由于希望在保持高功率輸出和可接受的（低）失真水平的同時(shí)將功耗保持在最小，目前大多數(shù)汽車(chē)音頻放大器都是A/B或D類(lèi)。汽車(chē)制造商沒(méi)有公布用于評(píng)估放大器性能的專(zhuān)有測(cè)試方法，但人們想要對(duì)汽車(chē)音頻放大器進(jìn)行的測(cè)量類(lèi)型很容易識(shí)別。在這里，我們討論了進(jìn)行的典型測(cè)量，并確定了與汽車(chē)系統(tǒng)相關(guān)的具體關(guān)注領(lǐng)域。

典型的音頻放大器測(cè)試包括增益和電平、共模抑制、電源抑制、頻率響應(yīng)、輸出功率和諧波失真、互調(diào)失真、噪聲本底、串?dāng)_、直流偏移以及點(diǎn)擊和彈出。

執(zhí)行這些測(cè)試所需的儀器包括音頻分析儀、能夠輸出9至16 VDC的直流電源、功率計(jì)（用于效率測(cè)量）和萬(wàn)用表（用于檢查負(fù)載和電源電壓）。所需的其他測(cè)試項(xiàng)目包括被測(cè)放大器的額定阻抗和輸出功率的非電感負(fù)載電阻器，以及將DUT（被測(cè)設(shè)備）和測(cè)試設(shè)備連接到公共接地的接地電纜。

從“黑匣子”的角度來(lái)看，這種測(cè)試在不同類(lèi)型的音頻放大器之間是一致的。然而，需要對(duì)D類(lèi)放大器輸出進(jìn)行特殊調(diào)節(jié)，以解決這些放大器特有的帶外噪聲。這將在本文的最后一節(jié)中進(jìn)一步討論。

良好的接地實(shí)踐對(duì)于優(yōu)化音頻放大器性能非常重要，但對(duì)于實(shí)現(xiàn)最佳測(cè)量結(jié)果也至關(guān)重要。測(cè)試系統(tǒng)中設(shè)備（如開(kāi)關(guān)、被測(cè)設(shè)備和測(cè)試儀器）之間的小接地電位差可能耦合到信號(hào)路徑中，并由于信號(hào)導(dǎo)體和底盤(pán)之間的固有雜散電容而導(dǎo)致不希望的干擾或噪聲。

總線接地有時(shí)似乎是一種方便的方法，但這種技術(shù)往往會(huì)產(chǎn)生最壞的結(jié)果。鏈的每個(gè)支路中的電阻將設(shè)備置于不同的接地電位，并且不如星形接地方法有效。

           母線接地---不推薦                       星形接地---推薦 

AP強(qiáng)烈建議通過(guò)低阻抗導(dǎo)線將每個(gè)設(shè)備的底盤(pán)接地直接連接到測(cè)試儀器的接地。

測(cè)量：

增益和電平

在兩個(gè)通道上同時(shí)測(cè)量輸出電平和增益的同時(shí)，通過(guò)應(yīng)用階躍輸入電平掃描，可以方便地執(zhí)行增益和電平測(cè)試。如下圖所示，該放大器的增益約35，如上軌跡（使用右垂直軸）所示，并具有線性響應(yīng)，輸入振幅（圖上的水平刻度）從低于2 mVrms到約600 mVrms，然后開(kāi)始在輸出處削波。左軸顯示以Vrms為單位的測(cè)量輸出電平。注意，該DUT的左通道和右通道非常匹配。

如果在更寬的輸入范圍內(nèi)測(cè)試DUT，我們可以使用相同的測(cè)量來(lái)可視化線性動(dòng)態(tài)范圍。下圖顯示，該DUT在低端和高端均掃過(guò)線性范圍。該器件的增益約為35，線性動(dòng)態(tài)范圍約為57 dBV。請(qǐng)注意，顯示57 dB范圍的光標(biāo)位置有些模糊，因此，SNR測(cè)量通常與應(yīng)用于系統(tǒng)的最大幅度一起使用，以產(chǎn)生單值動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量。

噪聲本底

噪音是好的音響系統(tǒng)的敵人。信道中的任何非預(yù)期信號(hào)通常稱(chēng)為噪聲。這可能是電流在電路中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲，也可能是由于串?dāng)_、缺乏足夠的電源隔離和濾波、接地不良或電機(jī)（如擋風(fēng)玻璃雨刮器、座椅、天窗）或點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁干擾而在通道中出現(xiàn)的確定性（非隨機(jī)）信號(hào)。如果該噪聲發(fā)生在增益級(jí)之前，則噪聲將被放大。

