1. Full Scale Voltage
1-1.Analog-to-Analog Input
由 Analog Input端輸入正玄波,加大正玄波的振幅,直到Analog output輸出正玄波出現飽合 (截波現象),此時的輸入訊號RMS值( = Vpi/ 2 )為其Analog Input的 Full-Scale Voltage,Vfs-in。 對 Analog-to-Analog Output而言:輸入Vfs-i,於 output端測得的輸出訊號RMS值
(Vfs-out = Vpo/ 2 )
1-2.Digital-to-Analog Output (DAC, Digital-to-Analog Converter)
以 DAC playback最大的digital PCM data (16-bit stereo unsigned data,則 data range為- 215 ~ (215 -1) , -32768~32767),於 Analog output測得的輸出RMS值(Vdac-fsout)。
1-3.Analog-to-Digital Input (ADC, Analog-to-Digital Converter)
由 Analog input輸入正玄波,加大正玄波的振幅,直到ADC 的 digital output PCM data的最大 range不再變化(一個16-bit解析度的ADC,其最大輸出range應為 - 215 ~ (215 -1) ),此時的輸入訊號RMS值為其Vadc-fsin。
2. THD (Total Harmonics Distortion ,總諧波失真)
諧波訊號強度與主訊號強度的比值
物理意義:音質的純淨程度,harmonics強度愈少,表示主訊號愈乾淨。 (THD值愈負,表示愈佳)
2-1.一個良好的單一頻率玄波訊號,其在頻譜上展開,主訊號強度遠超過諧波,因此其THD值極佳。
2-2.一個飽和(截波)的玄波訊號,可視為由許多倍頻玄波合成,因此在頻譜上展開,將顯示出其成份,依 THD的數學定義計算,其 THD將隨諧波成份增加而變差
3. SNR(Signal-to-Noise Ratio,訊號雜訊比) / DNR(Dynamic Range, 動態響應範圍)
主訊號強度與Noise訊號強度的比值。
1-1.Analog-to-Analog Input
由 Analog Input端輸入正玄波,加大正玄波的振幅,直到Analog output輸出正玄波出現飽合 (截波現象),此時的輸入訊號RMS值( = Vpi/ 2 )為其Analog Input的 Full-Scale Voltage,Vfs-in。 對 Analog-to-Analog Output而言:輸入Vfs-i,於 output端測得的輸出訊號RMS值
(Vfs-out = Vpo/ 2 )
1-2.Digital-to-Analog Output (DAC, Digital-to-Analog Converter)
以 DAC playback最大的digital PCM data (16-bit stereo unsigned data,則 data range為- 215 ~ (215 -1) , -32768~32767),於 Analog output測得的輸出RMS值(Vdac-fsout)。
1-3.Analog-to-Digital Input (ADC, Analog-to-Digital Converter)
由 Analog input輸入正玄波,加大正玄波的振幅,直到ADC 的 digital output PCM data的最大 range不再變化(一個16-bit解析度的ADC,其最大輸出range應為 - 215 ~ (215 -1) ),此時的輸入訊號RMS值為其Vadc-fsin。
2. THD (Total Harmonics Distortion ,總諧波失真)
諧波訊號強度與主訊號強度的比值
物理意義:音質的純淨程度,harmonics強度愈少,表示主訊號愈乾淨。 (THD值愈負,表示愈佳)
2-1.一個良好的單一頻率玄波訊號,其在頻譜上展開,主訊號強度遠超過諧波,因此其THD值極佳。
2-2.一個飽和(截波)的玄波訊號,可視為由許多倍頻玄波合成,因此在頻譜上展開,將顯示出其成份,依 THD的數學定義計算,其 THD將隨諧波成份增加而變差
3. SNR(Signal-to-Noise Ratio,訊號雜訊比) / DNR(Dynamic Range, 動態響應範圍)
主訊號強度與Noise訊號強度的比值。
物理意義:最大可區分訊號與最小可區分訊號的響應範圍。SNR愈高,表示愈細微的聲音都可以讓聽者區分出來。 Ex:交響樂的表現。
在計算上,SNR只是THD+N的倒數,然而不同之處在於THD+N的主訊號以-3dBFS (相對於full scale voltage的 0.707)做基準,欲測出harmonics成份;而 SNR的主訊號以-60dBFS (相對於full scale voltage的 1/1000)做基準,其假設1/1000的 FS。強度已足夠讓 harmonics成份不計,頻譜上除了主訊號成份之外其他均為noise level。
4. Why 0dB gain?
某些device可能藉由壓低/放大訊號來取得量測時較佳的數據,例如:一般而言,DAC較 output O P難做,可以將DAC的輸出刻意降低1/2,將 output OP輸出增加2 倍,以得到較好的DAC performance。為了公平的對不同製造商的device 進行performance的評估,因此以0dB gain做為統一的標準。
5.Frequency Response
人耳Audio band的定義範圍為20Hz ~ 20KHz,為了在此區間獲得穩定的gain不致因衰減或 增加gain的現象造成聽覺上的不適。
5-1.PC2001規範了下列條件:
Sample Rate, Fs=48KHz, FR (-3dB) = 20Hz ~ 19.2KHz
Sample Rate, Fs=44.1KHz, FR (-3dB) = 20Hz ~ 17.6KHz
Pass-band ripple (40Hz ~ 0.4*Fs/2) < +-0.5dBFS
5-2.What is ripple? Why it occurs?
依 Nyquist theory,在不造成alias現象的前提下,48KHz sample rate最高可sample 24KHz的 audio signal,因此濾除高頻的noise變的相當重要,CODEC中以digital filter來濾除24KHz。以上的audio signal,理想上該filter的頻率響應應為一完美的頻譜,然而在欲達成該頻率響應的代價是digital filter的 tape數(乘加器)的數量將非常大。以 CODEC clock rate為 12.288MHz計算,所允許的tape數最多為12.288MHz/48KHz = 256,其所形成digital filter的頻率響應實際情形將出現ripple的現象。