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电脑声卡的频响校正与自校准
来源:本站整理  作者:佚名  2011-11-08 07:40:59



  对于大多数多媒体声卡,输入特性要远远落后于输出指标,典型的例子就是创新VIBRA128。虽然中高档专业声卡这个问题要轻微得多,但是一般都相当昂贵。

  作为业余应用,有些特性是可以通过合适的手段来改善的,最适用的就是频率响应。由于频率响应不佳而造成的失真是为数不多的几种线性失真之一,正由于它是线性失真,因此可以通过线性校正的方法来得到接近理想的指标。

  传统的频响校正方法是通过一些均衡电路来改变相应频段的增益,使频响峰值被抑制而谷值被提升。可以想见,在频响复杂变化的情况下需要相当复杂的均衡电路,很不容易做到精确的均衡,还容易引入额外的噪声和相位失真。

  对于数字信号,频响校正要容易得多。得益于计算机系统的强大计算能力,数字均衡可以做得相当精确,而且额外的噪声和相位失真很小,可以忽略不计。特别是对那些需要以陡峭的曲线均衡的场合,是模拟方法所望尘莫及的。

  频响校正的对象有三个:输出通道、输入通道、环路。对于业余爱好者,实际上是难以进行输出通道和输入通道的单独校正的,因为我们没有频响足够好的设备作为参照的标准。而环路校准却正合适,因为它是一种自校准的过程。

  在用声卡作为测试设备的过程中,软件充当测试仪器的作用,输出和输入数字信号。而声卡充当数模/模数转换界面,一般是既用作信号输出源,又用作接收器的,是整个测试设备的一部分。这样每次测试都要经过输出通道和输入通道的两次频响影响,所以我们不必考虑单独的影响到底是怎样的,而只需考虑综合的影响,而且这个综合的影响是线性的、固定的、可测量的,也是可校准的。

  校准的原理基于声卡的环路自测。首先,软件产生的数字信号都是标准的,频响绝对直的,而用于短路连接的信号线同样是没有任何均衡和噪声影响的,因此测试结果的频响变化完全来自声卡自身的输出/输入通道。

  以这个测试的频响曲线作为参照,对测试其它设备的测试结果进行均衡,即可消除声卡自身频响的影响,这就是自校准的原理。

  实践中可以采用数字均衡的方法。在Adobe Auditionl.0中即可方便地进行精确的30段数字均衡、FFT滤波均衡等。以声卡自测的频响曲线取负值来设定均衡曲线,对测试结果进行均衡处理,即可得到理想的测试结果。这里已经将声卡的影响剔除了。

  更方便的操作来自软件功能的合理设置。例如RMAA即附带了“频响校准”功能。如下图,将声卡自测结果及测试其它设备的结果同时装入RMAA显示,以自测结果为基准,对测试结果执行“校准”操作,即可得到需要的结果。如果用~条曲线对自己校准,将得到一条水平笔直的线(这可以帮助你理解校正的作用)。

  也可以根据某些网站提供的声卡输出测试结果来校正测得的环路测试结果(他们都是以输入特性相当优良的声卡作为输入通道得到的测试结果,可以认为就是待测声卡的理想输出指标),从而得到声卡输入通道的频响曲线。下图就是根据台湾WWW.DearHoney.idv.tw网站公布的创新VIBRA128输出测试结果而校正笔者的环路测试结果得到的输入频响曲线。可以看到它与网站公布的44.1KHz取样频率下的输出曲线是非常接近的。因此可以推断创新VIBRA128的输入端核心频率很可能是固定在44.1KHz取样频率下的。

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