準(zhǔn)確知道放大器通道上有多少噪聲以及噪聲可能來(lái)自何處，是評(píng)估放大器質(zhì)量或?qū)μ囟▎卧蜓b置進(jìn)行故障排除的關(guān)鍵信息。

測(cè)量本底噪聲表明，在沒(méi)有施加信號(hào)的情況下，信道是多么“安靜”。因此，測(cè)量通常通過(guò)以匹配阻抗終止DUT的輸入，并在沒(méi)有信號(hào)施加到輸入的情況下測(cè)量剩余RMS幅度來(lái)完成。限制分析儀上的測(cè)量帶寬至關(guān)重要，因?yàn)楦鄮捯馕吨鴾y(cè)量中的噪聲更多。對(duì)于大多數(shù)汽車(chē)音頻放大器，20 Hz至20 kHz是合適的。

以下是對(duì)汽車(chē)音頻功率放大器進(jìn)行測(cè)量的示例：

查看該數(shù)據(jù)的頻譜視圖表明，不存在主要的確定性噪聲源（因?yàn)樗鼤?huì)在頻譜中顯示為特定的線或雜散），并且噪聲本質(zhì)上主要是隨機(jī)的。如果輸入端接時(shí)頻譜中出現(xiàn)確定性雜散，這些雜散的頻率可以提供信號(hào)的性質(zhì)和來(lái)源的提示，這是系統(tǒng)或設(shè)計(jì)故障排除的第一步。

噪聲是汽車(chē)聽(tīng)力體驗(yàn)的一個(gè)重要方面。當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)和其他附件關(guān)閉的安靜車(chē)輛中收聽(tīng)時(shí)，聽(tīng)眾可能會(huì)變得非常敏感。當(dāng)打開(kāi)和/或關(guān)閉系統(tǒng)時(shí)，乘客可能會(huì)敏銳地意識(shí)到音頻系統(tǒng)的噪聲本底。

噪聲測(cè)量有時(shí)使用A加權(quán)濾波器進(jìn)行，該濾波器試圖將人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)響應(yīng)考慮在內(nèi)。

NR和共模抑制：

用于信噪比測(cè)量的方法是將單音注入放大器輸入（在DUT的指定輸入幅度下），并測(cè)量輸出處的單音幅度，然后去除輸入信號(hào)并測(cè)量該輸出上的噪聲本底幅度，從而提供所需數(shù)據(jù)

SNR的點(diǎn)。下圖顯示了雙通道放大器上測(cè)得的SNR。這表明，在輸出端，施加信號(hào)的幅度和噪聲本底之間存在超過(guò)70 dB的差異。

共模抑制比（CMRR）是配置為平衡（差分）輸出的放大器與配置為不平衡（單端）輸出的同一放大器的輸出噪聲幅度的比較。該測(cè)試證明了平衡輸出提供隨機(jī)噪聲消除的有效性。CMRR計(jì)算為CMRR（dB）=20*log10（VDM/VCM）。

以下測(cè)試電路在具有兩個(gè)通道發(fā)生器（例如，APx515、APx525、APx526、APx555和APx582）的音頻精密APx分析儀內(nèi)實(shí)現(xiàn)：

IEC 60268-3標(biāo)準(zhǔn)為共模抑制比測(cè)試定義了略微不同的實(shí)施方式。首先測(cè)量差分信號(hào)并存儲(chǔ)其值。接下來(lái)，按照IEC 60268-3規(guī)范的定義，將每個(gè)輸出支路分別測(cè)量為具有與每個(gè)支路串聯(lián)的10歐姆源電阻的共模輸出。兩個(gè)輸出的較高測(cè)量共模電平被用作共模值，最后，如前一段所述進(jìn)行計(jì)算。

以下是IEC 60268-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試電路，也在提供兩個(gè)信道發(fā)生器的音頻精度APx分析儀中實(shí)現(xiàn)：

以下是該測(cè)試的示例輸出，使用先前共模抑制比測(cè)量中測(cè)試的相同DUT

對(duì)于設(shè)計(jì)良好的放大器，這些共模抑制比測(cè)試結(jié)果通常在60 dB或更大范圍內(nèi)。您可以看到，IEC共模抑制比方法比基本共模抑制比略為悲觀。音頻精度APx500音頻分析儀（B系列或傳統(tǒng)）設(shè)計(jì)用于執(zhí)行這些共模抑制比測(cè)試，可從可用測(cè)量值列表中選擇。

