オーディオシステム測定
Analog electricalEdit
周波数応答(FR)この測定は、オーディオコンポーネントの出力レベルが合理的に一定のままである周波数範囲(指定されたデシベル範囲内、または1khzの振幅から一定数dB以下)を示します。 トーンコントロールなどの一部のオーディオコンポーネントは、特定の周波数で信号内容のラウドネスを調整するように設計されています。、低音制御は、低周波信号の内容の減衰または強調を可能にし、その場合、仕様は、周波数応答がトーンコントロール”フラット”または無効にして取られる指定 プリアンプにはイコライザ、例えばRIAA周波数応答補正を必要とするLpを再生するためのフィルタも含まれていてもよく、その場合、仕様は応答が標準とどれだけ密接に一致するかを記述することができる。 比較すると、周波数範囲は、通常はデシベル範囲を指定せずに、使用可能な周波数を示すためにラウドスピーカーや他のトランスデューサで使用されること 電力帯域幅はまた、周波数応答に関連しており、高電力で使用可能な周波数の範囲を示しています（周波数応答測定は通常、スルーレートの制限やトランスの飽和が問題にならない低信号レベルで行われるためです。 “フラット”な周波数応答を持つコンポーネントは、重みを変更しません(つまり、、強度）指定された周波数範囲にわたる信号内容の。 多くの場合、オーディオコンポーネントに指定される周波数範囲は、人間の聴覚範囲を広く反映する20Hzから20kHzの間です（ほとんどの人にとって最高の可聴周波数は20kHz未満であり、16kHzがより一般的です）。 “平坦”な周波数応答を持つ成分は、多くの場合、線形であると記述されています。 ほとんどのオーディオコンポーネントは、動作範囲全体で線形になるように設計されています。 適切に設計されたソリッドステートアンプとCDプレーヤーは、周波数応答が0だけ変化する場合があります。20Hzから20kHzの間で2dB。 ラウドスピーカーは、これよりもかなり平坦な周波数応答を有する傾向がある。 全高調波歪み（THD）音楽素材は、明確なトーンが含まれており、歪みのいくつかの種類は、それらのトーンの二重または三重の周波数でスプリアストーンを含 このような調和的に関連する歪みは、高調波歪みと呼ばれます。 高忠実度のために、これは通常、電子デバイスのための<1％であると予想されます。 低歪みは、負帰還を使用して電子機器で達成するのは比較的簡単ですが、このように高レベルのフィードバックを使用することは、オーディオファンの間で多くの論争の話題となっています。 基本的にすべての拡声器は電子工学よりより多くのゆがみを作り出し、1-5%のゆがみは適度に騒々しい聞くレベルで前代未聞ではない。 人間の耳は低周波の歪みに対して敏感ではなく、通常、大音量で再生するとレベルは10％以下になると予想されます。 正弦波入力に対して偶数次の高調波のみを生成する歪みは、奇数次の歪みよりも面倒ではないと考えられることがあります。 出力電力アンプの出力電力は、理想的には、特定の負荷で指定された歪みレベルで、チャネルあたりの最大平均二乗平方根(RMS)電力出力として測定され、引用されます。これは、慣例および政府の規制により、音楽信号で利用可能な電力の最も意味のある尺度と考えられていますが、実際のクリッピングされていない音楽は、ピーク対平均比が高く、通常は可能な最大値をはるかに下回っています。 1960年代後半にはこの点について多くの論争があり、米国政府（FTA）はRMSの数値をすべての高忠実度機器に引用する必要がありました。 音楽力は近年カムバックを作っています。 オーディオ電源も参照してください。 電力仕様では負荷インピーダンスを指定する必要があり、場合によっては二つの数値が与えられます（例えば、ラウドスピーカー用のパワーアンプの出力電力は、通常4オームと8オームで測定されます）。 負荷に最大電力を供給するには、ドライバのインピーダンスを負荷のインピーダンスの複素共役にする必要があります。 純粋に抵抗性の負荷の場合、最大出力電力を達成するために、ドライバの抵抗は負荷の抵抗と等しくなければなりません。 これはインピーダンスマッチングと呼ばれます。 増幅される信号に調和的に関係しない相互変調歪み（IMD）歪みは、相互変調歪みです。 