RMAA測試指導

1、音頻虛擬儀器軟件系列（一）-音頻硬件測試軟件RMAA綜述主界面安裝后打開程序，顯示圖1所示的對話框，很簡潔明了是吧？對話框可分成四個功能區(qū)，分別是：1：設備選項區(qū)；2：測試項目區(qū)；3：測試操作區(qū)；4：功能設置區(qū)。圖12. 設備選項軟件最初的目的和最基本的功能就是測試聲卡性能，因此設備選項區(qū)選項都是針對聲卡的。左邊兩欄選擇放音和錄音的設備，一般我們只用一塊聲卡，而且現(xiàn)在的聲卡都是全雙工的，即放音的同時可以錄音，互不干擾，因此選同一設備即可。但如果你要用高檔專業(yè)聲卡測試別的聲卡，就需要分別選擇兩塊聲卡。中間兩欄選擇聲卡的分辨率位數(shù)和取樣頻率，一般聲卡取16Bit/48KHz，高檔聲卡可以

2、達到24Bit/96KHz，而目前最好的專業(yè)聲卡可以達到24Bit/192KHz的取樣頻率和極其優(yōu)秀的頻率響應以及各項失真極其微小的高指標，不過價格可就高得很了。如果你不清楚聲卡的參數(shù)，程序可以為你測試，點擊右邊兩欄的“Modes.”和“Ping”和按扭，即可彈出對話框指示你的聲卡支持的分辨率位數(shù)、取樣頻率、 全雙工工作狀態(tài)正常與否。不過需要指出，目前許多主板集成的“軟”聲卡可以由數(shù)字變換來處理24bit/96KHz以上的信號，給出虛假的高性能。實際的Codec（AD/DA芯片）不過是16bit/48KHz的，模擬信號受此限制而不可能更高。3. 測試項目測試項目包括六項，分

3、別是“Frequency response”（頻率響應）、“Noise level” （噪聲水平）、“Dynamic range”（動態(tài)范圍）、 “Total harmonic distortion” (THD) （總諧波失真）、“Intermodulation distortion (IMD)”（互調失真）、“Stereo crosstalk” （立體聲串擾，通道分離度）， “Check/uncheck all”選項可以快速選取或清除全部選項。

4、這些項目涵蓋了音頻設備的大多數(shù)重要指標，對于業(yè)余愛好者一般都夠用。4. 測試操作測試操作區(qū)有五個操作按扭，從左到右分別是：1）回路測試，即從聲卡輸出并錄入測試信號。直接將聲卡的輸出輸入對接即可測試聲卡指標，這當然也是最簡單的，而在回路中接入其它設備如功放、音箱、麥克風等，就可以測量其它設備，推而廣之，在回路中接入電阻、電容、電感，即可測試其音頻傳輸特性，從而使器件評價和分頻器的設計測試變得很簡單。2）放音測試，即只從聲卡輸出測試信號。這時我們可以測試其它錄音設備，比如錄音機、MD機、MP3錄音機等等，只要將信號錄制完后傳回電腦并轉為WAV文件，即可由軟件讀取分析。3）錄音測試，即只從

5、聲卡錄入測試信號。假如我們要測試CD機的輸出性能怎么辦？這個選項就可以讓你做到。將測試信號刻成光盤讓CD（VCD、DVD、卡座等等）播放，輸出的模擬信號由聲卡錄入，結果如何，很快就知道了！4）保存測試信號，將測試信號以WAV文件格式保存起來，便于轉換和刻錄光盤。如果我們要測試MD、MP3等數(shù)字錄音設備的輸出性能，可以將測試信號WAV文件直接轉換為需要的格式，然后傳給設備即可，不必經過其模擬輸入轉換，防止信號劣化，而對于CD、DVD等，只好刻光盤啦！5）讀取測試信號，即讀取第2）選項生成的WAV文件，進行分析，顯示結果。五個按扭上方有一個點選框“Adjust playback/reco

6、rding levels”（調節(jié)放音/錄音電平），選中它，可以在回路測試和錄音測試前進行電平調節(jié)，使信號電平合適，不至于過低而無法準確測量或過高而產生削波失真。5. 功能設置在功能設置區(qū)有四個選項，分別是“WIZARD”（向導） 、“Adjust I/O levels”（輸入輸出電平調節(jié)）、“Test options. ”（測試選項）、“Load results.”（讀入結果）。使用向導可以讓我們輕松學會測試的操作步驟，它將上述五種測試操作項目分步提示你如何操作和選擇，從而正確完成測試。具體過程你試試就會了，挺簡單

