Allion Labs / Omar Huang

什么是放大器?

放大器顧名思義就是用來放大我們輸出聲音信號的設(shè)備，也就是喇叭本體，而放大器還可分成前/后級放大器、KTV放大器、耳機放大器等等。在本篇文章，我們將介紹AV功率放大器或稱AV功放。這臺放大器本身已集合所有操控功能，讓一般用戶能輕易上手，而它的主要特色能讓A（audio，音頻、音響） 與V（video，音頻、圖像） 集合在一臺機器上，雖說音質(zhì)可能比不上專門的放大器，但對大部份使用者來說是最為方便的選擇。此外，AV 功放重要的功能還包括杜比跟DTS兩種環(huán)繞聲道技術(shù)的處理器。

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什么是杜比（Dolby）和杜比音效（Dolby Audio?）?

時間追溯到1965年，一位美國工程師——Ray Dolby于英國成立了杜比實驗室（Dolby Laboratories Inc.）。歸功于他發(fā)明的噪音衰減技術(shù)，不僅讓音效的質(zhì)量提升，也讓專業(yè)使用者與一般消費者都能輕松獲得聽覺的盛宴。

杜比音效（Dolby Audio?）在當代已被廣泛使用在影院、家庭、手機等硬件設(shè)備中，透過廣播、下載、實時串流（直播）等方式，為使用者提供豐富清晰與驚心動魄的聽覺體驗。此外，杜比音效技術(shù)還可支持多達7.1聲道的環(huán)繞音效，無論在電視、電影、音樂、或游戲，都能讓用戶體驗到多層次音效。

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杜比數(shù)字技術(shù)、杜比數(shù)字+、與杜比 TrueHD的區(qū)別

Dolby Digital Plus基於杜比數(shù)位（AC-3）技術(shù)；該技術(shù)是目前電影、廣播、家庭影院環(huán)繞聲的制定標準，Dolby Digital Plus 又稱 E-AC-3（是Dolby Digital / AC-3 的加強編碼系統(tǒng)），不僅提升了頻寬且能達到 7.1 聲道。而Dolby TrueHD 則是一個基於Meridian Lossless Packing的無失真編解碼格式，在多數(shù)的藍光電影都是使用該技術(shù)。

Codec	Blu-ray Disc
	Decoding	Channel	Bitrate
AC-3	Mandatory	1 to 5.1	640 kbit/s
E-AC-3	Optional, rear only	6.1 to 7.1	1.664 Mbit/s
TrueHD	Optional	1 to 8 ?	18 Mbit/s

杜比數(shù)字的三種傳輸帶寬比較表
杜比數(shù)字(AC-3) 、杜比數(shù)字+ (E-AC-3) 、杜比TrueHD

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AV功放的杜比測試

在全球多聲道技術(shù)市場中，杜比因其高質(zhì)量的多聲道技術(shù)一直獨領(lǐng)風騷，大多數(shù)使用者也視杜比認證為音頻技術(shù)的最高標準。然而，對于想取證的廠商則需要事先完成由杜比所提出的自我檢測（self-test），目的是為了降低在認證測試時可能會遇到的問題。自我檢測包含了兩項測試：聆聽測試（Listening Test）和電聲測試（Electrical & Recommended Tests）。百佳泰將在本篇文章中透過兩臺AV功放帶大家來認識自我測試的測試內(nèi)容。

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聆聽測試 Listening Tests

該測項主要是確認DUT在播放測試音頻時的杜比數(shù)字+，譯碼器有沒有異常音訊；相較于其他測試，聆聽測試的特點可以發(fā)現(xiàn)明顯的故障。測試會在安靜的房間來進行，過程中會播放DUT所能支持的音頻格式來識別各個聲道有沒有正確的呈現(xiàn)，以及播放時聲音有沒有異常爆音、點擊聲、失真等等。

測項如下:

1. Channel Identification
2. Difficult Bitstreams
3. Data-Rate Support
4. Sample-Rate Support
5. Error Concealment
6. Consumer Encoder Bitstreams
7. Additional BSI Bitstreams

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電聲測試 Electrical & Recommended Tests

這個測項主要是透過Audio Precision來測量DUT的主要模擬接口的電聲信號。如果DUT有內(nèi)建網(wǎng)絡(luò)接口，則需要額外測試網(wǎng)絡(luò)傳輸播放檔案來測量信號，此外還需量測DUT在杜比數(shù)字+的推薦配置下的性能比。

