音頻分析原理
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諧波失真的測量方法有兩種，一種是以正弦信號輸入待測設備，然后分析設備響應信號的頻率成分，可以得到諧波失真。另一種更簡單的測量方法是首先利用帶阻濾波器濾除響應信號中的基頻成分，然后直接測量剩余信號的電壓，將其與原響應信號作比較，就可以得到諧波失真。顯然第二種方法得到的諧波失真是THD+N，由于采用了信號的總電壓值代替了基頻分量電壓值，因此得到的諧波失真比實際值偏小，且實際的諧波失真越大，誤差越大。
在實際的音頻測量時，通常在一定的頻率范圍內選取若干個頻率點，分別測量出各點的諧波失真，然后將各諧波失真數值以頻率為橫坐標連成一條曲線，稱為諧波失真曲線。如圖2是某功率放大器在100－1OKHz范圍內的總諧波失真和2階、3階及4階諧波失真的曲線圖。
四、音頻分析儀器
這里所說的音頻分析儀器是指既能夠測量話筒、音頻功放、揚聲器等各類單一音頻設備的各種電聲參數，也能測試組合音響、調音臺等組合音頻設備的整體性能的分析類儀器。目前市場上已經出現了可用于測量音頻設備的各類分析儀器，例如失真度分析器、頻譜分析儀、頻率計數器、交流電壓表、直流電壓表、音頻示波器等。這些基于各種功能電路的機架式硬件儀器使用簡便、測量精度較高，目前己經獲得了廣泛的應用。音頻設備生產廠家可以利用音頻分析儀器檢查設備的性能，發現存在的缺陷，從而對設備的設計制造進行改進，消費者也可以利用音頻分析儀器對設備進行評估，選擇合適的產品。
以組合音響為例，在評價其性能時常常用到術語“音色”，所謂音色就是指音響因高次諧波不同而引起的聲音差異。而音響的所謂“平衡感”則是指音響在全頻段重放的量感聽起來自然的程度。音頻分析儀器的作用就是將評價設備各種行業術語以各種量化的特征參數形式表示出來，“音色”所對應的特征參數就是諧波失真的測量，而“平衡感”則涉及到設備在整個音頻范圍內的頻率響應的分布情況。
一般說來，一臺功能較為齊全的音頻分析儀器應能測量信號交直流電壓、信號頻率、諧波失真、信噪比等參數。功能強大的音頻分析儀器提供頻譜分析、1/3倍頻程分析、倍頻程分析、聲壓級測量等功能。如果要組建音頻分析系統，還需要一臺標準音頻信號發生器作為激勵信號源。
五、音頻分析儀器的現狀
早期專業的音頻分析儀種類很少，在做音頻測量時一般是利用萬用電表、頻率計、示波器及頻譜儀等組合成一套音頻測試系統。這種測試系統中間環節多，各環節之間接口匹配較為困難，使用起來比較麻煩，測量結果往往也不精確。
近年來出現的音頻分析儀器也與儀器的主流發展趨勢一致，朝著高度集成化、智能化的方向發展，這些儀器集成了復雜音頻信號發生裝置、功率放大裝置等，具備了一些初步的圖形化分析功能，使用戶很容易組建音頻測量系統。RS公司的“精靈系列”音頻分析儀UP300UP350就是這類儀器的典型代表，如圖3所示。該儀器集成了交直流電壓測量、頻率測量、信噪比測量，也可以測量頻率響應、電平線性度或者諧波失真，可測量雙向信道串擾，可產生雙音信號，用于調制失真分析和差頻失真測量，且測量范圍寬，精度較高。該儀器除具備一般的音頻參數測量外，UP350還可分析數字音頻信號，采樣率高達192kHz，可用于數字音頻設備測量和模擬/數字混合接口的相關應用。
六、小結
音頻分析利用時域分析、頻域分析、失真分析等方法為手段，通過測量各類音頻參數來評價音頻系統的性能。音頻分析是一種綜合性的分析，涉及到眾多的測試儀器，對于普通用戶而言，需要根據其感興趣的參數合理的選擇測試儀器，很難建立完整的音頻測試分析系統。
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