これは、異なる周波数入力信号の望ましくない組み合わせに起因するスプリアス信号のレベルの尺度です。 この効果は、システム内の非線形性に起因します。 十分に高いレベルの負帰還は、アンプ内のこの効果を減少させることができる。 多くの人は、フィードバックレベルを最小限に抑える方法で電子機器を設計する方が良いと考えていますが、他の高精度要件を満たしながら達成する ラウドスピーカドライバの相互変調は、高調波歪みと同様に、ほとんどの電子機器よりもほとんど常に大きくなります。 ＩＭＤは円錐可動域とともに増加する。 ドライバの帯域幅を削減すると、IMDが直接削減されます。 これは、所望の周波数範囲を別々の帯域に分割し、周波数帯域ごとに別々のドライバを採用し、クロスオーバーフィルタネットワークを介してそれらを供給す 急勾配クロスオーバーフィルタはIMD低減に最も効果的ですが、高電流部品を使用するには高価すぎる可能性があり、リンギング歪みが発生する可能性 マルチドライバラウドスピーカーの相互変調歪みは、アクティブクロスオーバーを使用することで大幅に低減することができますが、システムコストと複雑さが大幅に増加します。 ノイズシステム自体によって、または信号に追加された外部ソースからの干渉によって生成される不要なノイズのレベル。 ハムは、通常、利得段の入力に電力線信号を誘導することによって導入される（広帯域ホワイトノイズとは対照的に）電力線周波数でのみノイズを指す。 または不十分に調整された電源から。 クロストーク部品またはライン間の接地電流、浮遊インダクタンスまたは容量によって引き起こされるノイズ（別の信号チャネルからの）の導入。 クロストークは、時には顕著に、チャネル間の分離を減少させる（例えば、、ステレオシステムで）。 クロストーク測定では、干渉を受信するパス内の信号の公称レベルに対するdB単位の数値が得られます。 クロストークは、通常、同じシャーシ内の複数のオーディオチャンネルを処理する機器でのみ問題になります。 コモンモード除去比（CMRR）バランスオーディオシステムでは、入力に等しい信号と反対の信号（差分モード）があり、両方のリード線に課された干渉が減算され、その干渉（同相モード）が相殺される。 CMRRは、そのような干渉を無視し、特にその入力でハムするシステムの能力の尺度です。 これは、一般的に、入力上の長い行、またはいくつかの種類のグランドループ問題が存在する場合にのみ重要です。 入力に誘起されたノイズは、直接ノイズまたはハムとして表示されます。 ダイナミック-レンジと信号対ノイズ比(SNR)コンポーネントが収容できる最大レベルとそれが生成するノイズ-レベルの差。 この測定では入力ノイズはカウントされません。 これはdBで測定されます。 ダイナミックレンジは、与えられた信号源（例えば、音楽やプログラム材料）における最大ラウドネスと最小ラウドネスの比を指し、この測定はまた、オーディ これは、信号のないデバイスのノイズフロアと、指定された（低い）歪みレベルで出力できる最大信号（通常は正弦波）との比（通常はdBで表されます）です。 1990年代初頭以来、オーディオ工学協会を含むいくつかの当局によって、ダイナミックレンジの測定はオーディオ信号で行われることが推奨されています。 これにより、空白のメディアまたはミュート回路の使用に基づく疑わしい測定が回避されます。 ただし、信号対雑音比（SNR）は、ノイズフロアと任意の基準レベルまたはアライメントレベルとの間の比です。 「プロフェッショナル」記録機器では、この基準レベルは通常+4dBu（IEC60268–17）ですが、時には0dBu（英国および欧州-EBU標準アライメントレベル）です。 “テストレベル”、”測定レベル”、”ラインアップレベル”は異なるものを意味し、しばしば混乱を招く。 「消費者」機器では、-10dBVと-6dBuが一般的ですが、標準は存在しません。 異なる媒体は、異なる量のノイズおよびヘッドルームを特徴的に示す。 値は単位間で大きく異なりますが、典型的なアナログカセットは60dB、CDはほぼ100dBを与えるかもしれません。 ほとんどの現代の品質のアンプは、人間の耳のそれに近づく>110dBのダイナミックレンジを持っており、通常は約130dBとみなされます。 プログラムレベルを参照してください。 