高保真音响效果的技术评价

高保真音响效果的技术评价

评价一套音响系统是否达到高保真标准，其各项技术指标必须满足一定的要求。由于电声设备档级不同，其技术指标和等级标准也不一样，一般评价的技术指标有失真度、频率响应、信噪比与动态范围、瞬态响应、立体声分离度和平衡度五个部分。

失真度

失真度是指声频信号经电声设备传递、处理和放大过程中，声音质量发生变化的程度。失真可分为线性失真和非线性失真。线性失真只改变声频信号中的各频率间信号中幅值的相对大小，不产生新的谐波成份，主要表现在频率响应曲线不平坦，出现峰谷交错；非线性失真是电声设备产生了原声频信号中没有的新的频率分量，主要表现为谐波失真、互调失真和瞬态互调失真等。

1、谐波失真和互调失真

谐波失真就是声频信号经电声设备时产生原信号中不存在的频率成份。例如1000HZ频率的声频信号经电声设备后除了基波频率

（1000HZ）外，还会产生二次谐波（2000HZ）、三次谐波（3000HZ）等。

互调失真是声频信号经电声设备时产生原信号中的新的互调频率成份。例如600HZ和1000HZ声频信号经电声设备后除包含两个基波信号（600HZ和10000HZ）外，还要加上600HZ和1000HZ的各次谐波（谐波失真），以及基波信号频率（600HZ和1000HZ）的“和频”（1600HZ）和“差频”（400HZ）以及它们的高次互调波（互调失真）。谐波失真和互调失真在功率放大器设备中主要是由晶体管引起的，所以在设计高保真功率放大器时，应让晶体管尽量工作在它的线性区，并保证有充足的动态范围，并尽量避免使用变压器。功率放大器的谐波失真与互调失真不仅与其输出功率有关。而且还与信号频率有关。当功放输出功率接近最大输出功率时，失真急剧增大，因此放声时应让实际放声功率小于最大输出功率。扬声器音圈因振动过大而进入磁场的非线性区也会产生失真。

总之谐波失真和互调失真是音响系统对于稳态信号产生的失真。谐波失真主要引起声音发硬或发炸。互调失真主要引起声音变得毛糙、刺耳和混浊。研究表明，人耳对奇次谐波比偶次谐波更敏感。在奇次谐波

中，三次谐波使声音变尖，五次谐波产生金属声感，七次及以上奇次谐波产生极其尖锐刺耳的声音。而偶次谐波在一定程度上可美化音色，乐器的谐波多数为偶次谐波。

2、瞬态失真

瞬态失真是音响系统对动态信号（音乐信号）不能做出完全线性响应而产生的失真。瞬态失真对音质的影响与信号的变化速率及强度有关。音量大、频率高或动态范围宽的节目信号最容易产生瞬态失真。瞬态失真引起的声音非常刺耳，聆听音乐时不圆滑，带有“毛刺”。

3、交越失真与削波失真

交越失真是音响设备在小音量时不能保持和谐悦耳，出现声音嘶哑或间歇感。削波失真是音响设备在大音量放音或播放大动态音乐时，没有圆润悦耳的感觉，声音模糊且抖动。削波常常使信号中产生许多不应有的超声波，听久了会使人感到头痛。

4、相位失真与抖晃失真

由于电声设备中不可避免地存在电感、电容等相移元件，使得不同频率的声频信号通过时产生相移而引起相位失真。相位失真对1000HZ以下的中低频信号影响较大，它可使低频段声音变得模糊不清，中频段声音层次变差，分辨力降低，声像定位不准而漂移。由电声设备旋转机构而产生抖晃，引起音调发生变化而产生的失真为抖晃失真。抖晃频率在10HZ以下叫晃、10HZ以上叫抖。晃产生“哦哦”声，使声音混浊，抖使声音产生颤抖。

频率响应

高保真音响所要还原的音乐信号是由许多频率成份组合而成的非常复杂的信号。由于电声设备总是存在等效电容和电感，它们对不同的声频信号呈现不同的阻抗，从而引起重放信号畸变而产生频率失真。这种失真并不产生新的频率成份属线性失真。频响是用于表征音响设备对声频信号中不同频率分量的响应能力。总之电声设备的频响特性不仅要给出频带宽度，而且要给出频率响应带宽度内的不均匀性。频带越宽越好，不均匀度越小越好。例如两台同用途电声设备，一台频响指标

为“20HZ~20KHZ±4DB”，另一台频响指标为“40HZ~18KHZ±2HZ”，前者频带较宽，但不均匀度较大；后者虽然频带较窄，不均匀度却小得多，所以还是选用后者好。

信噪比与动态范围

1、信噪比

信噪比是有用声频电压与噪声电压之比，信噪比越大，对应的电声设备越好，由此电声设备重放而得到的声音质量越好，噪声越小，声音越干净。信噪比高的高保真音响听起来声音特别干净、清晰和细致，尤其节目间隙时会感到非常寂静。信噪比与声音的频率和强度有关。

2、动态范围

电声设备的动态范围是指能接受声频信号的最大值与最小值之差，动态范围的上限由最大不失真功率所限制，而下限则由信噪比所限制。电声设备的动态范围超大越好，这样才能保证重放强信号时不会发生削波失真，重放弱信号时不会被噪声所淹没。

瞬态响应

瞬态响应反映电声设备对突变信号的跟随能力。通常音响系统重放的信号是复杂的音频信号，不管是音乐还是语音，都有时起时落，类似数字电路中的脉冲信号，如果系统瞬态响应不好，就会使重放声音的层次感和透明度大大降低，使声音失去细节。严重时还会产生振铃效应，使声音颤抖。

立体声分离度和平衡度

立体声分离度表示不同声道之间的串音程度。高保真电声设备分离度越大越好。立体声系统在录音和重放时，两声道的增益和其他特性必须一致，对此称之为声道平衡。如果一个声道增益偏高，另一个声道增益偏低，就失去了平衡。这时，声像将向增益偏高的声道扬声器位置偏移。不仅如此，要是左右声道频率特性不一致，还会出现声像漂移的怪现象。