声效评价剖析

声效评价剖析（电学特性分析）

    音频处理设备是计算机当中构造比较复杂，评价比较困难的一个组成部分。而人耳的生理特性又有其独特之处，与人眼相比，其主观敏感度更低，特别是当两次试听间隔时间较长的时候，分辨好坏就变得更加困难。当然，这并不意味着高端的音频处理设备就和普通的设备之间没有差别。

     在音频信息从PC机传输到接收装置或者扬声器的过程中，如果选用数字信号作为信息载体，则能够比选用模拟信号作为载体提供更高的传输质量。但是由于多数用户使用模拟扬声器，耳机，模拟环绕立体声系统等等装置，所以多数声卡都通过DAC（数/模转换器）来输出模拟信号。与DAC地位同等重要的还有运算放大器。运放是可以一定功能晶体管模拟器件。在声卡当中，DAC输出的模拟信号经过运算放大器放大后输出给扬声器或其它接收设备。运放同时还起到声卡内部调节音量的作用。虽然各家的产品其运放电路有所不同，但输出的最大幅度均为0dB，各音量级向下衰减。测试模拟输出信号时，最好将输出幅度调至最大值，即0dB 。

     从电学特性上讲，声卡测试非常简单。理论上，只要使用一个信号发生器，一台频谱分析仪，以及其它一些专用辅助设备即可。但是，由于这些专业设备价格昂贵，同时我们并不是专门的科研单位或者教育机构，再者过分专业的测试也不是我们的目的所在，所以我们想，电脑上的事还是用电脑来解决。我们选用了RightMark Audio Analyzer(RMAA)这样一款优秀的测试软件来代替那昂贵的专业设备。RMAA允许将声卡的输出端与输入端接在一起并进行测试分析，这就意味着我们可以在放音的同时进行录音。消费级声卡往往关注于高质量的放音效果而忽视了录音的质量，这种放录测试可以对输入、输出功能同时进行检验。

      当然，输入/输出接口所产生的噪声干扰也是影响录/放音质量的一个因素。一个对策是在传输模拟音频时使用平衡信号。这种方法是将一个音频通道中的两路信号和接地相连，这样可以使得噪声或串扰彼此抵消，从而保证信号的质量。不过消费级声卡不能使用平衡连接，因为标准的1/8英寸接头要比RCA小。而专业声卡使用XLR连接，效果更好。

      其实影响输出音效的关键在于DAC，即数/模转换器，它把数字信号转换成模拟信号，然后通过运放输出，而输入部分，ADC(模/数转换器)则起着将模拟信号转换为数字信号的作用。

  RightMark Audio Analyzer所能提供的测试项目主要有以下几个：

       频率响应 - 频率响应是指音响设备对于不同频率成分的波形信号的还原特性,是对声卡D/A与A/D转换器频率响应能力的评价。人耳的听觉范围是在20Hz到20KHz之间，声卡就应该对这个范围内的音频信号响应良好，最大限度的重现播放的声音信号。好的频率响应是在每一个频率点都能输出稳定足够的信号，不同频率点彼此之间的信号大小均一样，也就是说曲线越逼近0dB越好。对于声卡来说，频响曲线表现了声卡对各段信号强度的失真大小。

       本底噪音 - 本底噪音指硬件本身的原因而给输出信号中增添的多余信号，与音响系统的电路设计与布线结果、抗干扰能力、以及前后级隔离度等都有直接关系，可以说是声卡的纯净度，说明声卡是否影响到声音的纯度。本底噪音一般都会存在，如果是轻微的完全不影响信号的是可以接受的，但是明显的本底噪音会对弱的信号造成严重影响，当然了噪声值是越低越好。

       动态范围 - 动态范围表示的是最大不失真信号与噪声值的比例，此处的噪声指的是没有信号输出时的噪声值。对于声卡来说，它是音频信号最强部分与最微弱部分之间的电平差，越大越好。在音响界，习惯用-60dB的音量来检测这一数值，因为输出音量接近满载时，THD（总谐波失真）的表现会比较差一点，而此时产生出来的谐波，会盖掉原本就存在的背景噪音，影响到测试成绩。

       总谐波失真(THD) - 总谐波失真是指用信号源输入时，输出信号比输入信号多出的额外谐波成分。谐波失真是由于系统不是完全线性造成的，它通常用百分数来表示。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。但总谐波失真与频率有关，必须在20-2O000Hz的全音频范围内测出。

       互调失真(IMD) - 互调失真（Intermodulation Distortion）是一种测量非线性失真的方法。互调失真是来自于两个频率F1与F2在F1+F2与F1-F2所产生的谐波，这些谐波彼此之间又能继续组合出和、差的频率。如14KHz与15KHz的谐波失真就包括了1KHz与29KHz，通过其中的1KHz又能和14KHz组合出13KHz，依此类推会产生更多的谐波，测量这些位置的谐波大小，就是互调失真。

       声道分离度 - 这项测试要检测左（右）声道的声音，漏到右（左）声道的情况，在数字信号中要做到100%的左右声道独立是非常简单的事情，但是我们实际要听的是模拟信号，但是产生模拟信号的器材是无法达到这种理想状况，总会产生一些串音（crosstalk）。 图中表示在每一个频率点时声音的分离度，该项测试值越高越好。