隨著PC產(chǎn)業(yè)漸趨飽和，越來(lái)越多主板業(yè)者開始往高音效質(zhì)量的產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展，也因此「高音效」產(chǎn)品的主板便逐漸普及于一般消費(fèi)者市場(chǎng)，標(biāo)榜著高音質(zhì)專用的零件及配件也如雨后春筍般出現(xiàn)。

電解電容常與發(fā)燒音響做鏈接，而今天百佳泰要探討的課題就是，音響業(yè)者常常說(shuō)的「悅耳」、「干凈」、「深厚」，是否可以透過(guò)某些特殊定義的測(cè)試呈現(xiàn)出來(lái)。百佳泰在這次的測(cè)試中，將使用儀器來(lái)做音質(zhì)的量測(cè)，以不同角度來(lái)衡量不同特性的電容產(chǎn)品，進(jìn)而測(cè)試其對(duì)于音質(zhì)相關(guān)項(xiàng)目的差異性。

測(cè)試相關(guān)信息:

• 測(cè)試儀器: AUDIO Precision SYS-2722& AP585
• 代測(cè)物:相同規(guī)格容量之100uF/6.3V 電解電容和固態(tài)電容
• Test Bed:Asus Z97-K主板

測(cè)試重點(diǎn): 以兩種不同材質(zhì)電容使用于高音質(zhì)主板上，對(duì)音質(zhì)的差異及影響。

測(cè)試項(xiàng)目: 共有七項(xiàng)，將于下方逐一介紹:

1. Full Scale Output Voltage

本項(xiàng)目旨在測(cè)試產(chǎn)品在可容許失真范圍內(nèi)的最大傳輸電壓。通常失真程度在超出原始訊號(hào)的1%時(shí)，代表輸出的強(qiáng)度超過(guò)產(chǎn)品的工作范圍，音頻的波形會(huì)產(chǎn)生截波的現(xiàn)象，而使得聲音產(chǎn)生不好的聽(tīng)覺(jué)感受，例如破音。因?yàn)樯婕暗绞д娴臋z查，我們必須預(yù)防人耳聽(tīng)不到的頻率范圍外的失真或噪音也被計(jì)算進(jìn)來(lái)，所以儀器上的高通和低通率波器會(huì)設(shè)定成限制帶寬在10Hz-22KHz，而在此項(xiàng)以THD+N 1%以下測(cè)得的最大輸出電壓，當(dāng)作是后續(xù)其他測(cè)試項(xiàng)目的參考電壓。

2. Total Harmonic Distortion+ Noise Frequency

理論上訊號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換輸出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生非線性的失真。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸入1KHz頻率的訊號(hào)時(shí)，會(huì)在其倍數(shù)的頻率(2KHz、4KHz)產(chǎn)生諧波，原始信號(hào)加上這些諧波一起輸出時(shí)，自然不會(huì)和原始訊號(hào)一樣，我們稱為諧波失真。

3. Range

動(dòng)態(tài)范圍指的是一個(gè)信號(hào)中最大信號(hào)強(qiáng)度(原始訊號(hào))和最小失真或噪聲的比率，在16bit的數(shù)字信號(hào)中，其理想的最大值為-96dB，此項(xiàng)目時(shí)常和信噪比(SNR)混在一起，通常兩者的結(jié)果數(shù)據(jù)都差不多，但在測(cè)試方式有些許不同，音響界習(xí)慣輸入-60Dbfs的微弱訊號(hào)，可能是因?yàn)檩斎胛⑷跤嵦?hào)比較貼近真實(shí)使用情況，然后觀察其產(chǎn)生的失真(正常情況下如此微弱的訊號(hào)其產(chǎn)生的失真等同于噪訊)，和最大不失真輸出電壓做比較，這個(gè)失真和參考值的距離比率，就是動(dòng)態(tài)范圍。除此之外，業(yè)界普遍會(huì)在量測(cè)數(shù)據(jù)上，額外透過(guò)一個(gè)”A加權(quán)”的過(guò)濾曲線，來(lái)過(guò)濾掉一些高低頻的訊號(hào)能量。此曲線是針對(duì)人耳對(duì)頻率的靈敏度而研究出來(lái)的曲線，透過(guò)該曲線，會(huì)扣除掉人耳不靈敏頻率區(qū)域中的失真噪聲，所以測(cè)量結(jié)果會(huì)相對(duì)美化不少。

