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VELVET SOUND技术术语

音频产品中常用的术语有哪些?

在这里,旭化成电子的音频工程师们将为您解说类似于S/N或THD等常用的音频有关术语,并帮助您更深刻的了解旭化成电子的音频产品。

* 内容中包含有工程师们各自对于“音频”的独特理解。如果您想了解更多关于这些内容的信息,请参考JEITA标准CP-2402A的官方解说。

分贝
dB: decibel

分贝主要用于度量音量或者信号的强度比。

人耳所能感受到的声音强度与实际音量的对数成正比关系。因此,为了让人们能够更加直观的理解自己所感受到的音量大小,一般采取分贝作为音量的计量单位。在音频界,取音量倍数的对数×20即可转换为dB。

Ex. 如果一个人所能听到的音量为20dB,如果要让他听到3倍大小的声音(60dB), 那就必须要将实际的音量放大100倍。

音频信号带宽

人耳所能够识别的声音频段(可听频段)通常约为20Hz至20kHz。因此,音频信号的上限频率也被定义为20kHz或22kHz。

* 实际上, 不同的人能听到的音频范围是不同的。并且随着年龄的增长,人耳将会越来越难听取高频(高音)信号。

A加权

A加权是一种用于反映人耳的响应特性的标准权重曲线。其标准是由美国标准协会在20世纪40年代制定,用于描述人耳对于不同频段声音变化的敏感程度。其波峰在2~3kHz的频率范围之内。在进行音频功率放大器的噪声测试的时候,一般采用的都是A加权后的数值(如信噪比,动态范围等)。

分辨率

分辨率是一种以比特为单位的衡量数字信号精细程度的指标。您可以将将它想象成尺子上的刻度。

那么日常生活中的音频信号的精细度到底能达到怎样的一个数量级呢。比如说一张CD的音频信号数据为16比特(2的16次方为65536),而一张DVD的音频信号数据为24比特(2的24次方约为1600万)。

如果用一个30cm的直尺来打比方,CD音频信号的一个刻度就约为4.5um(是一根头发的1/10厚度),而DVD音频信号的刻度将只有18nm(一个细菌的大小)。音频信号的精细程度是超乎人们想象的。

就如同数码相机一般,图像随着分辨率越高越来越清晰。音频信号的分辨率越高,声音还原度则越高,越接近"原声"。

信噪比

顾名思义,信噪比是一种衡量信号与噪声的大小比例的指标。其定义为单频信号(音频通常取1kHz信号)的最大输出与噪声的比值。为了判断这个信号中人耳所能感受到的噪声大小,通常会将人耳对于不同频段声音变化的敏感程度考虑其中,并对计算结果进行A加权。

一直以来信噪比是一个衡量音频信号的重要指标。其值越高则音响的性能越好,越低则更容易听见与声源无关的“沙沙”声(即所谓的白噪声)。如果您在不播放音乐的情况下将一个信噪比很低的音源音量调至最大,您将会听见非常明显的白噪声。

* 与动态范围(DR)类似,信噪比指的是音频信号与无信号输入时的噪声的输出比。

总谐波失真加噪音

信号对噪声和失真比

总谐波失真加噪音
THD+N: Total Harmonic Distortion + Noise

信号对噪声和失真比
S/(N+D): Signal to Noise and Distortion Ratio

这两个指标具有相同的含义,都反映了音频信号中非信号成分(失真+噪声)所占据的比例。两种表示方法仅仅是互换了分子与分母,由于是以dB为单位±符号会改变而绝对值不变。绝对值越大意味着噪声与失真的成分越少。反之则信号波形的变化越大,原音的还原度越低。

动态范围
DR: Dynamic Range

DR是一个用来衡量音源所能够还原的最小音频信号的指标。以DAC为例,DR通常定义为"DAC的最大输入电平"与“1/1000(-60dB)信号输入时失真与噪声”的比例。通常,微弱信号输入时相较于失真度而言噪声占据主导地位。

也就是说可以粗略计算为"最大输入电平"与“微弱信号输入时噪声”的比例。

在大多数情况下,DR与信噪比可以理解成相同的指标,区别仅在于信噪比的噪声指的是无信号输入时的噪声,而DR计算时采用的是微弱信号输入时的噪声。

 

* 由于DR的计算中噪声占据主导地位,所以与信噪比一样也会使用A加权来处理数据。

* DR的计算中所使用的是-60dB信号输入时的THD + N。假设-60dB输入时THD+N为-36dB。那么DR为-60dB+(-36dB) = -96dB。

音频隔离度

又称"串音"。如果音频隔离度很低,立体声的右声道所发出的声音听起来会像是来自左声道,而左声道发出的声音听起来会像是来自右声道。换句话说,它反映了左、右两个声道相互串扰的程度。

实验表明,当音频隔离度降至30dB以下时,人耳就能明显感觉出左右声道间的串扰。而音频IC内处理不同声道信号时基本都具有90dB以上的隔离度,因此串扰信号非常微弱通常都不构成问题。

声道间增益失配

增益失配反映了芯片中每个声道的输出大小的差异。大多数产品的增益失配都非常小。

* 左右两边音量不同的音响或耳机会使人听起来很不舒服。有些功放设备允许用户改变左右声道的平衡,但通常不支持单独改变左右声道的音量。