7、的！值得一提的是測試選項的內容。點擊打開，顯示圖2所示的對話框。圖中顯示的是“Test signals”（測試信號）子對話框，這里我們可以自由選擇測試信號的特征，“Calibration tone and sync tone”（校準/同步信號）可選30至15000Hz，總諧波失真測試信號可選50至7000 Hz，互調失真測試信號則可選50至21000 Hz，范圍之廣，是傳統(tǒng)的模擬儀器難以比擬的！由此可見電腦測試的先進性。圖2“General”子對話框包含兩個選項，其一是“Save resulting WA

8、V files”，即將測試結果保存為WAV文件。選中該選項，測試完成后會彈出一個對話框，提醒你將錄制的WAV文件保存到某一目錄。利用該WAV文件，你可以用別的軟件進行顯示、分析、對比，以得出更加可信的結論。另外一個選項是“Analyze noise and distortion only in 20Hz-20KHz”，即只分析音頻范圍的噪聲和總諧波失真。因為現(xiàn)代聲卡取樣頻率越來越高，高檔的已經達到192KHz，可能產生不少超聲噪音，因此用軟件濾除帶外噪聲可以得到好的實用結果。不過對于頂級聲卡，帶外噪音很小，而且超聲波可以精確

9、輸出?！癝ound card” 子對話框的選項只有一個，即選擇是否使用WDM驅動程序。WDM驅動程序是隨著WINDOWS2000而產生的新一代硬件驅動程序標準，其特點是操作系統(tǒng)對硬件的控制能力大大加強，使大多數(shù)硬件工作更可靠。但事情總是一分為二的，對有些聲卡來說，WDM驅動程序可能會使其反應速度減慢，例如使用MIDI時按下音符鍵要延時一會才能發(fā)聲，破壞了彈奏的實時效果，這當然是最好避免的。另外有些老聲卡在WDM驅動程序下表現(xiàn)不好，具體情況可以經過對比測試來決定。 “Display”子對話框有四個選項。“Smaller spectrum wind

10、ows”是用小的窗口顯示頻譜分析結果?！癉isplay full frequency range (up to Fs/2)”是顯示全頻帶范圍，直到1/2取樣頻率。“Draw only tops of spectrum on comparison”即比較曲線時只顯示頂部?！癐nvert spectrum graph colors(for print)”即以補色顯示波形窗口，背景為白色，打印更方便。不過觀察時還是黑背景更悅目。該對話框還有兩

11、個輸入條，可以輸入“Graph line pixel”（圖示曲線點數(shù)）為1至3，以改變顯示的曲線粗細。另一個可以選用自定義的顏色顯示曲線，但補色顯示時不起作用。點擊“Set all colors to default”即可恢復默認顏色?！癆coustics tests”（聲學測量）子對話框包含三個選項，即“Enable acoustics testing mode”（開通聲學測量模式）、“Thorough frequency response test”（全頻帶測量

12、）、“Subwoofer test”（超低頻測試）。另外有一個點選框，可以選擇THD分析模式為“2-nd and 3-rd harmonics only”（只計算2、3次諧波）或“THD+Noise”（總諧波失真加噪聲）。以前版本的聲學測量THD實際上都是THD+N。聲學測量是最近的版本新增的功能，它采用掃頻信號測試頻率響應，而另一模式用的是類白噪聲（不是真正的白噪聲，但特性類似，具體知識見下期）。聲學測量模式只能測試頻率響應，在此模式下主對話框的測試項目區(qū)其它選項將變灰不可選取。該軟件最大的特色是聲學測量模式給出了全頻帶的THD（總諧波失真）

