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音箱信噪比 音响怎么挑?你需要关注失真率和信噪比这两个参数

音响怎么挑?你需要关注失真率和信噪比这两个参数

玩音响的快乐很大程度上来源于捣鼓,玩音响的成功率很大程度上基于知识厚度,每一个挑选音响的小伙伴,都会走到研究参数这个阶段,每一个爱上音响的烧友,也都不会放过研究参数!毕竟,自己研究、捣鼓,自己选择、配置,拥有让自己心满意足的音响真的超有成就感啊,爽到心里去!

前几期,我们给大家总结了功率、灵敏度、声场、机身长高、频响范围几个参数对音质的影响,还细致剖析了HDMI ARC接口对于消费者的意义,这期继续和大家扒一扒音响的参数:失真率和信噪比,这两个看起来很相似的参数重要吗?到什么程度才算好音响?

1. 失真率:丢失的信号

我们听音乐发现音响效果不好时,常常会脱口而出:“这声音都失真了!”口语上说“失真”是指听起来音质差、有破音等情况,用术语来说的话则是指输入音响的音频信号经过音响放大后输出的信号会有一定的信号丢失。我们都知道失真是不可避免的,所有音响都会有一定程度的失真,而且还有不少其他因素(音量、功放功率与音箱功率等)会造成实际的失真情况,但失真程度是需要把控的,这个把控参数就是失真率,它描述的是输出音频信号相比输入的音频信号的变化,体现的是音响对输入信号的还原程度,失真度越低,变化越小,还原程度越高,我们听到的声音就越接近于原本的声音,听音感受就会更好。

失真度在1%以下都是可以接受的,有的音响甚至可以把失真度做到0.01%,这就是非常好的高保真音质了。失真到5%时,有部分人可以听出来,失真越大,越容易听出来,失真越低,音质越好。

一般买音响的时候,我们要把失真度绝对控制在5%以内,1%的话更好,1%以下就是更加专业人士的追求了,不过更低的失真度就意味着要更高的投入,综合衡量,只需要在1%以下就可以音质不错,不影响听感了。

2. 信噪比:信号和噪声

简单说信噪比就是信号与噪声的比例,一般用分贝来表示。信号指来自音视频等需要通过音响进行放大的音频信号,噪声是指经过音响后额外产生的、原本没有的、不需要的信号,并且该信号并不随原信号的变化而变化。虽然这个噪声和我们口语上的噪声不完全一致,但也终归就是不需要的、会影响听感的声音,对于音响来说,我们希望的是除了放大信号外,不添加任何其它额外的东西,保持声音的纯净和真实。

因此,信噪比应该越高越好,越高音质越纯、杂音越少,音效也越好,一般最低60dB,比较好的音响信噪比在80dB以上,专业音响在90dB,更加高端的高保真音响信噪比能够达到110dB左右。

信噪比低于80dB的音响不建议购买,在音质上效果会比较差,声音不够纯净。但是,也不建议追求过高,因为音箱的信噪比超过80dB之后,音箱所发出的噪音对音质的干扰就比较微弱了,除了对音质追求很高的发烧友和借助仪器鉴定的专业人士以外,我们大部分人是感知不到的。80dB就是一个信噪比的关键节点,更高当然更好,但是从音质和性价比角度出发,80dB就已经够用、音质够纯净了。

对音质的体验感无法标准化,但硬性素质的好坏却可以无争议地比较和判断。失真率和信噪比是公认的衡量音响质量时非常重要的硬件指标,也是非常基础的指标,我们在选音响的时候其实应该对类似的基础指标高度重视,因为如果连基础指标都不合格的话,说明在技术和硬件上存在重大缺陷,这种情况下,其他诸如环绕、重低音、沉浸功能吹得再天花乱坠也是没有意义的。

杰科小嘿霸电视音响HA-860在硬件参数方面就做得很好,20多年的研发积淀,厚积薄发的研发团队和专业听音的“金耳朵”团队,百万消音室和听音房,从硬实力上为设备的硬指标保价护航。

失真度达到1%,好的音响不是给予更多,而是让丢失的更少,忠于原作,还原细节,给耳朵最真实的动听体验;信噪比≥80dB,音质纯净无干扰,给用户沉浸如海的声音感受。

杰科小嘿霸产品图

四颗高保真全频喇叭采用对称磁路设计,声场真实宽广不虚浮,高音细腻中音饱满低频深度下潜,全方位的极佳听音体验。HDMI ARC接口高清回传,多种接口无压力输出,流畅无延时,观影不卡顿,再也无需在感到快乐的时候因为硬件素质不够而抓狂。

杰科小嘿霸使用图

关于音响的失真率、信噪比还有硬性参数,你get到了吗?挑音响的时候,你最在意什么呢?在评论区留下答案吧!

