二、影響噪聲測量的因素

現(xiàn)代音視頻產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入到每個(gè)人的生活中，不斷追求產(chǎn)品的音頻表現(xiàn)是整個(gè)行業(yè)的持續(xù)追求。噪聲作為衡量音頻產(chǎn)品好壞的性能指標(biāo)之一，其測量不可忽視。
1. 測量帶寬

噪聲具有頻譜擴(kuò)散特性，其測量只有在說明了測量帶寬的前提下才有意義。在噪聲測量儀器中使用技術(shù)指標(biāo)要求的帶通和加權(quán)濾波器，才能準(zhǔn)確比較實(shí)際噪聲測量結(jié)果和噪聲指標(biāo)間的差異。

在專業(yè)，廣播和民用聲頻應(yīng)用中最常用的噪聲測量帶寬是20Hz~20kHz, 或者是CCIR468技術(shù)規(guī)定中采用的近似的22Hz~22kHz。在通訊應(yīng)用中，由于通訊質(zhì)量的語音要求帶寬要窄得多，因此常用的技術(shù)指標(biāo)為300Hz~3.5kHz。另外測量儀器還會(huì)根據(jù)特殊的要求提供其他數(shù)值帶寬的濾波器。

2. 加權(quán)（噪聲計(jì)權(quán)）濾波器

（1）定義
加權(quán)濾波器是為模擬人耳聽覺對(duì)不同頻率的聲音有不同靈敏度的特性，在噪聲測試儀內(nèi)設(shè)計(jì)的一種特殊的濾波器。在測量中使用加權(quán)濾波器，可使測量結(jié)果與未加權(quán)的測量結(jié)果相比更能與人耳感知相吻合。人耳的靈敏度是不平坦的，其隨頻率而變化，同時(shí)人耳的頻率響應(yīng)還會(huì)隨聲壓級(jí)的幅度不同而改變。

Fletcher-Munson曲線

（2）A加權(quán)濾波器
不同的加權(quán)濾波器開發(fā)者假定了不同的聲壓級(jí)應(yīng)用，所以他們使用Fletcher-Munson中的不同曲線。A加權(quán)是模擬人耳對(duì)40方純音的響度，當(dāng)信號(hào)通過時(shí)，其低頻、中段頻(1000Hz以下)有較大的衰減。由于其特性曲線接近于人耳的聽感特性，因此是目前世界上噪聲測量中應(yīng)用最廣泛的一種，許多與噪聲有關(guān)的國家規(guī)范都是按A聲級(jí)作為指標(biāo)的。

實(shí)際測量中使用的加權(quán)濾波器響應(yīng)

3. 時(shí)間變量

噪聲是時(shí)變信號(hào)，其測量結(jié)果還取決于有效的測量時(shí)間“窗口”。較長的測量時(shí)間產(chǎn)生對(duì)噪聲信號(hào)更多的積分，其測量結(jié)果對(duì)不同樣本而言具有可重復(fù)性，而短的測量時(shí)間將產(chǎn)生變化的結(jié)果，其更接近瞬時(shí)值。

4.DUT輸入

在許多聲頻儀器中，輸出測得的大部分噪聲是由設(shè)備的輸入級(jí)產(chǎn)生的，并由后面各級(jí)放大后測得的。放大器產(chǎn)生的噪聲電平是放大器源阻抗的函數(shù)，所以噪聲測量要指明輸入端接的情況，有時(shí)常稱為“后端接”。兩個(gè)最常用的指標(biāo)是短路輸入（零阻端接）和特定阻值的輸入端接時(shí)的指標(biāo)，通常是與該點(diǎn)連接的前一個(gè)設(shè)備的輸出阻抗相近。
對(duì)于高增益設(shè)備，在噪聲測量中采用的輸入端物理結(jié)構(gòu)和屏蔽處理對(duì)于避免外部信號(hào)耦合到端口而產(chǎn)生錯(cuò)誤的測量結(jié)果是非常重要的。目前高質(zhì)量聲頻信號(hào)發(fā)生器都做了一定的安排，以便只要信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)被關(guān)閉，輸出接口就后端接一個(gè)阻值等于信號(hào)發(fā)生器標(biāo)稱阻抗的電阻。但是當(dāng)測量增益非常高的低噪聲設(shè)備（比如傳聲器的前置放大器）時(shí)，還是必須斷開發(fā)生器與DUT輸入的連接線纜，并且直接用一個(gè)小的屏蔽良好的后端接負(fù)載取代DUT輸入，以避免地環(huán)路或噪聲耦合到屏蔽良好的線纜中。

5. 儀表特性

儀表特性對(duì)噪聲測量是特別重要的，對(duì)于大部分噪聲測量而言，儀器必須有真正的RMS檢波器，CCIR 468技術(shù)規(guī)定要求的是另一種檢波器響應(yīng)，稱為偽峰值響應(yīng)，Dolby CCIR-ARM技術(shù)規(guī)定要求平均值響應(yīng)檢波器。儀器應(yīng)該具備高波形因數(shù)的能力，因?yàn)樵肼曉诶碚撋暇哂袩o限大的波形因數(shù)。儀器應(yīng)能對(duì)限制帶寬和加權(quán)濾波器進(jìn)行選擇。儀器本身的動(dòng)態(tài)范圍和殘留噪聲應(yīng)兼容特定應(yīng)用所必須的最低噪聲電平測量。

ABTEC Ax系列音頻分析儀系統(tǒng)性能指標(biāo)：
殘余THD+N（20kHz BW）：
-108dB - A5
-106dB - A1/A2/A4
殘余輸入噪聲（20kHz BW）：
1.3 uV - A5
1.4 uV - A1/A2/A4