13、曲線，這可是很有價值的功能，可以更清楚地顯示器材的性能。要知道別的軟件，即便是價格數(shù)千美元的專業(yè)軟件也無此功能。要測量得出該曲線，需要用到“動態(tài)濾波”功能，即跟蹤測試信號實時改變?yōu)V波頻帶，一方面記錄頻率響應，另一方面濾除中心頻率而記錄其它頻率的諧波響應，最后將結果疊加顯示，這需要高超的編程技巧。圖3給出了聲學測量結果的示例。圖中THD曲線即只計算2、3次諧波?？梢钥吹?00Hz以下的THD太高，是典型的低頻特性差的例子。到約11KHz處即降到無法顯示，可以理解，因為取樣頻率有限，該頻率以上的諧波都超出了頻帶。圖36.結果顯示測試完成后彈出圖4所示的對話框指示放置測試結果。（如果你選擇了“Sav

14、e resulting WAV files”選項，會先彈出保存文件對話框）。將測試結果放置在圖5所示的對話框中。圖4圖5該對話框可以存放四個測試結果以便互相比較，六項測試的結果精確數(shù)值一目了然。點擊右邊的圖示按扭，即可彈出一個圖形結果窗口，將測試結果曲線顯示出來，參見圖3。在此窗口中你可以將曲線放大到很大，頻率以1/10/100Hz精度、分貝值以精度顯示。怎么樣，夠精確了吧？不僅如此，左下方的數(shù)值條更可以以1Hz 、的精度顯示數(shù)值！如果你要比較曲線，可以裝載多個測試結果，將其下方的“Select”點選框都選中，再點擊圖示按扭即可。該對話框左下角有四個操作

15、按扭，從左到右分別是打開測試結果、保存測試結果、制作HTML報告、頻響校準。這里的打開和保存測試結果與上述的保存WAV文件是不同的，這里指的是軟件分析的結果，與功能設置區(qū)的“Load results.”（讀入結果）是一致的，文件格式為.sav（普通模式）和.sac（聲學測量模式），以及傳聲器的校準文件.mdf，都是很小巧的?！爸谱鱄TML報告”按扭可以讓你輕松地將測試結果制作成網頁，便于瀏覽、交流、發(fā)布?！邦l響校準”是又一項RMAA特有的十分有用的功能。我們知道一般硬件很難做到頻率響應非常平直。首先一般聲卡的頻響就不平，用它來測量其它設備當然要影響結果了。那么如何消除這種影響呢？“頻

16、響校準”為你大顯身手。你可以將聲卡自身的測試結果保存起來，測完別的設備后將其載入，點擊“頻響校準”按扭，即會彈出一個對話框要求你“Select the slot to be corrected”（選擇要被校準的結果）和“Select the reference slot”（選擇參考結果），分別選取，即可完成校準工作，這可比模擬設備的校準方便多了！涉及到電聲轉換的校準，主要是對傳聲器校準。這時你可以裝載傳聲器的校準文件，具體操作是點“打開測試結果”按扭，在彈出的對話框中“文件類型”選項選“Microphone

17、0;Data File (*.mdf)”，打開傳聲器的校準文件（高檔傳聲器廠家可能會提供校準文件），然后執(zhí)行上述的校準操作。有了RMAA，電腦音響愛好者多了一把利劍，測試和評價將不再全憑主觀，設計調試和檢測也不必再盲目摸索。不論你是否“金耳朵”，圖形化的客觀測試結果更具說服力！音頻虛擬儀器軟件系列（二）用RMAA測試和選擇聲卡軟件特征及測試結果分析為了將測試的各項指標分析結合演示出來，這里給大家推薦一款優(yōu)秀的普及型聲卡：創(chuàng)新Vibra128。推出多年現(xiàn)在仍有出售，百元價位，素質相當不錯，其音質也有很好的口碑。根據(jù)筆者用RMAA回路測試的結果分析，其輸入特性也是相當不錯的，下

18、面就其各項測試結果進行一些分析，為了方便看到RMAA的評價，用版的測試結果，與版的結果是基本一致的。圖2圖2為Vibra128的總結果，與上述主板集成聲卡相比，后5項指標都高出很多，只是頻率響應稍差。這是在一臺800M處理器WIN2K操作系統(tǒng)的計算機上得到的結果，在另一臺400M處理器WIN98操作系統(tǒng)的計算機上可以得到更好的結果，雖然都沒有進行專門的降噪處理，指標已經相當不錯了。另一臺上的噪聲只有，其它指標也好許多，可以得到“Very good”的總評。以下各項說明均引用Vibra128的測試結果。如圖3，在測試結果對話框中將鼠標移到某一數(shù)值條上右擊鼠標，即可彈出一個對話框，讓你選

