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数字音响中容易被曲解的信噪比

发布时间:2013/7/23 20:44:07 访问次数:754

    静电耳机只对两个阳极电压之差作出响应,因此,理论上,GL827L能够抑制住所有的共模纹波。但实际上,静电耳机对共模信号的抑制能力,是由绝缘分隔片(用于将振膜与两个固定极板分隔开来)厚度的一致性决定。这些绝缘分隔片通常由聚苯乙烯膜制成,而对于整张聚苯乙烯膜来说,厚度并不是一致的,制成两块分隔片后,这两块分隔片之间可能有3%的厚度差异,换算为dB值。
    因此,对静电耳机抑制共模纹波的能力,可以合理地假设为30dB——尽管实际上有可能远优子此数据。由此,我们现在可知,与最大输出电平相比,电源哼声电平为小于等于-112dB(即是比最大输出电平低112dB)。这样的结果,是相当令人满意的。
    但是,我们不应为这个结果而自鸣得意。因为哼声具有固定的频率,而人的眼睛(或耳朵)与大脑配合起来后,在感受随机噪声时,其敏感度要比感受固定噪声高出15~30dB。关于这个敏感度差别的一个实例是,英国电信公司(BritishTelecom)对于他的模拟音乐电路,通常标明用户在应用这个电路时,可将单音干扰信号抑制至-60 dBu的水平,同时又标明,只可将随机噪声抑制至不差于-43 dBu(可见抑制能力相差了17dB)。
    基于上述研究,我们可认为,与电源哼声相比,这台耳机放大器的随机噪声电平将高出约17dB,也就是说,随机噪声将比最大输出电平低95dB(即信噪比为95dB-译注)。
    数字音响中容易被曲解的信噪比
    在一个正确应用dither(随机扰动)技术的多比特数字音频系统中,经过A-D和D-A后的理论信噪比(按最大输出信号计的不计权信噪比)为:
    S/N=6n(dB)- 3dB=6x16-3=93dB
    式中的玎为比特数,式子后半部分是对16比将系统的计算。
    式中之所以要减去3dB,是因为,为了避免音乐信号受到噪声的调制,通常在线性量化的过程中,不可避免地要将dither(相当于噪声)加进到A-D的量化器中(尽管在细心做好数字同步时钟信号之后,可以不用做全部的dither处理,因而最高可获得4.76dB的S/N改善。)
    由上述介绍可知,数字系统的最大不计权彤Ⅳ,是由系统的比特数决定,而不是由D-A转换器的比特数决定。因此,在16比特系统(比如CD机)中,使用24比特的D-A转换器,也就只能令彤Ⅳ更接近于该系统的理论值,并不能令S/N达到24比特系统的水平。不过,根据噪声计权原理,是可以通过改变量化噪声的频谱分布,来获得纯主观上的彤Ⅳ改善(即计权S/N值得到改善)。目前,这个改善程度约可做到18dB,所以,一个16比特系统,其计权S/N有可能达到llldB。
    静电耳机只对两个阳极电压之差作出响应,因此,理论上,GL827L能够抑制住所有的共模纹波。但实际上,静电耳机对共模信号的抑制能力,是由绝缘分隔片(用于将振膜与两个固定极板分隔开来)厚度的一致性决定。这些绝缘分隔片通常由聚苯乙烯膜制成,而对于整张聚苯乙烯膜来说,厚度并不是一致的,制成两块分隔片后,这两块分隔片之间可能有3%的厚度差异,换算为dB值。
    因此,对静电耳机抑制共模纹波的能力,可以合理地假设为30dB——尽管实际上有可能远优子此数据。由此,我们现在可知,与最大输出电平相比,电源哼声电平为小于等于-112dB(即是比最大输出电平低112dB)。这样的结果,是相当令人满意的。
    但是,我们不应为这个结果而自鸣得意。因为哼声具有固定的频率,而人的眼睛(或耳朵)与大脑配合起来后,在感受随机噪声时,其敏感度要比感受固定噪声高出15~30dB。关于这个敏感度差别的一个实例是,英国电信公司(BritishTelecom)对于他的模拟音乐电路,通常标明用户在应用这个电路时,可将单音干扰信号抑制至-60 dBu的水平,同时又标明,只可将随机噪声抑制至不差于-43 dBu(可见抑制能力相差了17dB)。
    基于上述研究,我们可认为,与电源哼声相比,这台耳机放大器的随机噪声电平将高出约17dB,也就是说,随机噪声将比最大输出电平低95dB(即信噪比为95dB-译注)。
    数字音响中容易被曲解的信噪比
    在一个正确应用dither(随机扰动)技术的多比特数字音频系统中,经过A-D和D-A后的理论信噪比(按最大输出信号计的不计权信噪比)为:
    S/N=6n(dB)- 3dB=6x16-3=93dB
    式中的玎为比特数,式子后半部分是对16比将系统的计算。
    式中之所以要减去3dB,是因为,为了避免音乐信号受到噪声的调制,通常在线性量化的过程中,不可避免地要将dither(相当于噪声)加进到A-D的量化器中(尽管在细心做好数字同步时钟信号之后,可以不用做全部的dither处理,因而最高可获得4.76dB的S/N改善。)
    由上述介绍可知,数字系统的最大不计权彤Ⅳ,是由系统的比特数决定,而不是由D-A转换器的比特数决定。因此,在16比特系统(比如CD机)中,使用24比特的D-A转换器,也就只能令彤Ⅳ更接近于该系统的理论值,并不能令S/N达到24比特系统的水平。不过,根据噪声计权原理,是可以通过改变量化噪声的频谱分布,来获得纯主观上的彤Ⅳ改善(即计权S/N值得到改善)。目前,这个改善程度约可做到18dB,所以,一个16比特系统,其计权S/N有可能达到llldB。
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