注:部分图片来源于网络

再说扬声器及其音箱的信噪比

前天发表《怎样分析扬声器及其音箱的信噪比》以来,很高兴很快引来相关讨论。文友主要反应问题如:

“你这个公式是哪个老师教的;

无源扬声器没有信噪比这个指标,因为无源扬声器本底噪音为零;

失真1%,应该SNR是40db吧;

谐波失真和噪声是一回事?

恕我孤陋寡闻,扬声器本身信噪比真的是第一次听说”等。

既然有文友关注这一问题了,我看也可以进一步深入讨论。单独答复评论太费时,所以将我的观点进一步说明,以表达我对文友的尊重和感谢。就以《再说扬声器及其音箱的信噪比》在此发表。

首先,谐波和噪音的严格科学意义是不一样的。谐波的频域结构是有序的,噪音的频域结构是无序的。但是从应用广义效能看又有共同之处:谐波失真就是指重放音频应用中不该有的因素,噪音也是不该有的因素。音频电子设备,不允许噪音,是因为噪音影响了音频音质。所以,行业内就开始使用信噪比这一概念或标准。

谐波失真,在音频电子标准中也有一定的限制,但是没有量化,否则电子管放大技术就会受到限制。它把噪音和谐波失真是分开管理的。

在扬声器及其音箱领域,谐波失真的确是不该有的因素。相对正常频率而言,谐波是正常频率声波的额外叠加,对高保真有失真影响或干扰,它的存在是负能量,与噪音负能量对高保真的副作用是一样的。从这个意义上讲,谐波失真就可以看成是一种扬声器或音箱的“噪音”。

我对扬声器及其音箱高保真的认识可能太苛刻、太较真,但是作为高级别性能的扬声器及其音箱研究,是不能忽视的问题。

音频电子及其更广应用领域的电子信噪比又不能生拉活扯呆板教条地搬到电声领域。正如某说:“无源扬声器没有信噪比这个指标,因为无源扬声器本底噪音为零”。

但是,信噪比这一名词和概念所指,已经广为人们熟悉和认知,是以考量某种物理性能的指标。信噪比越高越好。

如果把总谐波失真(THD)看成是扬声器及其音箱的“噪音”——也就是不该有的频率因数,扬声器及其音箱的正常(该有的)频率特性与THD频率特性声压级比,也就可看成是它们的“信噪比”。

由此提出扬声器及其音箱的信噪比观念,得到朋友们重视我很高兴。如某说:“扬声器本身信噪比真的是第一次听说”,“你这个公式是哪个老师教的”。

我对扬声器信噪比的提出,包括计算公式好不好、对不对、该不该也欢迎大家批评甚至争论。至于“哪个老师教的”我还真回答不了。

我们从教科书中学到了不少东西,但通过多年实验、研究又发现教科书中某些知识是不科学的或者过时的。这样,我们还能教条地跟着教科书因循守旧吗?

如我经常提到,美国IEC的频响标准是伪科学标准(±4dB),欧美默认的频响标准(±3dB)也是伪科学标准。因为它们脱离了人耳听觉辨识率3dB波动范畴,甚至偷梁换柱,在概念上用+3dB或-3dB偷换成±3dB;欧美及其教科书中在振动面积计算上依据的是投影面积,而非实际振动面积。如锥盆面积,它的计算公式是πR²,即平面圆形计算,而非弧长×l/2=πr√(h²+r²)锥台型侧面积计算公式。这种教科书罔顾锥盆实际,非常地对科学不负责任。这种道理浅显到小学文化都能发现的错误,直接影响正确、科学的音箱声学设计和计算。除此例外,教科书的错误知识还有不少,且尚有许多过时了。如是理论,严重地阻碍了扬声器及其音箱技术的发展。

科学的发展,责任在科学家身上。而科学家最优秀的品质就是发现。发现历史的错误,发现可创的未来,推动科技的进步。

而作为一名职业音箱研发工程师,我自己定位在科学家型工程师上。尽可能去避免违背科学精神的研究和开发。这就要对什么、怎么样不符合科学精神的行为和事物做出判断。不管是理论还是实践,总要找到科学的立场、态度和依据。