19、擇顯示圖表、顯示詳細數(shù)值、或二者都顯示。下面我們就看看二者都顯示的情況！圖3如圖4，這是頻率響應的結果。詳細數(shù)值框顯示“40Hz-15KHz，；20Hz-20KHz，-5.5”。從曲線也可以看到頻響不是很理想，在中高頻有約正負1dB的波動，非常接近20KHz處衰減較多。這是由于輸入特性差造成的，主要是因為聲卡的SRC算法不良而引起。SRC即Sample Rate Conversion，也就是取樣率轉換。因為該卡是符合AC97規(guī)范的，核心頻率為48KHz，在處理CD信號的頻率時，需要運算轉換。而二者間是不能除盡的，因此算法的好壞直接影響結果。根據(jù)專業(yè)網站提供的結果，其48KH

20、z取樣頻率下輸出頻響曲線還是挺平的。筆者推測其輸入端是固定在的核心頻率上的，因此會使48KHz的回路測試結果頻響不平。不過對于我們的測試應用，由于RMAA具有了頻響校正的功能，這一點不平已經不算什么了，可以方便地通過校正來消除。這里RMAA用的是專門設計的“類白噪聲”信號，頻帶范圍為5Hz至1/2取樣頻率。其實質是一系列點頻的混合，在1KHz至10KHz間最密集，而且其高低頻都有衰減，其目的是與實際的音樂頻譜盡量接近，并不是嚴格的白噪聲（其它測試軟件大多用標準的白噪聲）。而其分析方法雖然也是FFT，但也與其它軟件有區(qū)別。它并不將FFT分析的結果直接顯示，而是將其與數(shù)字測試信號的FFT分析結果相

21、比較，最后顯示差值。這也是由其測試信號的特殊性決定的，因為如果是標準的白噪聲，其本身頻譜是一條直線，比較不比較沒什么區(qū)別。圖4圖5為噪聲頻譜曲線，可見其噪聲大多集中在某些頻點，其它頻段的噪聲都低于-110dB，總的噪聲功率為（A）。這時我們應該用“分段噪聲”的概念去理解，因為FFT分析可以將固定頻段的噪聲分離出來。也就是說并不是所有低于（A）的信號都不能處理，在1KHz以下，-90dB的信號就可以處理，當然質量不是很好。圖5在數(shù)值框中我們可以看到噪聲沒有經過A均衡的值差別不大，從圖中也可以看到噪聲最高約在處，是人耳最敏感的頻段。不過在WIN98操作系統(tǒng)的計算機上這個峰移到了約12 K

22、Hz處，而且低很多。另外數(shù)值框中還給出了噪聲峰值和直流偏移的值（DC：-0.01%）。所謂直流偏移就是聲卡參考電位的誤差而導致輸出波形被調制在一個固定的直流電平上的情況，一般多媒體聲卡都或多或少存在，而高檔專業(yè)聲卡可以做到幾乎沒有直流偏移。這只聲卡的直流偏移還是比較小的。RMAA分析噪聲的方法是先去除直流偏移，然后再進行FFT分析，因為直流偏移會影響低頻段的分析結果。FFT分析分為16段，每段4096點，這樣可以加快分析速度，降低系統(tǒng)要求，也容易進行A均衡計算處理?？倲?shù)65536點的FFT分析已經相當精確了，可以將48KHz取樣頻率的波形精確到分析。以下的所有項目FFT分析都是分多段計算的，不

23、再詳述。這樣都是為了計算方便，最后將結果均衡顯示。圖6為動態(tài)范圍測試的結果。動態(tài)范圍的測試方法一般是用-60 dB/1KHz的信號來激勵，測量其余頻率的噪聲及諧波總量。數(shù)值顯示經不經A均衡處理都在約81dB，不是很理想。當然作為低價聲卡的輸入輸出綜合指標已經不錯了，而在WIN98下還可以提高好幾分貝，夠得上“好”的評價。從圖中可以看到主要是由于產生了奇次諧波群。圖6圖7為總諧波失真THD測試結果。所謂總諧波失真，就是用一個強的單頻正弦信號激勵系統(tǒng)，測量其諧波的總量，是典型的非線性失真測試項目。一般大多用-3 dB/1KHz的信號來激勵。數(shù)值框的第一項是THD，第二項是“TH

