音頻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)等參數;
電平(Level):音頻設備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設備工作電平,噪聲低的同時又有着合適的動態余量;
④測試文檔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設備,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設備后產生的輸出電平,是對音頻設備內的數模/模數轉換器頻率響應能力的一個評價標准。通常是用等幅正弦波從極低頻率掃描到極高頻率輸入到設備,如果設備的響應非常平直,那么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、極高個中間頻率進行測試。如果這些頻率的輸入電平相同,則被測設備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,信號的重建比較困難,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):諧波失真是在音頻信號中多出了一些額外增加的頻率信號,諧波頻率是原始信號的整數倍。總諧波失真是被測設備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,加入噪聲后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會根據測量帶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帶寬,並在結果的部分標明測試時所使用的實際帶寬。通常采用的帶寬范圍是20Hz 至 20kHz。THD+N還會隨着施加信號的電平和頻率的不同而產生變化。所以通常采用約1kHz 的中頻信號以及標准工作或*輸出電平來測量設備。
信噪比(Signal-to-noise ratio):噪聲水平的大小往往這取決於你的信號有多大,信噪比(SNR)正是這種設備性能的具體反映。輸入信號通常為設備的標准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范圍,因其描述了被測設備的兩個極端性能數值。動態范圍對於數字設備有些不同的含義。其通常用負的分貝值表示。
在傳統的信噪比測量方法里,需要進行兩次測量以及少許運算。 首先控制信號發生器(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,將參考電平設置到信號發生器中,之后關閉發生器,將讀數單位設置為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帶寬。
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