位相歪み、群遅延、および位相遅延完全なオーディオコンポーネントは、周波数の全範囲にわたって信号の位相コヒーレンシーを維持します。 位相歪みは、低減または除去することが非常に困難な場合があります。 人間の耳は、聞いた音の中の相対的な位相関係に絶妙に敏感ですが、位相の歪みにはほとんど敏感ではありません。 位相誤差に対する感度の複雑な性質と、理解しやすい品質評価を提供する便利なテストの欠如が、従来のオーディオ仕様の一部ではない理由です。 複数の運転者の拡声器システムにクロスオーバー、運転者の配置および特定の運転者の段階の行動によって引き起こされるか、または訂正される複雑な 過渡応答システムは、定常状態の信号に対しては低い歪みを有するが、突然の過渡ではない可能性がある。 アンプでは、この問題は、場合によっては電源、不十分な高周波性能、または過度の負帰還に起因する可能性があります。 関連する測定値はスルーレートと立上り時間です。 過渡応答の歪みは測定が困難な場合があります。 それ以外の点で優れた電力増幅器の多くの設計は、現代の基準では不十分なスルーレートを有することが判明している。 ラウドスピーカーでは、過渡応答性能は、ドライバとエンクロージャの質量と共振、およびクロスオーバーフィルタリングまたはラウドスピーカーのドライバの不十分な時間アラインメントによってもたらされる群遅延と位相遅延によって影響されます。 ほとんどのラウドスピーカーはかなりの量の過渡歪みを生成しますが、一部の設計ではこれが起こりにくくなります（例えば、静電ラウドスピーカー、プラズマアークツイーター、リボンツイーター、複数のエントリポイントを持つホーンエンクロージャ）。 減衰係数が高いほど、一般的にはより良いと考えられています。 これは、パワーアンプがラウドスピーカドライバの望ましくない動きをどれだけうまく制御するかの尺度です。 アンプは、スピーカーコーン、特により大きな質量を持つ低周波ドライバの機械的運動（慣性など）によって引き起こされる共振を抑制することができなけ 従来のラウドスピーカドライバでは、これは本質的に、アンプの出力インピーダンスがゼロに近く、スピーカーワイヤが十分に短く、十分に大きな直径を有する 減衰係数は、アンプと接続ケーブルの出力インピーダンスとボイスコイルのDC抵抗の比であり、長い抵抗のスピーカーワイヤが減衰係数を減少させることを 慣性関連のドライバーの動きのSPLは信号レベルよりも26dB小さく、聞こえないので、20以上の減衰係数は、ライブサウンド補強システムに適していると考 アンプの負帰還は、実効出力インピーダンスを低下させ、減衰係数を増加させます。
MechanicalEdit
Wow and flutterこれらの測定は、アナログレコードや磁気テープなどのアナログメディアの駆動機構を中心に、コンポーネント内の物理的な動きに関連しています。 “Wow”は、駆動モータ速度の長期ドリフトによって引き起こされる低速（数Hz）の変動であり、”flutter”は、通常、テープ輸送機構のキャプスタンの真円度外などの機械的欠陥によ 測定は%で与えられ、より低い数はよりよいです。 Rumbleアナログ再生システムのターンテーブルによって寄与される低周波（数十Hz）ノイズの尺度。 それは不完全な軸受け、不均等なモーター巻上げ、ある回転盤の運転バンドの振動、回転盤の土台によってphonoのカートリッジに等送信される部屋の振動（例えば、交通 低い数字の方が良いです。
DigitalEdit
デジタルシステムは信号レベルでこれらの影響の多くを受けることはありませんが、処理されるデータはシンボリックであるため、回路内でも同じ処理が行われることに注意してください。 シンボルがコンポーネント間の転送を存続し、完全に再生成することができる限り（例えば、パルス整形技術によって）、データ自体は完全に維持される。 データは通常、メモリにバッファされ、非常に正確な水晶発振器によってクロックアウトされます。 各ステージは送信のために新しいシンボルを再生成するため、データは通常、多くのステージを通過するときに縮退しません。
