专家坐台:讲述声卡数据背后的秘密!
● 信噪比(SNR, Signal-to-Noise Ratio)
信噪比是指系统的静态噪音功率和最大不失真音量功率的比值,单位为dB。在信噪比的定义中要注意这么两点,首先什么是静态噪音,这里面的概念在于系统输入口被关闭以及系统并没有发出声音。也可以说是当外界对于系统没有交流的时候噪音功率。其次是不失真,那个最大音量一定要在不失真的情况才可以。只有满足上述的两点,测试条件才被满足。
从以上两点我们看出,虽然信噪比号称能够反映噪音的大小,而在实际情况中却不能。首先,我们平常使用声卡的时候听到的不会是静态噪音,因此有可能产生远大于静态噪音的情况,而这时候的感觉并没有信噪比的数值显示得那么高。其次,我们听音乐的时候也有可能是在失真的大音量下,这时候信噪比又显得高于测试结果。因此,看待信噪比的测试结果,也要注意实际中应用的情况。
另外,我们还经常在信噪比后面看到A-weight这个词,这代表了测试中使用的噪音滤波器为A-weighting滤波器。A-weighting滤波器的优势在于其基于人耳的等响度曲线,因此其测试结果相当符合实际听觉。但是厂家喜欢A-weighting滤波器并不全在于这点,而在于A-weighting滤波器能够帮助他们掩盖一些缺陷。
由人耳的等响度曲线可知,人耳对于低频很不敏感,因此A-weighting滤波器在低频上会有较大的衰减。而最讨厌的2次和3次线性失真全部集中在低频,A-weighting滤波器能够将他们减小12-20dB之多,对于厂商来说真是再好不过的事情了。而A-weighting滤波器的另一个特点在于,高频衰减也快。
对于进入24位时代的AD/DA来说,24位带来了更大的噪音——也就是更大的挑战。而为了减小这些讨厌的噪音,AD/DA厂商需要一个聪明的噪音塑型(NoiseShaping)技术,将噪音尽量移动到20KHz以后。虽然在20KHz以后,这些噪音不可闻,但却可以测量到。而A-weighting滤波器可以更好的衰减这些噪音。从总体来讲,A-weighting滤波器有时候可以将信噪比提高10dB之多。因此见到A-weighted的结果,一定要想想厂商可能隐藏了什么?
如果不使用A-weighting滤波器,那就只能在一定的带宽下测试。电子元件的噪音与带宽有很大的关系:带宽越大噪音也越大。而通常使用的带宽为22KHz。在这种情况下,所有的频率都被平等地测量。
因此,如果我们看到SNR=90dB,那没有任何的参考价值。正确的应该是SNR=90dB re +4dBu,22KHz. 其中+4dBu是参考电平,22KHz为带宽。要知道,同样的90dB信噪比,+4dBu和-10dBu,22KHz和60KHz,是没有比较价值的。