在声卡自测的过程中,电平调节的方式是非常重要的,会极大地影响测试的结果。为此我们采用加大输出幅度,衰减输入幅度的方法来取得最好的结果。但是如果更进一步讲,这样的调节方式并不符合标准的测试要求。
这里涉及到一个深层次的问题,即声卡输入输出的“满幅值”定标。
所谓“满幅值”,就是声卡处理信号时的最大不失真值,用OdBFS表示。
实际应用时的定义是1kHz信号总谐波失真加噪声小于或等于-40dB时对应的电平。
声卡的满幅值有四个,分别是数字输入满幅值、数字输出满幅值、模拟输入满幅值、模拟输出满幅值。
对于数字通道,满幅值一般是对应于取样精度的。例如当取样精度16bit时,数字信号都可以正确分辨出65536(2的16次方)个不同的幅度值。OdBFS对应于+/-32767样本处。这里提请注意,数字满幅值是峰值,对应的正弦波有效值是-3dB,这是与模拟测试设备有差别的地方,由此会造成计量结果的差异,具体见下文。这本来是正确设计时应该保证的,但是实际上有例外。例如创新VIBRA128,无论用何种方法,录制的波形数字信号都不能超出±22000样本(-3dB/16bit),否则会发生严重的削波失真。如下图所示。
这时对应的数字位数根本达不到16bit,而只有14.4bit。不知这究竟是什么原因造成的(可能跟SRC算法有关),但是可以肯定这不是良好的设计。这时的理论输入动态范围为96-3=93dB。
VIBRA128的数字输出没有这个问题,但是另一方面由于频响不平,如果用白噪声这样宽带恒定幅度的信号,特别是在44.1kHz取样频率下,只有少数频带能够输出16bit值,大多数频带是不可能同时输出满幅值的,否则会造成频响突出带的削波失真。
这样就完成了对该声卡数字通道的定标,在标示输入指标时应该加上这样的后缀-dBFS(14.4bit)设计良好的声卡,特别是专业声卡,是不存在这样的缺陷的,都可以完全正确地输入和输出16bit/24bit的数字信号。
对于模拟通道,满幅值是指数字通道达到或略低于满幅值时,模拟通道能够调节到1KHz信号总谐波失真加噪声小于-40dB时对应的输入输出电压值。