24、D+noise”（總諧波失真加噪聲），第三項是“THD+noise（A-weighted）”（A均衡總諧波失真加噪聲），由于中文操作系統(tǒng)中無法完全顯示，看起來令人迷惑（其它窗口和其它軟件中也常存在類似情況）。由圖中曲線可見其諧波主要為3次，約-85dB左右。0.012%的THD折算成分貝值約-78dB。圖7圖8圖8為互調失真加噪聲（IMD+noise）的測試結果，測試信號為60Hz /-5 dB和7000Hz /-17 dB的混合。數(shù)值窗口同樣沒有完全顯示，應該是“IMD+noise”和“IMD+noise（A-weighted）”。由圖示曲線可以看到最

25、大的互調失真信號實際是60Hz的三次諧波產生的，約-90dB。諧波總量為0.028%，折合成分貝值約-71 dB，可見噪聲占的比例很大。不過在WIN98下能提高許多，得到“Very good”的評價。圖9圖9為立體聲串擾測試的結果。數(shù)值窗口顯示了100 Hz、1K Hz、10K Hz三個點的數(shù)值，數(shù)值都很低，從曲線看也相當均勻，是很好的特性。在WIN98下更好許多，能得到一個唯一的“Excellent”評價RMAA音頻測試開始使用 RMAA 前，記得先利用 RMAA 里面的 Adjust

26、0;levels 功能來逼近它所想要的音量。如果這一點沒有做到，很可能是破音的狀況卻不知道，那檢測出來的成績就會特別差；或是音量太小，RMAA 也會不予以檢測，這都是要注意的部分。Adjust levels 畫面，請盡量逼近 0dB 與 -6dB。由于 CardDeluxe 本身已經屢獲國外各大專業(yè)媒體與專業(yè)網站（絕非一般普通計算機硬件網站！）一致推崇，其輸出入質量是非常的優(yōu)秀，所以我們所有的測試，都是以 CardDeluxe 來當作錄音裝置，錄下每個待測聲卡的成績。經過約 

27、30 秒左右的測試，就會出現(xiàn)成績。圖為 CardDeluxe 的成績。每個測試過的音效裝置，我們都提供了它的 RMAA 紀錄文件，按下產品名稱就可以下載回來，再透過 RMAA 加載這些 .sav 文件就可以取得更多的數(shù)據(jù)與圖形，甚至 RMAA 還有比較（compare results）的功能，可以拿兩份 .sav 檔直接比較優(yōu)劣，非常好用。網頁上我們只提供頻率響應的圖形，但是透過 RMAA + .sav 文件，您可以

28、看到更多的圖形與數(shù)據(jù)，有些聲卡的成績真的是令人大大的意外，圖形會告訴你一切的。_透過 compare results 功能，可以比較兩組取樣頻率相同的成績。為什么我們要測試 44k、48k、96k 的成績呢？因為 AC97 規(guī)格強迫一般聲卡都要在內部以 48k 為運算基礎，但是一般的 CD 音樂最多是到達 44k，這就需要透過 SRC 的轉換，將 44k 的數(shù)字數(shù)據(jù)轉換成 48k，才能符合 AC97 的規(guī)格

29、并且與其它的音效數(shù)據(jù)作運算，而 SRC 的好壞會影響聲卡在 44k 時的成績。綜觀整個成績我們可以發(fā)現(xiàn)，娛樂用途的聲卡，在 48k 的輸出質量都比較好，因為不論是 CODEC 或是音效芯片本身都是以 48k 的格式在運作，而 44k 的成績則可以順便用來檢視聲卡的 SRC 好壞，如果發(fā)現(xiàn)某張聲卡在 48k 時的成績不錯，但是在 44k 時的成績卻有明顯的下降，這就表示其 SRC 設計不良了。至于&

30、#160;96k 的成績，則是因為 RMAA 有提供這樣的測試，所以我們一并測試。專業(yè)聲卡本身就標榜 24bit 96kHz 的處理能力，所以在這方面的成績也都沒有問題，而極少數(shù)的聲卡也能處理 96kHz 16bit 的數(shù)據(jù)，我們就予以一并測試并且公布其成績。測試時，輸出與輸入的聲卡在取樣頻率上必須一致，但是位數(shù)可以不同，所以所有的測試，都是以 16bit 來輸出，用 24bit 錄回檢測。測試計算機使用七盟 250W 電源，主機板 A

