音频指标简介及测试原理方法

1、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。两考差别越小那么性能越好，而且在-般悄况下声音经过某-个通道或某一系 统后，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-项不合格，都说明该器材或者系统存在若比较重大的缺陷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 贝数衣示，设备的信噪比越高衣

2、明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越人，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。信噪比般不应该低于70dB.高保真音箱的 信噪比应达到node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1OLG(PS/PN),其中PS和Pn分别代农 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). W和Vn分别代农信 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

3、.775Vrms或2/p-plkHz,调整放人器的放大倍 数使其达到最大不失真输出功率或幅度(失真的范鬧由厂家决定,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=20LGWn/Vs)就可以计算出信噪比了.或者是10LG(PS/PN),其中Ps和Pn分别代衣信号 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，这种测量方式很多吋候 会出现谋差，某些信噪比测量指标高的放*器，实际听起来噪声比指标低的放大器还要人。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

4、的耳朵对于不同频率的 声音敬感性是不同的，同样多的噪声，如果都是集中在几百到几f-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 人的频段“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禺内音响系统能够重放的频率范禺，以及在此范圉内信号 的变化量称为频率响应。(2) 测试方法：要求输入信号幅值为-个固定值(要在动态范圉之内，音响设备我们可以取 100mv)c当输入信号为正常频率时(不能有失真，可以定位1KZ，

5、记录这个时候的输出电压的 大小VK 然后开始逐渐降低输入信号的频率，当降低0.707V1直到输出电压为继续降低频率， 输出信号的幅值会开始减小。到一定程度时，吋记下此时的频率F1,那么该频率就是此通道的最低响应频率。，那么0.707V1时，记下此 时的频率F2然后就可以调高频率，宜至输出电压为此频率就是该通道的最高响应频率。F2/F1）。 也可以农示为：20log （那么就可以得出频率响应范闱为：F1-F2. 1） （3）相频特性，不同频率 经过系统后，和移滞后的现象称为相频特性。（）的测试方法是针对幅频特性來说的。（2:3.失真度（DISTN）放指信号在传输过程中与原有信号或标准相比所发生的

6、偏 差。在埋想的 中，输出波形除放人外，应与输入波形完全相同，但实际上，不能做到输 出器与输入的波形完全样，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虽:不同。频率失真：对频率不同的信号放大量不同。频率不同的信号，经放*后产生的时间延迟不同。相 位失真（或时延失真）：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。声音失真的要点3.2谐波失真3.2.1这种失真是山电路中的非线性元件引起的，信号通过这些元件

7、 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，干扰，即波形发生了畸变 互调失真3.2.2两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（如晶体管、成新的频率分量，这种失真通常都是山电路中的有源器件电子管） 产生的。失真的大小与输出功率有关9山于新产生的这些频因此较少的互调失真 也很容易被人耳觉率分量与原信号没有相似性，察到。3.2.3交流接口失真 交流接口失真是山扬声器的反电动势（扬声器发音掘动时，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

8、路对瞬态跃变信号的保持 跟踪能力，故乂称瞬态反应。这种失真使音乐缺少层次或透明度。这里乂分 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：SINADSINAD=（S+N+D）/（N+D）.S是信号功率N是噪声功率D是失真功率。2、动态范圉:动态范闱是指音响系统重放时最大不失真输ib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定值K,输入电压的频率为一定固定值（可以定位 IKhz）（1）测试输入通道为0时，记下这个时候的输出电压vx（2）逐渐增人输入电压

9、，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 人输入电压，直到输出的放人倍数1< （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（89038可以看到）大于某值（一 般可以是广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：201og（V2/V1）.4.2频率范围测试要求通道放人倍数不变，输入信号幅值为个固定值（要在幼态范围之内，音响设备我们可以取 100mv）o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VI。 撚后开始逐渐降低输入信号的频率，当降低到定程度吋.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吋，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，宜至输出电压为0.707V1吋，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圉为：F1-F2. 也可以衣示为：20log （F2/F1）4.3信噪比和失真测试要求彼测试设备通道的放人倍数固定，输入Ikhz的为通过0809b就能够宜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