個人計(jì)算機(jī)的音頻質(zhì)量測量及電氣和聲學(xué)性能規(guī)范

本應(yīng)用筆記介紹了個人計(jì)算機(jī)的音頻質(zhì)量測量。該文檔討論了電氣和聲學(xué)性能規(guī)范，以及測試設(shè)備和測試設(shè)置的詳細(xì)信息。

電氣性能規(guī)格

以下音頻電氣性能規(guī)格列表與PC音頻相關(guān)：

• 滿量程輸入電壓
• 滿量程輸出電壓
• 頻率響應(yīng)（FR）
• 總諧波失真加噪聲（THD + N）
• 動態(tài)范圍（DR）
• 持續(xù)功率
• 信號通道之間的串?dāng)_
• 系統(tǒng)活動期間的噪音水平
• 采樣頻率精度
• 輸入阻抗

對于每個規(guī)范，以下段落描述了規(guī)范并討論了測量技術(shù)。信號路徑在附錄A中定義（例如AD-PC）。這些性能規(guī)格是在最終用戶可訪問的信號點(diǎn)處測得的；例如，輸入和輸出插孔。除非另有說明，否則測量帶寬為20 Hz至20 kHz，測試信號頻率為997 Hz，系統(tǒng)采樣率為44.1 kHz或更高?；煲羝髟O(shè)置應(yīng)確保所有音量控件在信號路徑中均設(shè)置為無衰減且無增益（0 dB），并且只有測試通道不會被靜音。

滿量程輸出電壓（PC-DA）
類似地，將輸出滿量程定義為輸入滿量程，但有一個例外–負(fù)載可能很重要。輸出被設(shè)計(jì)為驅(qū)動三種類型的負(fù)載：線路電平，耳機(jī)和揚(yáng)聲器。專為線路級設(shè)計(jì)的輸出通常具有最小的驅(qū)動能力，用于測試的負(fù)載應(yīng)設(shè)置在40kΩ以上。對于設(shè)計(jì)用于驅(qū)動耳機(jī)和揚(yáng)聲器的輸出，用于進(jìn)行性能測量的負(fù)載非常重要，并且應(yīng)反映最終用戶的體驗(yàn)。耳機(jī)阻抗的變化范圍從16到92，最常見的是32。揚(yáng)聲器負(fù)載應(yīng)設(shè)置為8Ω。對于線路水平以外的負(fù)載，必須在測試結(jié)果中指定負(fù)載。為多種功能設(shè)計(jì)的輸出應(yīng)在每個適當(dāng)?shù)呢?fù)載下進(jìn)行測試。一些分析儀允許將輸出信號進(jìn)行幅度掃描（如圖1所示），這很好地顯示了削波點(diǎn)。圖1描繪了在適當(dāng)?shù)呢?fù)載條件下為耳機(jī)和線路電平驅(qū)動器設(shè)計(jì)的輸出的THD + N。加載輸出時，滿量程輸出會發(fā)生變化，說明在使用模擬輸出進(jìn)行測量時正確加載的重要性。

耳機(jī)剪裁點(diǎn)

頻率響應(yīng)（FR）

頻率響應(yīng)是信號電平隨頻率變化的變化。定義頻率響應(yīng)需要使用幅度極限或幅度角（Ac），通常為±1 dB或±3 dB。FR在20 Hz至20 kHz的音頻帶寬上進(jìn)行了測試。如果使用點(diǎn)頻率進(jìn)行測試，請選擇等于或小于倍頻程間隔的頻率。將絕對幅度設(shè)置為-20 dB FS。選擇此電平可將影響FR測量的失真分量降至最低。在997 Hz處測量電平，并將該電平設(shè)置為0 dB（參見圖2）。

頻率響應(yīng)圖

聲學(xué)性能指標(biāo)

最終用戶的音頻體驗(yàn)在很大程度上受到PC制造商使用的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器質(zhì)量的影響。如果此類換能器是內(nèi)置的或包含在系統(tǒng)中的，則應(yīng)該有關(guān)于其質(zhì)量水平的準(zhǔn)則。

以下是與PC音頻相關(guān)的聲學(xué)性能規(guī)格列表：

• 頻率響應(yīng)
• 總諧波失真
• 喇叭功率輸出
• 麥克風(fēng)靈敏度
• 機(jī)械（風(fēng)扇和磁盤）噪音

對于這些規(guī)范中的每一個，以下各段描述了該規(guī)范并討論了測量技術(shù)。許多測量需要使用經(jīng)過校準(zhǔn)的已知頻率響應(yīng)和失真，麥克風(fēng)以及聲壓級（SPL）儀表。Bruel和Kjaer制造了一系列參考麥克風(fēng)，Radio Shack提供了合理的SPL計(jì)。盡管在安靜，相對無反射的環(huán)境中很有用，但消聲室對于許多測量不是必需的。

編輯：hfy