音频失真你真的懂吗?
发布日期:2019-07-22 浏览量:1257次音频知识都偏理论,我们会尽量用通俗的说法介绍,还请大家发挥想象,有条件的用仪器实测,理论结合实际嘛。废话不多说,咱们就从大家感受最直观,最容易理解的失真入手吧。
首先,并非所有失真都是坏的不可接受的。某些失真甚至是有意制造的,如电子管功放神奇的“软失真”。不同于晶体管(半导体)放大器,真空电子管放大器失真主要是和基频有密切联系的偶次谐波失真。这样的声音非常能取悦人耳。
线性与非线性失真
线性失真指的是在振幅或相位上有变化但不会增加新频率的失真。 而当有新的频率分量被激发时的失真是非线性失真。非线性失真才是人们通常说的“失真”。
谐波失真与非谐波失真
非线性失真又进一步被分为谐波失真和非谐波失真。谐波失真中基频的所有整数倍频率都被考虑进来。这就是被称为 THD (总谐波失真)的经典失真测量。在某些特殊应用中,会考虑一些特定谐波的数量。
非谐波失真是那些频率不是基频倍数的失真,也就是 IMD (互调失真)的情况。
THD 和 IMD
可以测量 THD 的设备很多且使用简单。但这些设备的一个主要缺点就是频率范围很窄,当测量高频信号时,谐波失真就会超出量程。要测得精确结果,您就需要更宽频率范围的测试系统或者测量 IMD。
测量 IMD 时,一般使用两个或多个独立频率和振幅的纯音(正弦波)作为测试信号。非线性失真将产生这些输入频率倍数的总和与差异。失真将在整个分析频段上分布。
测量与计算方法
失真基本都用信号失真比来表示。结果一般使用百分比(%)或分贝(dB)表达。信号既可以通过音频(电路)也可以通过声学(声音)输入。
常用的 THD 计算方法有两种。THD IEEE,主要在美国使用,计算失真和基频比。而基于 IEC 方法的 THD 测量则广泛使用在美国以外的几乎所有地区,它计算的是失真与原始信号和失真之和的比率。在早先的测量系统中,信号噪声常常被加在失真中,产生了 THD+N 值(N 代表噪声)。在任何情况下,分析带宽都必须标明,因为这对测量结果有显著影响。
IMD 测量有三种主要方法。MOD 方法,依据 IEC60268/3 标准,使用两个可选频率和振幅的信号。测量二阶至五阶谐波的互调分量。DFD(差频失真)和 CCIF 方法有些类似,两者频率非常接近且具有相同的振幅。DIM(动态互调失真)方法,经常用在功放测试中,引入了额外的方波信号和调制频率。
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