專業音頻測試規格

最近找到一份RANE專業音頻產品的儀錶測試資料，感覺到比我們早期用於一般放大器的測試方法，還是有很大的差別，因而把它與以整理說明，希望能對大家有所幫助。像是輸入端的音頻測試信號水平，在專業音頻產品為 +4dBu，也就是1.23V，而普通音頻產品則為 -10dBV，也就是315mV。此外要注意所使用的儀錶精度差異很大，測試專業音頻產品所用的信號產生器，它的噪訊及諧波必須要在0.001%以下。（即-100dBc）相對於一般的音頻信號產生器只有0.01%甚至有更高的諧波，很少有工程人員去特別了解自己所用儀錶的精度如何，當然會產生可笑的測試數據。

測試項目如下：

1. 音頻失真度Audio Distortion：這裡有兩個項目，總諧波失真THD與總諧波失真加噪訊THD+N。

A. 總諧波失真：這個項目只是針對音頻放大電路的半導體非線性中產生的諧波予以測量。

輸入端連接音頻信號產生器，設定1KHz(+4dBu), 輸出端連接頻譜儀，測量2次到5次諧波輸出與1KHz輸出的dB值差距。並且以20Hz到20KHz的音頻掃描信號，比較主波與諧波的dB值差距。一般專業產品的規格要求為20Hz-20KHz範圍內低於0.01%（-80dB）

B. 總諧波失真加噪訊：這個項目則是涵括所有放大諧波，電源雜訊，其他干擾及噪訊等。

輸入端連接音頻信號產生器，設定1KHz(+4dBu), 輸出端連接失真分析儀，測量失真率數值。這個失真分析儀必須能完全濾除1KHz主信號，及具有22KHz以內低的FLAT通濾波器。（或是根據ITU-R標準能降低交流電源漣波低頻及數位音頻信號諧波高頻影響度的A-Weighting濾波器。）一般專業產品的規格要求為20Hz-20KHz範圍內低於0.01%（-80dB）

2. 互調失真IMD Intermodulation：這裡有兩個測試方法根據SMPTE標準或是ITU-R標準。

A. SMPTE標準

同時輸入60Hz(+4dBu)及7KHz(-8dBu)信號，然後在連接產品輸出端頻譜儀上，測量7060Hz或6940Hz的互調波，與60Hz信號的相差dB值。一般專業產品的規格要求為低於0.01%（-80dB）

B. ITU-R標準

同時輸入19KHz(+4dBu)及20KHz(+4dBu)信號，然後在連接產品輸出端頻譜儀上，測量1KHz的互調波，與19KHz信號的相差dB值。一般專業產品的規格要求為低於0.01%（-80dB）

**備註：DIN標準為250Hz(+4dBu)及8KHz(-8dBu)信號，以前CCIF舊標準為11KHz(+4dBu)及12KHz(+4dBu)信號。

3. 信號噪訊比S/N / SNR / Signal to Noise Ratio

輸入端接上音頻信號產生器，但是不要有信號輸入。（或是接上固定電阻）而輸出端需先經過一個標準濾波器，然後測量產品輸出端的噪訊水平，以其相對於+4dBu的相差dB值。這個濾波器依照標準差異可以有兩種選擇，FLAT(22KHz低通濾波器)，A-Weighting(ITU-R 468濾波器)。一般專業產品的規格要求為高於90dB, 使用22KHz低通濾波器時。

**備註：A-Weighting濾波器用來針對低音頻段及高音頻段予以衰減，降低交流電源漣波低頻及數位音頻信號諧波高頻的影響。

4. 等效輸入噪訊EIN / Equivalent Input Noise

這個項目的測試方法和前面信號噪訊比相同，只是它是針對混音器產品及有麥克風輸入裝置的項目。一般都是設定輸入端阻抗（即信號源阻抗）為150歐姆電阻，且放大器增益設定最大。一般專業產品的規格要求為低於-130dBu, 使用22KHz低通濾波器及信號源阻抗150歐姆。

