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音訊測試相關測試指標

  音訊測試常用的測試指標主要有電平(Level)、頻率響應(FR,FrequenceResponse)、總諧波失真(THD+N)、信噪比(SNR,Signal-to-noise ratio)等引數;

  電平(Level):音訊裝置測試中常用的測試電平主要有以下幾種,

    ①給定輸出電平,如 1V 、1W或單位增益;

    ②能產生固定失真的電平 , 如1% THD+N;

    ③裝置工作電平,噪聲低的同時又有著合適的動態餘量;

    ④測試文件指定的輸入或輸出電平。

測試時應根據情況的不同來選擇適合的電平去測量裝置,所以首先必須非常清楚自己應該使用哪種電平。

  頻率響應(FrequencyResponse):

頻率響應測量觀察的是不同頻率的電平輸入到被測裝置後產生的輸出電平,是對音訊裝置內的數模/模數轉換器頻率響應能力的一個評價標準。通常是用等幅正弦波從極低頻率掃描到極高頻率輸入到裝置,如果裝置的響應非常平直,那麼在頻響曲線上的反映應該是所有頻率的輸出電平均等,軌跡線幾乎無變化且斜率接近於零。最簡單的全頻段響應測量可以只選擇要測頻段內極低、極高箇中間頻率進行測試。如果這些頻率的輸入電平相同,則被測裝置的輸出電平代表其對這些頻率的實際響應情況。

  在低頻與高頻部分,訊號的重建比較困難,所以在這兩個頻段通常都會有衰減的現象。輸出品質越好的裝置,頻率響應曲線就越平直,反之不但在高低頻處衰減得很快,在一般頻段,也可能呈現抖動的現象。

  總諧波失真加噪聲(THD+N,Total Harmonic Distortion plus Noise):諧波失真是在音訊訊號中多出了一些額外增加的頻率訊號,諧波頻率是原始訊號的整數倍。總諧波失真是被測裝置諧波的所有測量結果總和。在有FFT之前,很難不加噪聲就可以測量出自身THD的,加入噪聲後就變得相對容易一些,具備了可操作性。此外,THD+N的值方便客觀,從而廣泛被大眾接受。

  THD+N會根據測量頻寬的不同而發生變化,所以需要使用高通和低通濾波器來限制測量頻寬,並在結果的部分標明測試時所使用的實際頻寬。通常採用的頻寬範圍是20Hz 至 20kHz。THD+N還會隨著施加訊號的電平和頻率的不同而產生變化。所以通常採用約1kHz 的中頻訊號以及標準工作或*輸出電平來測量裝置。

  信噪比(Signal-to-noise ratio):噪聲水平的大小往往這取決於你的訊號有多大,信噪比(SNR)正是這種裝置效能的具體反映。輸入訊號通常為裝置的標準工作電平或最大不失真輸出電平。使用最大不失真輸出電平測出來的信噪比結果也稱為動態範圍,因其描述了被測裝置的兩個極端效能數值。動態範圍對於數字裝置有些不同的含義。其通常用負的分貝值表示。

  在傳統的信噪比測量方法裡,需要進行兩次測量以及少許運算。 首先控制訊號發生器(或DUT的增益)找到使DUT的THD+N達到1%失真點的電平作為參考電平,將參考電平設定到訊號發生器中,之後關閉發生器,將讀數單位設定為dBr就可直接讀取SNR。在測試SNR時尤其要注意用濾波器限制測量頻寬。

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