我不否认前辈音箱理论,而且也以前辈扬声器及其音箱理论为基础,但是对那些不符合科学精神的错误理论和行为,尤其是对那些商业性压倒科学性的扬声器及其音箱的发展行为必须批判和阻击。而最好的批判和阻击武器不是书面上的“论理”,而是在更为科学的理论指导下研发出技术正确的产品。

把这样的产品推向市场去接受检验,去与那些错误理论指导下的产品比比高下,做到别人做不到的高级性能和品质,才是推动电声技术进步的有生能量。

我今天提出扬声器或音箱的信噪比概念,是为了方便消费者或同行能够一眼明了扬声器及其音箱性能、品质的辨识。

冷静地想一想:扬声器及其音箱客观评价中的设备测试参数中是不是有灵敏度与总谐波失真两项?有。那么这两项客观参数的意义何在?是不是涉及到音质纯净与否的一项参数?如果是,把两者用信噪比的方式展示不是更方便吗。

灵敏度参数是不是表明了1W功率1米距离所表现出的频率响应平均能量输出特性?是的。那总谐波失真这一参数是不是表现了其1W1米频响特性中所包含的失真比例(其标称单位为%)?是的。而谐波失真是不是扬声器及其音箱不该有的因素?也是的。那好:如果某扬声器或音箱的频率响应平均能量输出特性为88dB,总谐波失真1%。那么:

88dB-(88dB×0.01)=S87.9dB

88dB×0.01=N0.88dB

87.9÷0.88=S/N99.8dB

N0.88dB是不是就是从88dB里面抽取出来的谐波失真频响特性?是的。S87.9dB是不是在整体频响特性中减去N0.88dB所得到的非失真信号部分?也是的。S87.9dB÷N0.88dB,是不是得到了应该有的频率响应(信号声)与不正常的、不该有的频率响应(失真谐波声)之间的比例了吗?99.8:1。

关于某说:“失真1%,应该SNR是40db”。英文“SIGNAL-NOISE RATIO”(直译为信号-噪音比率),应用中既可以标注SNR,也可标注S/N。两者标准为同义,无差别。

SNR=40dB的算法依据在电子领域,且不是统一的。如通讯电子常用的算法是SNR=47dB。即便如此,电子特性与电声特性不同,不可以生硬照搬。扬声器及其音箱信噪比观念的提出及其计算公式符合物理科学就好。它也是物理学于电声的一种应用。

电子电路的信噪比(SN或SNR)把信号(Signal)看成是该有的,把噪音(Noise)看成是不该有的;借鉴同理:把扬声器及其音箱的频率响应的信号声看成是应该有的,等同电子电路的S,将其中的谐波失真看成是不该有的,等同电子电路的N。所以,把频响中包含的谐波失真取出来相互比较也就构成了扬声器及其音箱的“信噪比”。

某说“这个公式是哪个老师教的”?我只能回答:不是哪个老师教的。我想要老师教啊。因为那样多方便多便宜啊。不像我,为了解决电声技术的许多困惑,花了数千万一置花到穷光蛋不说,放弃了很多常人都有的假日与所谓享受。自己选了这条路,再曲折也要走啊。别人不需要扬声器及其音箱的信噪比尺度,我需要啊!多一把性能、质量的尺度,就比别人多一份性能、质量的压力。如果能推广至社会、行业应用这把尺度,也就算为电声事业多做了一份贡献。

我在大学时,老师教我调性音乐作曲的结束一定要用主调和弦。我认为这个不是圣旨。还要根据乐曲精神表现或意境需要。所以,我在创作《丝丝风》时,用减七和弦来结束,这个和弦是调性音乐中离主调最远的一个功能和弦。我用这个和弦的目的不是去强调调性,而是强调色彩。做老师的大多是传播知识而并非去发现知识。而当你处于发现知识境地时,同时也进入到与老师传授的知识或相融合或相冲突的境地了。如果在对老师的尊重与对科学的尊重纠葛中,你选择谁?我的回答当然是后者。

欢迎大家继续就“扬声器及其音箱信噪比”问题发表看法:包括这个命题的真伪、有没有价值、计算方法等。

感谢粉丝peibaba先生的指教,将所指“1%失真就是0.01,文中怎么说0.001,夸大了10倍”的问题已经做了修改。Sorry。因原文小数点笔误造成计算错误。

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