而线性失真就是指频率和相位方面
的“误差”,即频率失真和相位失真。
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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
(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)的测试方法是针对幅频特性来说的。
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。
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
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。