Allion Labs / Omar Huang

什么是放大器?

放大器顧名思義就是用來(lái)放大我們輸出聲音信號(hào)的設(shè)備，也就是喇叭本體，而放大器還可分成前/后級(jí)放大器、KTV放大器、耳機(jī)放大器等等。在本篇文章，我們將介紹AV功率放大器或稱(chēng)AV功放。這臺(tái)放大器本身已集合所有操控功能，讓一般用戶(hù)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(tái)機(jī)器上，雖說(shuō)音質(zhì)可能比不上專(zhuān)門(mén)的放大器，但對(duì)大部份使用者來(lái)說(shuō)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(shí)間追溯到1965年，一位美國(guó)工程師——Ray Dolby于英國(guó)成立了杜比實(shí)驗(yàn)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(zhuān)業(yè)使用者與一般消費(fèi)者都能輕松獲得聽(tīng)覺(jué)的盛宴。

杜比音效（Dolby Audio?）在當(dāng)代已被廣泛使用在影院、家庭、手機(jī)等硬件設(shè)備中，透過(guò)廣播、下載、實(shí)時(shí)串流（直播）等方式，為使用者提供豐富清晰與驚心動(dòng)魄的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。此外，杜比音效技術(shù)還可支持多達(dá)7.1聲道的環(huán)繞音效，無(wú)論在電視、電影、音樂(lè)、或游戲，都能讓用戶(hù)體驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)，Dolby Digital Plus 又稱(chēng) E-AC-3（是Dolby Digital / AC-3 的加強(qiáng)編碼系統(tǒng)），不僅提升了頻寬且能達(dá)到 7.1 聲道。而Dolby TrueHD 則是一個(gè)基於Meridian Lossless Packing的無(wú)失真編解碼格式，在多數(shù)的藍(lán)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(cè)試

在全球多聲道技術(shù)市場(chǎng)中，杜比因其高質(zhì)量的多聲道技術(shù)一直獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，大多數(shù)使用者也視杜比認(rèn)證為音頻技術(shù)的最高標(biāo)準(zhǔn)。然而，對(duì)于想取證的廠(chǎng)商則需要事先完成由杜比所提出的自我檢測(cè)（self-test），目的是為了降低在認(rèn)證測(cè)試時(shí)可能會(huì)遇到的問(wèn)題。自我檢測(cè)包含了兩項(xiàng)測(cè)試：聆聽(tīng)測(cè)試（Listening Test）和電聲測(cè)試（Electrical & Recommended Tests）。百佳泰將在本篇文章中透過(guò)兩臺(tái)AV功放帶大家來(lái)認(rèn)識(shí)自我測(cè)試的測(cè)試內(nèi)容。

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聆聽(tīng)測(cè)試 Listening Tests

該測(cè)項(xiàng)主要是確認(rèn)DUT在播放測(cè)試音頻時(shí)的杜比數(shù)字+，譯碼器有沒(méi)有異常音訊；相較于其他測(cè)試，聆聽(tīng)測(cè)試的特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)明顯的故障。測(cè)試會(huì)在安靜的房間來(lái)進(jìn)行，過(guò)程中會(huì)播放DUT所能支持的音頻格式來(lái)識(shí)別各個(gè)聲道有沒(méi)有正確的呈現(xiàn)，以及播放時(shí)聲音有沒(méi)有異常爆音、點(diǎn)擊聲、失真等等。

測(cè)項(xiàng)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(cè)試 Electrical & Recommended Tests

這個(gè)測(cè)項(xiàng)主要是透過(guò)Audio Precision來(lái)測(cè)量DUT的主要模擬接口的電聲信號(hào)。如果DUT有內(nèi)建網(wǎng)絡(luò)接口，則需要額外測(cè)試網(wǎng)絡(luò)傳輸播放檔案來(lái)測(cè)量信號(hào)，此外還需量測(cè)DUT在杜比數(shù)字+的推薦配置下的性能比。

測(cè)項(xiàng)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(jiàn)問(wèn)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(wú)法正確輸出
4. Decoder 反應(yīng)時(shí)間過(guò)慢

我們選用兩臺(tái)市面上常見(jiàn)的放大器，并在符合ETSI法規(guī)的測(cè)試聆聽(tīng)室來(lái)執(zhí)行杜比的自我檢測(cè)，下面請(qǐng)參考我們測(cè)試環(huán)境以及測(cè)試結(jié)果。

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測(cè)試放大器:

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測(cè)試聆聽(tīng)室:

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測(cè)試儀器:

Audio Precision APx585

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聆聽(tīng)測(cè)試Listening Tests的測(cè)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(tīng)測(cè)試下，兩臺(tái)DUT都能通過(guò)各測(cè)試的要求準(zhǔn)則，在各個(gè)聲道播放中也有正確的呈現(xiàn)，播放高頻以及掃頻的測(cè)試也都沒(méi)有爆音或是延遲的情形，而在音質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)最會(huì)發(fā)生的失真情況也都沒(méi)有狀況。

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電聲測(cè)試 Electrical & Recommended Tests的測(cè)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(dòng)阻抗高的喇叭。量測(cè)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(xiàng)測(cè)試中失真的值都是越低越好。量測(cè)結(jié)果顯示，兩者在最大輸出的 THD+N 都小于建議標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)測(cè)試中信噪比的值越高越好；信噪比的值越高則雜音越少。測(cè)量結(jié)果顯示，兩者DUT都符合建議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)：>65dB。YAMAHA 則比ONKYO 稍微要好一點(diǎn)。

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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(cè)結(jié)果顯示，兩者DUT都符合建議標(biāo)準(zhǔn)>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(dāng)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(cè)試播放了Dual-Mono 的測(cè)試信號(hào)，用以確認(rèn)DUT能支持哪幾種dual-mono格式。從結(jié)果得知兩臺(tái)DUT都支持stereo mode。

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結(jié)語(yǔ):

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