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2024年6月28日发(作者:)
客观非常重要!声卡测试中的五大指标
● 信噪比
信噪比是音响界公认的衡量音响器材质量水准的一个重要指标,
几乎所有的电声器材都会标注这个指标,没有这个指标的器材,要么
是一些特制的专用器材设备,要么就是不正规的产品。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。信噪比作为设备、系统的基础指标之一,必须
得到应有的高度重视。
所谓信噪比,英文名称叫做 SNR 或 S/N(SIGNAL-NOICE
RATE),是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里
面的信号指来自设备外部需要通过该设备进行处理的电子信号,噪声
指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号(或信
息),并且该种信号并不随原信号的变化而变化。同样是“原信号不
存在”还有一种东西叫“失真”,失真和噪声实际上有一定关系,二
者的不同是失真是有规律的,而噪声则是无规律的,这个以后再讲。
信噪比的计量单位是dB,其计算方法是10LOG(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:20LOG(VS/VN),Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效
值”。在音频放大器中,我们希望的是该放大器除了放大信号外,不
应该添加任何其它额外的东西。因此,信噪比应该越高越好。
● 信噪比的测量及计算
通过计算公式我们发现,信噪比不是一个固定的数值,它应该随
着输入信号的变化而变化,如果噪声固定的话,显然输入信号的幅度
越高信噪比就越高。显然,这种变化着的参数是不能用来作为一个衡
量标准的,要想让它成为一种衡量标准,就必须使它成为一个定值。
于是,作为器材设备的一个参数,信噪比被定义为了“在设备最大不
失真输出功率下信号与噪声的比率”,这样,所有设备的信噪比指标
的测量方式就被统一起来,大家可以在同一种测量条件下进行比较了。
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=20LOG(Vn/Vs)就可以计算出信噪
比了。Ps和Pn分别是信号和噪声的有效功率,根据SNR=10LOG
(Ps/Pn)也可以计算出信号比。
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。因此就引入了一个“权”的概念。这是一个统计学上
的概念,它的核心思想是,在进行统计的时候,应该将有效的、有用
的数据进行保留,而无效和无用的数据应该尽量排除,使得统计结果
接近最准确,每个统计数据都由一个“权”,“权”越高越有用,
“权”越低就越无用,毫无用处的数据的“权”为0。于是,经过一系
列测试和研究,科学家们找到了一条“通用等响度曲线”,这个曲线
代表的是人耳对于不同频率的声音的灵敏度的差异,将这个曲线引入
信噪比计算方法后,先兆比指标就和人耳感受的结果更为接近了。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。
五大指标之二:动态范围
● 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
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