電源抑制比（PSRR）

車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)中的電噪聲可耦合到音頻系統(tǒng)中，從而產(chǎn)生可聽(tīng)噪聲。電源抑制比（PSRR）測(cè)試測(cè)量放大器防止電源系統(tǒng)噪聲影響音頻輸出的能力。這在直接由車(chē)輛電池供電的系統(tǒng)中至關(guān)重要。對(duì)于設(shè)計(jì)為從開(kāi)關(guān)模式電源供電的系統(tǒng)，電源通常設(shè)計(jì)有濾波器，以消除通常與開(kāi)關(guān)電源相關(guān)聯(lián)的更高水平的電源紋波，并因此表現(xiàn)出更高的電源AC抑制水平。

這里的測(cè)試挑戰(zhàn)之一是配置一個(gè)能夠以全功率電平驅(qū)動(dòng)DUT的直流電源，但該電源也可以使電源線由騎在直流電平上的規(guī)定電平的交流信號(hào)調(diào)制。為此類(lèi)測(cè)試設(shè)計(jì)的儀表級(jí)電源的一個(gè)示例是KEPCO BOP 20-20MC。另一種潛在的直流調(diào)制電源是Accel TS200。Picotest J2121A是一種電源線注入器，可用于PSRR測(cè)量，設(shè)計(jì)用于與外部固定直流電源結(jié)合使用。還可以配置直流耦合功率放大器作為電源，以執(zhí)行PSRR測(cè)試，前提是其具有足夠的功率來(lái)正確地向DUT供電。

此測(cè)試的典型限制為：≥ 在整個(gè)掃描期間為60dB。

從該圖中，您可以看到其中一個(gè)發(fā)生器的輸出連接到調(diào)制器輸入

（圖中顯示為音頻輸入），為電源輸出提供調(diào)制。在音頻分析器上使用兩個(gè)輸入；一個(gè)用于測(cè)量直流電源輸出上的信號(hào)幅度，一個(gè)用于在DUT的輸出上測(cè)量相關(guān)頻率。對(duì)于該測(cè)試，DUT輸入端被終止。

音頻分析器設(shè)置為使用序列導(dǎo)航器中的“帶通頻率掃描”選項(xiàng)在發(fā)生器上產(chǎn)生掃頻單音輸出。該序列從“RMS電平”測(cè)量開(kāi)始，然后是PSRR測(cè)量。最終測(cè)試數(shù)據(jù)集通過(guò)計(jì)算PSRR的導(dǎo)出輸出生成。請(qǐng)注意，“窗口寬度”選擇與分析儀一起使用，以創(chuàng)建盡可能窄的帶通濾波器，根據(jù)每個(gè)步驟應(yīng)用于DUT的特定輸入頻率，提供輸出電平的最精確表示。該掃描輸出被施加到電源上的調(diào)制輸入。

測(cè)試開(kāi)始時(shí)，使用清潔（非調(diào)制）直流電源測(cè)量DUT RMS輸出。這成為任何特定頻率下PSRR的測(cè)量“噪聲本底”。如果DUT輸出不超過(guò)該噪聲本底，我們只能測(cè)量PSRR的下限；真實(shí)的PSRR值將更高。接下來(lái)，將發(fā)電機(jī)輸出設(shè)置為在通常從約20Hz到5kHz的范圍內(nèi)掃描。在每個(gè)頻率步長(zhǎng)處，測(cè)量均方根電平。

以下是此測(cè)試的原始數(shù)據(jù)輸出示例：

該圖表明，DUT明顯滿足以下測(cè)試極限：≥ 在20Hz至5kHz范圍內(nèi)為60dB。還請(qǐng)注意，由于在20 Hz至約70 Hz的范圍內(nèi)，“Amp Out Ch1”電平不高于“Amp No AC電源”，因此我們只能說(shuō)DUT的性能與所示性能相同或更好。理想情況下，電源AC電壓將足夠高，以在所有給定激勵(lì)頻率下在DUT輸出中引起峰值。這可能在所有情況下都不可能。電源的示例設(shè)置可以包括13.8V的DC電平和大約2Vrms的AC電平。

頻率響應(yīng)：

頻率響應(yīng)提供了當(dāng)以已知電平的一系列輸入頻率激勵(lì)時(shí)DUT的輸出電平變化的記錄。對(duì)于音頻設(shè)備，這通常在20 Hz到20 kHz的范圍內(nèi)完成，但對(duì)于“高清晰度”音頻，它可以擴(kuò)展到45或90 kHz的帶寬。

以下是頻率響應(yīng)測(cè)試的輸出示例。該DUT在通帶上顯示出非常好的振幅平坦性，在高端具有典型的截止響應(yīng)。

傳統(tǒng)上，該測(cè)試是用步進(jìn)頻率源進(jìn)行的。然而，特別是在生產(chǎn)測(cè)試等環(huán)境中，現(xiàn)在使用對(duì)數(shù)掃頻正弦（chirp）信號(hào)來(lái)完成大部分工作，以大幅減少測(cè)試時(shí)間。例如，23秒階躍頻率測(cè)試可以用具有可比結(jié)果的4秒啁啾測(cè)試代替。