31、SUS P2B98-XV，環(huán)境是 Windows98 SE 中文版，所有聲卡均安裝 VxD 驅動程序，只有瑞麗和氏璧XP是直接提供 WDM 驅動程序。我們所提供的 .sav 檔，會在 Additional info 字段填上驅動程序版本以及當時檢測的音量，RMAA 希望我們將待測聲卡的輸出音量逼近 0dB，但是許多聲卡都無法達到這樣的輸出音量，為了給大家最詳盡的信息，所以我們將測試時的音量也一并紀錄下來，給各位做為參考。基本知識通常我們以

32、0;0dB 作為基準音量，在數(shù)字訊號上，最高只能紀錄到 0dB，不能再大聲，否則會被剪（cut）掉，聽起來就是破音的現(xiàn)象。因此如果想要錄下一段非常飽滿的聲音，必須先確定這一段聲音中的最大聲處，不能超過 0dB，而要盡量逼近 0dB，才開始錄音，這樣就可以錄下非常飽滿的聲音了。我們在閱讀關于聲音質量分析的圖形時，一般來說，縱軸是音量，單位是 dB（分貝）；橫軸是頻率，從左往右是低頻往高頻，單位是 Hz（赫茲），而且從左往右的頻率分隔并不是線性的（linear），越往高頻，頻率之間的密度越高。在閱讀時務必先有這個概念，不要看錯了。頻率范圍

33、又與取樣頻率有關，例如以音樂 CD 的質量來說，每秒取樣 44100 次，那么頻率范圍能夠達到的理論上限就是 44100 的一半，也就是 22050Hz。所以在閱讀圖形時，請注意取樣頻率值，在 96000Hz 的圖形中，頻率范圍自然延伸到 48000Hz，所以不要看到在右邊部分衰減就以為成績不好了，要看他是在什么值才衰減的。人耳對于高頻的感受能力因人而異，年紀越大，能夠聽到的頻率也越低，一般來說能聽到 18000Hz 就相當不錯了，因此，過高的響應頻率，對于人耳來說不會有直接

34、的感受。觀看數(shù)據(jù)時，記得要注意正負號。RMAA音頻測試指標判讀頻率響應好的頻率響應，是在每一個頻率點都能輸出穩(wěn)定足夠的訊號，不同頻率點彼此之間的訊號大小均一樣。然而在低頻與高頻部分，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(xiàn)象。輸出質量越好的裝置，這一條頻率響應曲線就越平直，反之不但在高低頻處衰減的很快，在一般頻段，也可能呈現(xiàn)抖動的現(xiàn)象。透過 compare results 功能，可以比較兩組取樣頻率相同的圖形。由圖形可以知道，ONKYO SE-120PCI 從 2000Hz 開始往上提高，大約到了 1

35、8000-19000Hz 已經提高了近，隨后開始衰減下來，而 CardDeluxe 則一直很平穩(wěn)的在 20000Hz 附近才衰減下來，而且只掉了 0.2dB 左右；又因為這一份是 48000Hz 輸出質量的測試，所以高頻最多只會到 24000Hz，因此才會迅速衰減下來。這是一個在低頻部分響應頻率不佳的例子，一直到 300Hz 左右才到達 0dB 正常位準。噪音值噪音的簡單定義就是在處理過程中所自行產生的訊號，而這些訊號與輸入訊號無關，就可以定義為噪音。這一

36、個值越小越好。圖中表示的是從低頻到高頻，噪音的分布情況。圖形位置越低，震幅越小，成績就越好。動態(tài)范圍動態(tài)范圍（Dynamic Range）測試的是最大不失真訊號與噪音值的比例，此處的噪音指的是沒有訊號輸出時的噪音值。動態(tài)范圍的值越大越好。音響界習慣用 -60dB 來檢測這一個數(shù)值。因為輸出音量接近滿載時，THD 的表現(xiàn)會比較差一點，而此時產生出來的諧波，會蓋掉原本就存在的背景噪音，使得我們要測試的最大不失真音量與沒有訊號輸出時的噪音值之間的落差與比例縮小，造成成績下降。為了賬面上的好看，用 -60dB 的音量去輸出，不容易達到器材的滿

