Android Audio基础（55）——音频常见指标

作为音频从业者，理解一些常见的音频指标是必须的。下面总结一些音频指标以及测量的方法。

音频信噪比

是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号，噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号（或信息），并且该种信号并不随原信号的变化而变化。

对于音频播放器来说，信噪比都是一个比较重要的参数，它指音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度之间的比率称为信号噪声比，简称信噪比（Signal/Noise），通常以S/N表示，单位为分贝（dB）。对于播放器来说，该值当然越大越好。表示有效数据占比更高。

信噪比的大小是用有用信号功率（或电压）和噪声功率（或电压）比值的对数来表示的。这样计算出来的单位称为“贝尔”。实用中因为贝尔这个单位太大，所以用它的十分之一做计算单位，称为“分贝”。

测量原理：
播放0DB的正弦波，播放静音数据。分别记录设备的输出幅度。用两者相除。大概得到信噪比。

频率响应特性（频响）

音频的频率响应特性是指音频设备在输入不同频率的信号时，其输出信号的振幅和相位随频率的变化特性。简单来说，就是设备对不同频率声音的敏感度和还原能力。理想的频率响应应当是平直的，即设备对所有频率的信号都有一致的处理能力，不会因信号的频率高低而产生不同的效果。然而，在实际应用中，由于各种因素的影响，设备的频率响应往往会出现不同程度的波动。

频率响应特性直接影响到音频设备对声音的还原度和失真度。如果一个设备的频率响应不佳，那么它在处理某些特定频率的信号时可能会出现明显的问题，例如声音失真、音色不自然等。因此，频率响应是评估音频设备性能的重要参数之一。

音频设备的频率响应通常通过增益衰减曲线和相位曲线来表示。增益衰减曲线反映了设备在不同频率下的输出信号与输入信号的比值，即增益的变化情况。相位曲线则反映了设备在不同频率下的输出信号与输入信号的相位差。通过对这些曲线的分析，可以全面了解设备的频率响应特性。

音频设备的频率响应范围通常指其能够处理的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围。例如，一款耳机的频率响应范围可能是20Hz-20kHz，这表示该耳机能够处理从20Hz到20kHz的信号。值得注意的是，这个范围并不是指耳机只能处理这个范围内的信号，而是指在这个范围内，耳机能够保持良好的性能。

测量原理：
播放频率响应测试码流（通过AP）

声道对增益差

声道对增益差，简单来说，就是立体声音响系统中左、右两个声道之间的增益差别。增益（Gain）是用于描述放大电路放大倍数的指标，单位通常是分贝（dB）。在立体声系统中，如果左右声道的增益不一致，就会导致声道对增益差的出现。

声道对增益差对音频的立体感和音质有显著影响。如果两个声道之间的增益差过大，那么重放声音的立体感将减弱，甚至可能出现声像定位偏移的情况。这是因为增益差会导致左右声道的声音大小不平衡，从而影响听者对声音来源方向的判断。

测量原理：
播放左右声道一样的正弦波文件。测量设备输出的左右声道信号幅度的差异。

声道对串扰

声道对串扰是指在立体声音响系统中，当左声道或右声道播放信号时，该信号部分泄露到另一个声道（右声道或左声道）中的现象。这种泄露会导致在另一个声道中听到本不应存在的声音，从而影响立体声效果。

测量原理：
播放左声道为0db的正弦波，右声道静音的音频文件。观察设备输出的右声道幅度。获得左声道对右声道的串扰数据。
右声道对左声道的串扰数据可以相似的方法获取。

过载

音频过载是指音频信号超过了音频设备或系统的处理能力，导致信号失真或设备损坏的现象。当音频信号的幅度过大，超出了音频放大器、扬声器或其他音频处理设备的额定功率或动态范围时，就会发生过载。
测量原理：
播放0DB的正弦波型号，看设备输出是否存在削波现象。

总谐波失真

音频信号在处理或放大过程中产生的一种失真现象，它描述了输出信号相对于输入信号多出的额外谐波成分。以下是对音频总谐波失真的详细介绍。音频的总谐波失真是指当音频信号通过功率放大器或其他音频处理设备时，由于设备内部非线性元件的作用，导致输出信号中除了原始音频信号（基波）外，还产生了额外的谐波成分。这些谐波成分的频率是原始信号频率的整数倍，它们与原始信号叠加在一起，使得输出信号的波形发生畸变，从而产生了失真。