4. Noise Level during system activity

噪音指的是產(chǎn)品本身自行產(chǎn)生，和輸入的訊號(hào)無(wú)關(guān)。原本信噪比被量測(cè)的意義在于最大不失真訊號(hào)和噪聲的比例，但在使用時(shí)大部份人都不會(huì)在實(shí)際聆聽(tīng)時(shí)遇到無(wú)訊號(hào)的情形，所以Dynamic Range相對(duì)SNR較為實(shí)際，但同樣的量測(cè)手法用來(lái)監(jiān)視系統(tǒng)是一個(gè)方便又多元的方式，檢查系統(tǒng)在某個(gè)特定行為之下輸出的電位有多高，相對(duì)參考值是多少dB？可以應(yīng)用在許多不同的目的上（例如監(jiān)視系統(tǒng)在重開機(jī)過(guò)程中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生異常的爆音）。

5. Frequency Response

輸入一個(gè)-20dBFS（Follow AES17）強(qiáng)度的全頻訊號(hào)（20Hz-20KHz），然后使用儀器觀察產(chǎn)品輸出電壓在各頻率是否表現(xiàn)的穩(wěn)定以及夠力，是否有衰減或是抖動(dòng)過(guò)大的情況，這是檢查非線性最直接的方法。任何的零件或電路設(shè)計(jì)不良都有可能讓訊號(hào)通過(guò)后，產(chǎn)生某個(gè)頻率的衰減，同時(shí)，過(guò)大的失真也會(huì)造成另外的一種衰減，例如15KHz產(chǎn)生過(guò)大的失真噪聲，則訊號(hào)加上失真的能量變大，相對(duì)之下15KHz以外的訊號(hào)變的較小，假如將15KHz的電位歸零，則在圖型上其他的頻率相對(duì)的變成了一種衰減。

6. Crosstalk vs Frequency

串音，也有人叫它分離度，主要是檢查二個(gè)聲道彼此泄漏信號(hào)的程度。在模擬的信號(hào)輸出上，串音是不可避免的一種情形，對(duì)使用者帶來(lái)的困擾在于所謂的立體聲在每聲道傳遞的信息和相位皆不同，若是信號(hào)有某種程度的混合，則立體感和音場(chǎng)定位將大為模糊。我們需要準(zhǔn)備二個(gè)訊號(hào)，-20dB全頻左聲道有聲，右聲道無(wú)聲的立體聲檔案，和另外一個(gè)內(nèi)容相反的檔案，因?yàn)镸ono的聲音被輸入后會(huì)被復(fù)制到二個(gè)聲道，所以我們需要的是立體聲的檔案，只是其中一個(gè)聲道沒(méi)有任何信息，或是信號(hào)十分微弱。

7. Inter-channel Phase Delay

理想的音頻系統(tǒng)應(yīng)該保持各聲道相位信號(hào)的一致性。相位測(cè)量是代表檢查一個(gè)波型的信號(hào)，相對(duì)于另一個(gè)波型的信號(hào)，在某個(gè)時(shí)間周期間內(nèi)的時(shí)間差，相位差有很多情形，在這里是代表通道間的相位差，以度為單位。本測(cè)試的重點(diǎn)為信號(hào)在進(jìn)入和輸出時(shí)，在不同聲道是否產(chǎn)生延遲不同步。檢查相位和電位關(guān)系不大，我們依照Audio Precision對(duì)測(cè)試計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的模板內(nèi)的設(shè)定，采用的是-6dBFS全頻的信號(hào)，全面性的檢查相位差在各頻率產(chǎn)生的情形。

了解各測(cè)試項(xiàng)目后，百佳泰即開始進(jìn)行第一次測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下。

