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信噪比、动态范围和噪声介绍

Number of visits: Date:2014-10-23

 

    这些测量项都是表征被测设备幅度范围的测量项目;是一个设备能产生的最小电压与最大电压之间的范围,这些测量结果通常以dB表示。

   首先,这些测量项目都要建立被测设备的满幅度电平输出,对于典型的设备,满幅度输出定义为设备产生1%失真或更低时的最大电平输出;对于这些设备,你需要调整激励信号的电平、被测设备的增益控制,直到你找到这个所谓的最大输出电平为止。对于许多数字音频设备,这只是简单的设备的最大输出电平。不管何种方法确立的满刻度参考电压,Audio Precision 仪器提供一个非常方便的dBr功能来记录这个电压,作为后续测量的参考,包括噪声测量等,结果表示成相对单位。

    常规的SNR测量是使用一个满刻度的信号激励被测设备,设备的音量控制调到最大的位置;通常做电平测量来建立最大输出的参考,然后去除该激励信号,被测设备的输入端短路或端接阻抗,这样就可以测量出剩余噪声,SNR就是设备的最大输出电平与电路剩余噪声的比值。

然而,对于数字设备,当没有信号激励设备时,通常会使设备处于不工作的状态,这样将会导致测量出来的SNR不准确(通常非常高),所以对于这些设备(AD,DA等),更经常测量动态范围。测量设备的动态范围,首先使用满刻度电平信号激励被测设备,然后使用一个低于满刻度电平60dB的信号去激励被测设备,同时滤除该信号的基频成分,剩余的成分就是噪声成分,测量结果表达成比率的形式。

    对于线性设备,如功放等,SNR和动态范围两个指标通常是一样的,但对于时变设备,如含有动态压缩或噪声衰减的系统、使用浮动点线表示的系统等,动态范围通常要大于SNR

    信号中包含的噪声成分的测量是一个基于DSP/FFT分析技术的现代测试技术,它用来分析和区别被测设备的原始激励信号、由此产生的谐波信号和噪声信号;噪声测量通常是使用一个单音信号或多音信号激励被测设备,然后采用数字信号处理技术来分析被测设备的输出信号,从而计算出噪声成分与输出信号成分之间的比值。

SNR本质是表征设备的满刻度输出与它的空置噪声的比值,动态范围表征设备的满刻度输出与设备在非常小的信号激励下的残余噪声的比值,噪声则是表征设备再生信号时包含的噪声成分,而且它的测量还可以使用其他复杂的激励信号。

AP可以测量所有这些指标。SNR is 可以用现有的Quick launch macro, 动态范围基于THD+N Ampl功能选项,噪声的测量可以使用multi-tone analyzer.作为附加的说明,请参考测试笔记“Testing Personal Media players using QuickTest”,描述了MP3 Players和其他播放设备的噪声测量。目前所有APX500系列支持所有测试,并有现成的测试项目,使用者只需要根据实际测试条件设置。

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