37、載，也就不容易造成 THD 增多的現(xiàn)象，如此一來測試成績會比較好看。因為是使用 -60dB 的 1000Hz 訊號去測試，所以圖形中在 1000Hz 的為置有波峰，且峰頂位于 -60dB 附近，而在 1000Hz 一旁的噪音與諧波，自然是越低越好。訊噪比訊噪比（SNR，S/N，Signal-to-Noise Ratio）雖然在本次測試中沒有被引用，但由于這一個名詞時常見到，也容易與動態(tài)范圍產生混淆，所以一并提出解釋。訊噪比測試的是最大不失真訊號與噪音之間的比例，此處

38、噪音的定義是有訊號發(fā)出時所伴隨的調變噪音（Modulation Noise）加上器材原本就有的噪音。相對于動態(tài)范圍測試的噪音部分是只有無訊號輸出時的噪音而有所不同。這一個值越大越好?？傊C波失真Total Harmonic Distortion，簡稱 THD。在講解之前，先來了解 Harmonic Distortion，也就是諧波失真。諧波失真用來表示檢測非線性失真（Nonlinear Distortion）的結果，非線性失真的定義是輸入訊號經過處理后，輸出時所產生的錯誤部分，這個錯誤部分與原本的輸入訊號無關，通常會在輸入訊號

39、以外的頻率產生其它錯誤訊號?？傊C波失真則是用來測試每一個從原始訊號產生出來的新頻率，也就是剛才定義的非線性失真，這些屬于非線性失真的頻率就稱為諧波（harmonics），而且這些諧波的產生位置是原始訊號頻率的整數(shù)倍位置，例如 1000Hz 的諧波就是 2kHz、3kHz、4kHz 等。測試 THD 時，是發(fā)出 1000Hz 的聲音來檢測，所以圖形中在 1000Hz 的位置會有峰波，我們要觀察的是 1000Hz 右邊產生出來的諧波多寡。這一個值越小越好。在真空管的機器上，THD

40、 通常相當?shù)亩啵沁@卻讓聲音產生溫暖和諧的感覺，不過一般的晶體管裝置，例如譯碼器、聲卡，其上的奇次諧波（以 1000Hz 來說，3k、5k、7k 就是它的奇次諧波）不會讓聲音變好聽，所以其 THD 值還是要越低越好，通常高質量的裝置都會低于 0.002%。圖中最高點是 1000Hz，這個是主動輸出的訊號，但是因為會產生諧波，所以在右邊的 2000Hz、3000Hz、4000Hz 等位置都會產生訊號出來，這個就是多余的諧波失真部分。這些突出的圖形越少越低，就表示其諧波失真的程度越好?；フ{失真IM

41、D，Intermodulation Distortion 的縮寫。IMD 也是一種測量非線性失真的方式?；フ{失真是來自于兩個頻率 F1 與 F2 在 F1+F2 與 F1-F2（取絕對值）所產生的諧波，這些諧波彼此之間又能繼續(xù)組合出和、差、乘積。舉例來說，14kHz 與 15kHz 的諧波失真就包括了 1kHz 與 29kHz，而透過其中的 1kHz，又能與 14kHz 組合出 13kHz，依此類

42、推。測量這些位置的諧波大小，就是互調失真。測試時是發(fā)出 19kHz 與 20kHz 兩個頻率的聲音，所以圖形上在 19k 與 20k 的位置會有峰波，我們可以藉此觀察在 19k 左邊的圖形是否有過多的諧波產生出來。這一個值越小越好。圖為一個互調失真過多的例子。立體聲分離度檢測左（右）聲道的聲音，漏到右（左）聲道的情況。雖然在數(shù)字訊號上，要做到 100% 的左右聲道獨立是非常簡單的事情，然而我們實際要聽的是模擬訊號，而能夠發(fā)出模擬訊號的器材，就無法達到此一理想狀況，可能在左聲道