1. Full scale and Sampling Frequency Accuracy

本產(chǎn)品符合規(guī)範(fàn)定義1%失真以下要有1Vrms以上的輸出，事實(shí)上輸入0dBFS的訊號(hào)後音量開到最大也只會(huì)量測(cè)到0.012%的失真，精確一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，不用到1%，0.2%以上的失真，在波形上就可以很明顯的感受到不同，採(cǎi)樣頻率精確度也在規(guī)範(fàn)0.02%以下，因此電容的更換在本項(xiàng)目明顯看不出差異。

2. Total Harmonic Distortion Amplitude Plus Noise vs Frequency

電解電容 with 48K audio

固態(tài)電容 with 48K audio

電解電容 with 44K audio

固態(tài)電容 with 44K audio

本產(chǎn)品符合規(guī)范定義20Hz-20KHz的頻率范圍內(nèi)，總諧波失真加噪訊小于-80dBFS以下，同時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Re-sample error的情形，而電容的更換在本項(xiàng)目看不出差異。

3. Dynamic Range (A-Weighting)

本產(chǎn)品符合規(guī)范定義在A加權(quán)后的數(shù)據(jù)小于-90dB，而電容的更換在本項(xiàng)目小于1個(gè)dB，若算上量測(cè)資料跳動(dòng)的誤差，等于沒(méi)有差異。

4. Noise Level during system activity (A-Weighting)

本產(chǎn)品符合規(guī)范定義在加權(quán)后的數(shù)據(jù)小于-90dB，而電容的更換在本項(xiàng)目小于1個(gè)dB，若也計(jì)算量測(cè)數(shù)據(jù)跳動(dòng)的誤差，等于沒(méi)有差異。

5.Frequency Response

電解電容 with 48K audio

固態(tài)電容 with 48K audio

電解電容 with 44K audio

固態(tài)電容 with 44K audio

本產(chǎn)品符合規(guī)范定義Low band的衰減小于3dB，High band衰減小于1dB，Passband的Ripple小于正負(fù)0.25dB，更換電容在本項(xiàng)沒(méi)有明顯的差異。

6. Crosstalk vs Frequency

電解電容 with 48K audio

固態(tài)電容 with 48K audio

電解電容 with 44K audio

固態(tài)電容 with 44K audio

本產(chǎn)品符合規(guī)范定義在20Hz-15KHz的頻率范圍內(nèi)，二聲道互相泄漏電量小于-60dBFS，更換電容在本項(xiàng)沒(méi)有明顯的差異。

7.Inter-channel Phase Delay

電解電容 with 48K audio

固態(tài)電容 with 48K audio

電解電容 with 44K audio

固態(tài)電容 with 44K audio

量測(cè)結(jié)果顯示，本產(chǎn)品符合規(guī)范定義在20Hz-20KHz的頻率范圍內(nèi)，二聲道彼此的相位角度差異小于30deg.，更換電容在本項(xiàng)沒(méi)有明顯的差異。

第一次測(cè)試結(jié)論

從量測(cè)的過(guò)程中和測(cè)試所得到的結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)受測(cè)試的所謂高音質(zhì)主板，的確呈現(xiàn)出高質(zhì)量的測(cè)試結(jié)果，即符合Windows Logo Program中對(duì)Premium Desktop等級(jí)的音質(zhì)規(guī)范（最高要求）。

在針對(duì)電解電容以及固態(tài)電容相關(guān)音質(zhì)測(cè)試的部份，在這一次的測(cè)試過(guò)程中，每一個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試資料都相當(dāng)接近，并不足以讓我們分辨出其中的差異，意味著我們想要從中提出測(cè)試的手法來(lái)證明音質(zhì)的部份，在這一次的測(cè)試并沒(méi)有達(dá)到。

要如何從測(cè)試中去發(fā)現(xiàn)電解電容和固態(tài)電容的差異？要在什么情況下才看的出差異？百佳泰將改變標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的條件以及手法，讓音質(zhì)的差異性，從新的測(cè)試手法中被萃取和分離出來(lái)。

第二次測(cè)試結(jié)果將于電容產(chǎn)品 音質(zhì)相關(guān)評(píng)測(cè)解析(中) 非標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)階測(cè)試的差異公開。