デジタルシステムには独自の問題があります。 これは測定可能であり、他の品質問題に関係なく、システムのオーディオビット深度に依存します。 サンプリングクロックのタイミング誤差(ジッタ)により、信号の非線形歪み(FM変調)が発生します。 デジタルシステムの品質測定（ビット誤り率）の1つは、送信または受信における誤りの確率に関するものです。 システムの品質に関する他の指標は、サンプルレートとビット深度によって定義されます。 しかし、ほぼすべてのデジタルシステムはアナログ入力および/または出力を持っており、確かにアナログの世界と相互作用するすべてのものはそ デジタルシステムのこれらのアナログの部品はアナログの効果に苦しみ、可能性としてはうまく設計されたデジタルシステムの完全性を危
ジッタ測定されたクロックタイミングと理想クロックとの間の周期（周期的ジッタ）と絶対タイミング（ランダムジッタ）の変化の測定。 一般的に、サンプリングシステムでは、ジッタが少ない方が優れています。 サンプルレートアナログ信号の測定が行われるレートの指定。 これは、毎秒サンプル、またはヘルツで測定されます。 サンプリングレートを高くすると、総帯域幅またはパスバンド周波数応答が大きくなり、ストップバンドでは急峻でないアンチエイリアシング/アンチイメージングフィルタを使用することができ、パスバンドの全体的な位相直線性を向上させることができます。 ビット深度パルス符号変調オーディオでは、ビット深度は各サンプルの情報のビット数です。 デジタルオーディオサンプリングで使用されるプロセスである量子化は、再構成された信号にエラーを作成します。 信号対量子化雑音比は、ビット深度の倍数である。 オーディオCdは16ビットのビット深度を使用し、DVDビデオおよびBlu-rayディスクは24ビットのオーディオを使用できます。 16ビットシステムの最大ダイナミックレンジは約96dBですが、24ビットの場合は約144dBです。 ディザは、量子化誤差をランダム化するためにオーディオマスタリングで使用することができ、いくつかのディザシステムは、量子化ノイズフロアのス 形状のディザーを使用すると、16ビットオーディオの有効ダイナミックレンジを約120dBに増やすことができます。 デジタルシステムの最大理論ダイナミックレンジ（SQNR）を計算するには、ビット深度Qに対して次のアルゴリズムを使用する：S Q N R=20log10(2Q)6.02Q d B{\displaystyle\mathrm{SQNR}=20\log_{10}(2^{Q})\approx6.02\cdot Q\\mathrm{dB}\,\! Log\log_{10}（2^{Q}）=\log_{10}（2^{Q}）=\log_{10}（2^{Q}）=\log_{10}（2^{Q}）=\log_{10}（2^{Q}）=\log_{10}（2^{Q}）=\log_{10}（2^{Q}）!となります。例：16ビットシステムには、0から65,535までの216の異なる可能性があります。 ディザリングのない最小の信号は1なので、異なるレベルの数は1より少ない216−1です。 したがって、16ビットデジタルシステムの場合、ダイナミックレンジは20·log（216−1）≧96dBです。 サンプルの精度/同期は、能力ほどの仕様ではありません。 独立したデジタルオーディオデバイスは、それぞれ独自の水晶発振器によって実行され、二つの結晶が全く同じではないので、サンプルレートはわずか これにより、デバイスは時間の経過とともに離れてドリフトします。 これの効果は変わることができます。 あるデジタルデバイスを使用して別のデジタルデバイスを監視すると、あるデバイスが単位時間ごとに他のデバイスよりも多かれ少なかれデータを生成するため、オーディオのドロップアウトや歪みが発生します。 二つの独立したデバイスが同時に記録すると、一方は時間の経過とともに他方のデバイスがますます遅れます。 この効果は、ワードクロック同期で回避することができます。 また、ドリフト補正アルゴリズムを使用してデジタル領域で補正することもできます。 このようなアルゴリズムは、2つ以上のデバイスの相対レートを比較し、マスターデバイスから離れすぎたデバイスのストリームからサンプルをドロップまたは追加します。 結晶が温度などで変化するため、サンプルレートも時間の経過とともにわずかに変化します。 関連項目クロック・リカバリの直線性差動非直線性と積分非直線性は、アナログ-デジタルコンバータの精度の2つの測定値です。 基本的には、各ビットのしきい値レベルが理論的な等間隔のレベルにどれだけ近いかを測定します。