5. 頻率響應Bandwidth / Frequency Response

輸入端連接音頻信號產生器，設定1KHz(+4dBu), 輸出端連接dB電壓表, 此時的輸出值作為0dB標準。然後改變音頻信號產生器的頻率，由20Hz到20KHz的範圍，測量輸出dB數值的變化量。專業產品的規格要求為 +0 / -0.5 dB內。（一般產品為+0 / -3 dB內）

6. 共模排斥性/ CMR / CMRR / Common Mode Rejection

這個項目是針對有平衡式雙輸入裝置的產品，也就是相同水平的正負信號分別由不同輸入端輸入。這種平衡式雙輸入裝置的產品可以避免輸入端引線，經由電源及地線環境所感應的各種電磁干擾。測試時先調整使兩個放大器的增益相同，再將音頻信號產生器輸出經由兩個電阻，分別串接兩個輸入端，再測量輸出端的噪訊與輸入信號的dB數值差距。（此時由於平衡輸入，應該無音頻信號輸出。）專業產品的規格要求為高於40dB。（一般產品無此項目）

7. 動態範圍Dynamic Range

動態範圍的定義為輸出端的最大信號輸出水平，相對於無信號輸入時，輸出端噪訊產生的水平，以dB數值差距表示。當然測量噪訊輸出時，必須在輸出端接上標準濾波器，以濾除音頻帶（20-20KHz）以外的噪訊，而且輸出端的信號必需完全關掉。

8. 串音Crosstalk / 頻帶分離度Channel Separation

單一頻道的輸入端連接音頻信號產生器，設定1KHz(+4dBu), 輸出端連接dB電壓表, 此時的輸出值作為0dB標準。然後測量其他頻道的輸出值，也就是信號泄漏串音的水平，但是需注意其他未輸入信號的頻道，應該接上其標準輸入阻抗值，以避免空載感應輸入。此項測試也必須改變音頻信號產生器的頻率，由20Hz到20KHz的範圍，測量所有頻率的串音水平。專業產品的規格要求為至少 -60dB。（一般產品為-40dB至-50dB）

正常情形下，由於高音頻信號會經由線路間感應耦合，但實際上往往低音頻信號的串音反而要比較嚴重，原因是電容器在低頻的濾波效果較差，容易經由共同電源間產生信號泄漏。

9. 輸入與輸出阻抗Input and Output Impedance

這個項目一般沒有標準的測試方法，但是音頻產品的輸入端與輸出端都必須有此數據標示存在。原則上產品的實際輸入阻抗必須高於所標示的數值，而實際輸出阻抗則必須低於所標示的數值。也就是輸入端串接所標示的阻抗值時，輸入信號的衰減必須低於1/2。同樣的情況，在輸出端接上所標示的阻抗值時，輸出信號的衰減必須低於1/2。（當然一般輸出阻抗都會低在1歐姆以下）

10．最大輸入水平Maximum Input Level

輸入端連接音頻信號產生器，設定1KHz, 輸出端連接指定標準負載（未指定則用2K歐姆），及用以觀察波形的示波器。調整輸入端的信號水平至最大，且不會使輸出波形過載失真的程度。然後以dB電壓表測量輸入端的電壓dB值。

11. 最大輸出水平Maximum Output Level

輸入端連接音頻信號產生器，設定1KHz, 輸出端連接指定標準負載（未指定則用2K歐姆），及用以觀察波形的示波器。調整輸入端的信號水平至最大，且不會使輸出波形過載失真的程度。然後以dB電壓表測量輸出端的電壓dB值。

12. 最大增益Maximum Gain

輸入端連接音頻信號產生器，設定1KHz, 輸出端連接示波器觀察波形。將產品的所有與增益有關的控制器轉至輸出最大，調整輸入端的信號水平使輸出波形不會過載失真。用dB電壓表測量輸出端與輸入端的dB值差距。一般都不需要測試其他頻率。

本文來自：我愛研髮網(52RD.com) - R&D大本營詳細出處：http://www.52rd.com/Blog/Detail_RD.Blog_weng3309_30335.html?Method=50396&#Flag_Comment