43、的訊號，也能夠在右聲道取得一點點細微的相同訊號，這就是串音（crosstalk）現(xiàn)象了。圖形的意義表示在每一個頻率點時聲音的分離度，通常都會有高頻的分離度較差的情況。這一個值越小越好。測試的時候發(fā)現(xiàn)，這一個值的不穩(wěn)定狀況比較嚴重，也就是說，同一款產品每一次測試，這個成績都可能相差 2 至 3 個 dB 以上，所以要與其它產品比較此項數(shù)值的優(yōu)劣時，如果彼此差距不大，其實并不需要強制分出高下，因為多測試個幾次，會在此項上互有輸贏的，我們了解個大概即可。圖為一個分離度從低頻到高頻都尚稱均勻的例子，雖然這樣看起來不錯，但問題是平均落在

44、0;-73dB 左右，其實不夠好。音頻測試名詞來歷及其解釋失真的測量方法、標準和計量單位總諧波失真THD（TOTAL HARMONIC DISTORTION）如果說諧波失真還可以歸為物理概念或電子學概念的話，總諧波失真則完全是電子設備制造行業(yè)范疇里的概念了。首先我們要明確一點，總諧波失真是一個人為規(guī)定的測量標準的產物，它和我們所說的諧波失真并不是完全相同的概念，盡管前者在很大程度上依賴于后者。為什么要這么說呢？那是因為總諧波失真的測量有著非常具體的規(guī)定和標準，它和設備的一些其它特性有密切關系，例如輸出功率?？傊C波失真是指在放大器的標稱功率下設備說產生的失真的總和，

45、也就是說，只有在限定了放大器的工作狀況后，才可以談總諧波失真的大小。我們知道，放大器在不同的輸出功率下的諧波失真是不同的，如果沒有一個測定的標準，或者說一個基準點，不同設備采用的測量條件不同，那么這個指標也就失去了參考價值。所以，有關權威機構（IEC）就制訂了這么一個特性指標，并明確了一個測試標準，大家都通過這個方法來測試自己的放大器，于是我們就可以通過這個參數(shù)來判別不同放大器的品質差異了。 失真的種類失真只有一種，并且都可以分解成諧波失真的形式。但是實際上，只用諧波失真對于主觀聽感的影響來解釋是遠遠不夠的。這并不是說諧波失真本身對聽感沒有多少影響，根本在于測量諧波失真的方法不足以說

46、明器材的優(yōu)劣，尤其是在一些高端器材上，傳統(tǒng)的諧波失真測量方法已經沒有多少意義了，因為諧波失真對于聽感的影響，不僅僅和量有關，還和其出現(xiàn)的形式有關。我們有這樣的體會，某些放大器在測量時表現(xiàn)非常好，但是在聆聽的時候音質表現(xiàn)還不如差一些的放大器。這種現(xiàn)象曾經困惑了很多工程師、設計員，他們不明白，為什么一個失真率只有萬分之幾的放大器，實際聽感還不如一個失真率達千分之5的放大器。于是，經過更深入的了解，發(fā)現(xiàn)原來是傳統(tǒng)的測試方法以及計算方式有很大的缺陷，它們不符合人耳的一些聽覺特性。于是專家們又引入了新的概念：瞬態(tài)失真(TID，transient distortion)、 瞬態(tài)互調失真

47、(TIMD，transient intermodulation distortion)和互調失真(IMD，intermodulation distortion)。傳統(tǒng)的THD測量方法，通常是給放大器一個頻率單一的標準正弦波信號，這個信號通常是email=0.775Vrms1KHz0.775Vrms1KHz/email，講究一點的還會采用更多的頻率，比如100Hz、10KHz等等。但是這種方法的最大弊端是，我們實際聆聽的聲音遠遠比這種測試信號要復雜得多。當這些復雜信號同時進入到放大器的時候，放大器實際上并不能按照人們說愿望的那樣“產生失真”，而是像化學反應一樣產生很多復雜的現(xiàn)象。由于放大器的“非線性”放大，會引入一種輸入信號的和及差的失真。例如，在給放大器輸入頻率為1kHz和5kHz的混合信號后，便會產生6kHz（1kHz和5kHz之和）及4kHz（1kHz和5kHz之差）的互調失真成份。這叫做互調失真。瞬態(tài)失真是放大器由于采用了負反饋技術后，當負反饋深度過深，信號傳輸?shù)臅r間差過大，在出現(xiàn)某些特殊的輸入信號時，