音响的失真度是如何定义和测量的
达珥闻
发布时间:
2024-09-20
音响的失真度是衡量音响设备性能的一个重要指标，准确的定义和测量方法对于评估音响设备的音质以及改进音响系统的设计具有重要意义。
音响的失真度是指音响设备输出信号与输入信号相比产生的波形畸变程度。在理想情况下，音响设备应该忠实地放大或重现输入的音频信号，使得输出信号的波形与输入信号完全一致。然而，在实际的音响系统中，由于各种因素的影响，输出信号的波形往往会发生变化，这种变化就被称为失真。
失真可以分为线性失真和非线性失真。线性失真主要是指信号的幅度、相位等特性发生改变，但信号波形仍然保持为原来的基本形状，例如频率响应不平坦导致的不同频率信号的幅度变化。非线性失真则是指输出信号中产生了输入信号中原本没有的新频率成分，这种失真会使波形发生严重的畸变。
失真度的测量：
1.测量仪器
测量音响失真度常用的仪器是音频分析仪。音频分析仪是一种专门用于测量音频信号各种特性的仪器，它能够测量信号的频率、幅度、相位以及失真度等参数。在测量失真度时，音频分析仪首先向音响设备输入一个已知频率和幅度的纯净正弦波信号，这个信号通常是单一频率的，如 1kHz 或 100Hz 等。
除了音频分析仪，也可以使用示波器来辅助观察信号的波形畸变情况。虽然示波器不能直接测量失真度的百分比，但它可以直观地显示输入和输出信号的波形，帮助工程师判断是否存在失真以及失真的大致类型。
2.测量方法
单音测量：这是基本的测量方法。如前面所述，向音响设备输入一个单一频率的正弦波信号，然后测量输出信号中的基波和谐波成分。在实际操作中，需要在不同的频率点上进行测量，因为音响设备在不同频率下的失真度可能会有所不同。一般会在 20Hz - 20kHz 的频率范围内选取多个频率点进行测量，例如 20Hz、50Hz、100Hz、1kHz、10kHz、20kHz 等。
多音测量：为了更接近实际的音频信号情况，有时会采用多音测量方法。这种方法是向音响设备输入多个不同频率的正弦波信号同时叠加的复合信号，然后测量输出信号的失真情况。多音测量能够更好地反映音响设备在处理复杂音频信号时的失真特性，例如在播放音乐时，音乐信号是由多个不同频率的声音成分组成的。
测量环境的影响：在测量失真度时，测量环境也非常重要。音响设备周围的电磁环境应该保持干净，避免外界电磁干扰对测量结果的影响。同时，音响设备本身的工作状态，如预热时间、电源稳定性等也会影响测量结果。一般来说，音响设备需要预热一段时间，使内部元件达到稳定的工作温度后再进行测量。
3.影响失真度测量结果的因素
音响设备的音量大小对失真度测量有显著影响。通常情况下，随着音量的变大，音响设备的失真度会增加。这是因为在高音量时，音响设备的放大器等部件可能会进入非线性工作区域，导致更多的谐波产生。因此，在测量失真度时，需要记录不同音量下的失真度情况，以评估音响设备的性能。
音响设备的负载也会影响失真度的测量。不同的扬声器负载(例如不同的阻抗值)可能会使音响设备的工作状态发生变化，从而改变失真度。所以，在测量失真度时，应该按照音响设备的标准负载要求进行测量，或者在不同负载条件下分别测量并记录结果。
音响的失真度是衡量音响设备性能的一个重要指标，准确的定义和测量方法对于评估音响设备的音质以及改进音响系统的设计具有重要意义。
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