測項如下：

1. Reference Level
2. Maximum output level
3. Signal-to-noise-ratio
4. THD+N vs frequency
5. Dual-Mono Support
6. Audio/Video Synchronization

杜比可能的常見問題:

1. 聲音輸出有延遲 AV 同步
2. 聲音有異常音甚至到破音
3. 多聲道無法正確輸出
4. Decoder 反應(yīng)時間過慢

我們選用兩臺市面上常見的放大器，并在符合ETSI法規(guī)的測試聆聽室來執(zhí)行杜比的自我檢測，下面請參考我們測試環(huán)境以及測試結(jié)果。

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測試放大器:

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測試聆聽室:

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測試儀器:

Audio Precision APx585

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聆聽測試Listening Tests的測試結(jié)果:

Test Item	ONKYO		YAMAHA
	Pass	Fail	Pass	Fail
Channel Identification	?	?	?	?
Difficult Bitstreams	?	?	?	?
Data-Rate Support	?	?	?	?
Sample-Rate Support	?	?	?	?
Error Concealment	?	?	?	?
Consumer Encoder Bitstreams	?	?	?	?
Additional BSI Bitstreams	?	?	?	?

在聆聽測試下，兩臺DUT都能通過各測試的要求準則，在各個聲道播放中也有正確的呈現(xiàn)，播放高頻以及掃頻的測試也都沒有爆音或是延遲的情形，而在音質(zhì)標準最會發(fā)生的失真情況也都沒有狀況。

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電聲測試 Electrical & Recommended Tests的測試結(jié)果:

Reference Level

DUT	Channel L	Channel R
YAMAHA	7.926 V	7.916 V
ONKYO	7.453 V	7.282 V

一般而言放大器的輸出越高越能推動阻抗高的喇叭。量測結(jié)果顯示，兩者在最大輸出都接近落在7V，而 YAMAHA 則是比 ONKYO 稍微高 0.5V。

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Maximum output level

DUT	Channel L	Channel R	Results		Pass Criterion
			Pass	Fail
ONKYO	0.013%	0.013%	?	?	THD+N <3% distortion at any volume level
YAMAHA	0.050%	0.051%	?	?

在這項測試中失真的值都是越低越好。量測結(jié)果顯示，兩者在最大輸出的 THD+N 都小于建議標準的3%；而 YAMAHA 則是比 ONKYO 稍微高 0.04%。

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Signal-to-noise-ratio

DUT	Channel L	Channel R	Results		Pass Criterion
			Pass	Fail
ONKYO	91.877 dB	91.588 dB	?	?	> 65 dB
YAMAHA	93.328 dB	93.219 dB	?	?

在這項測試中信噪比的值越高越好；信噪比的值越高則雜音越少。測量結(jié)果顯示，兩者DUT都符合建議標準的數(shù)據(jù)：>65dB。YAMAHA 則比ONKYO 稍微要好一點。

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THD+N vs frequency

ONKYO

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YAMAHA

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DUT	Results		Pass Criterion
	Pass	Fail
ONKYO	?	?	>65 dB
YAMAHA	?	?

量測結(jié)果顯示，兩者DUT都符合建議標準>65dB，但ONKYO在10K的頻率則比 YMAHA更加穩(wěn)定；YAMAHA 則在200~3KHz區(qū)段有相當大的左右聲道落差。

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Dual-Mono Support

DUT	Results		Pass Criterion
	Pass	Fail
ONKYO	?	?	The product indicates the presence of dual-mono encoded bitstreams.
YAMAHA	?	?

該測試播放了Dual-Mono 的測試信號，用以確認DUT能支持哪幾種dual-mono格式。從結(jié)果得知兩臺DUT都支持stereo mode。

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結(jié)語:

百佳泰深耕聲音測試多年，不僅能執(zhí)行杜比所要求的自我測試（self-test），更能提供多樣化的客制化解決方案，幫助廠商在產(chǎn)品開發(fā)初期能及早發(fā)現(xiàn)問題并進行改善，不但可以降低出貨后的客戶抱怨外，也能提高消費者滿意度。本篇測試案例以AV功放杜比的測試手法為例，如欲了解其他音頻技術(shù)的測試案例；如數(shù)字化影院系統(tǒng)（Digital Theater Systems，DTS）的標準完整測試要點以及測試要求，請聯(lián)系百佳泰。