数字音频的主要指标参数

鉴于数字音频质量主观评价的局限性，数字音频质量的客观评价呼乎之欲出，形成主观评价与客观评价并存的局面。数字音频质量客观评价是借助外部设备或软件.通过分析相关音频参数做出评价的方法。与主观数字音频评价相比，客观评价方法简单明确、不受地点和时间的限制，对同一组测试信号结果稳定，并能反映被测音频的质量，因此得到越来越广泛的重视。客观评价的主要测试指标如下:

　(1)失真度

　　谐波失真，主要引起声音发硬、发炸;而稳态或瞬态互调失真主要引起声音毛糙、尖硬和混浊。二者均使音质劣化，若失真度超过3%时，音质劣化明显。音响系统的音箱失真度，一般最小的失真度也要超过1%。

　　相位失真， 主要引起1 kHz以下的低频声音模糊,同时影响中频声音层次和声像定位。

　　抖晃失真，主要是电机转速不稳，主导轴-压带轮压力不稳，磁头拍打磁带等造成磁带震动和卷带量变化，进而使信号频率被调制,声音音调出现混浊、颤抖。抖晃通常用音调变化的均方根值表示，录音机的抖晃率小于0.1% ,Hi-Fi录音机小于0.005%，普通录像机小于0.3%，视盘机小于0.001%。

　　(2)频响与瞬态响应

　　频响是指音响设备的增益或灵敏度随信号频率变化的情况,用通频带宽度和带内不地匀度表示(如优质功放的频响1 Hz ~ 200 kHz+1 dB)。带宽越宽，高、低频响应越好，不均匀度越小，频率均衡性能越好。通常，30 ~ 150 Hz低频使声音有一定厚度 基础，150 -500Hz中低频使声音有定力度,300 ~ 500 Hz中低频声压过分加强时,声音浑浊,过分衰减时，声音乏力;500 Hz~5 kHz中高频使声音有一定明亮度，过分加强时，声音生硬,过分衰减时,声音散、飘;5~10kHz高频段使声音有一定层次、色彩，过分加强时，声音尖刺，过分衰减时，声音暗淡、发闷。按此规律，可根据各种听感,定量调节音响系统的频响效果。

　　瞬态响应，是指音响系统对突变信号的跟随能力。实质上它反映脉冲信号的高次谐波失真大小，严重时影响音质的透明度和层次感。瞬态响应常用转换速率( V/μs)表示,指标越高,谐波失真越小。如，一般放大器的转换速率大于10 V/μs。

　　(3)信噪比

　　信噪比表示信号与噪声电平的分贝差，用S/N或SNR(dB)表示。噪声频率的高低、信号的强弱对人耳的影响不一样。通常，人耳对4 ~8 kHz的噪声，弱信号比强信号受噪声影响较突出。而音响设备不同，信噪比要求也不一样，如Hi-Fi音响要求SNR>70 dB,CD机要求SNR>90dB。

　　(4)声道分离度和平衡度

　　声道分离度,是指不同声道间立体声的隔离程度,用一个声道的信号电平与串人另一声道的信号电平差来表示，这个差值越大越好。一般要求 Hi-Fi音响分离度大于50dB。声道平衡度，是指两个声道的增益、频响等特性的一致性。否则，将造成声道声象的偏移。

　　ITU-R BS.1387标准是融各家之长而产生的数字音频质量客观评价方法的典型代表，它能提供更多的关于参考信号和测试信号之间差别的评价参数，如噪声掩蔽比(Noise to Mask Ratio, NMR)、谐波失真结构( Error Harmonic Structure , EHS)等，这些参数可以让数字音频系统的开发人员对系统的性能了解得更加充分，也为改进系统提供了依据。