輸出功率與諧波失真：

輸出功率與諧波失真相關(guān)；失真通常隨著輸出功率增加到全額定功率而增加。

測(cè)試音頻放大器時(shí)，通常進(jìn)行兩次THD+N測(cè)量。一個(gè)在1W輸出功率下完成，所有通道同時(shí)驅(qū)動(dòng)。這集中于整個(gè)放大器的小信號(hào)失真。另一種是全功率測(cè)試，只有一個(gè)通道被驅(qū)動(dòng)。這驗(yàn)證了DUT可以達(dá)到預(yù)期的最大功率水平設(shè)計(jì)目標(biāo)，同時(shí)滿足失真性能設(shè)計(jì)目標(biāo)。當(dāng)放大器的功率從1W輸出參考電平增加到最大額定功率輸出時(shí)，THD+N百分比可以增加10倍或更多。以下是目標(biāo)THD+N性能規(guī)格與設(shè)備等級(jí)的對(duì)比示例：

通常情況下，在分析儀帶寬設(shè)置為DUT的全帶寬（例如，20 Hz至20 kHz）的情況下執(zhí)行THD+N測(cè)試，但不會(huì)更寬，因?yàn)檫@會(huì)增加來(lái)自頻譜不相關(guān)部分的額外噪聲。然而，對(duì)于應(yīng)使用的分析儀源施加頻率范圍的范圍，存在不同的看法。輸入通常覆蓋20 Hz到6kHz用于THD+N測(cè)試。這里的理由是，在6kHz時(shí)，只有一次和二次諧波仍在頻帶內(nèi)，而高于6kHz的測(cè)試提供的有用數(shù)據(jù)較少。

下圖顯示了從DUT測(cè)得的輸出功率（使用左垂直刻度讀取輸出功率），以及相應(yīng)的THD+N測(cè)量結(jié)果（使用右垂直刻度讀取THD+N百分比）。輸出功率曲線在圖的上部，而THD+N曲線在下部。最接近底部的曲線是1W輸出水平下的THD+N，從該曲線向上的下一條曲線是最大額定輸出功率為75瓦時(shí)的THD+N。

我們?cè)谶@里看到，輸出功率曲線的形狀在功率電平之間是一致的，但THD+N曲線有顯著不同。還請(qǐng)注意，兩條THD+N曲線在約6kHz處急劇下降，這表明當(dāng)諧波超過(guò)帶寬截止值時(shí)，該測(cè)量值減小。

互調(diào)失真：

如前一節(jié)中關(guān)于THD+N的討論，很難獲得關(guān)于10 kHz以上諧波失真的有用數(shù)據(jù)，因?yàn)橹C波產(chǎn)物落在音頻帶寬之上，并且通常超過(guò)典型的THD+N測(cè)量帶寬。

用于研究音頻帶寬上限失真的一種技術(shù)是同時(shí)向DUT施加兩個(gè)相對(duì)純的音調(diào)，這在非線性設(shè)備中產(chǎn)生拍頻（互調(diào)產(chǎn)物）。在大多數(shù)設(shè)備中，產(chǎn)生IMD的主要機(jī)制是AM（振幅調(diào)制），它在原始音頻音調(diào)頻率的和和和差處創(chuàng)建邊帶。調(diào)制產(chǎn)物還可以彼此拍頻并與原始音頻信號(hào)拍頻，從而產(chǎn)生更多的調(diào)制產(chǎn)物。

差頻失真（DFD）是在IEC 60268-3規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)化的高頻雙音IMD測(cè)試的一個(gè)示例。DFD測(cè)試適用于AB類(lèi)和D類(lèi)放大器。該測(cè)試通常作為設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)周期的一部分進(jìn)行，但通常不作為驗(yàn)證或生產(chǎn)測(cè)試的一部分。

以下是DFD測(cè)試的示例輸出。在這種情況下，施加到DUT的兩個(gè)等幅度音調(diào)是19kHz和20kHz。通過(guò)計(jì)算互調(diào)諧波振幅之和與所施加的兩個(gè)基音振幅之和的比率來(lái)進(jìn)行分析。在該比率中僅考慮二階和三階互調(diào)產(chǎn)物。

DFD測(cè)試的測(cè)試結(jié)果如下圖所示。圖中顯示了4階和5階產(chǎn)品（如d4和d5所示），以供參考，但不是計(jì)算比率的一部分。

以下是本測(cè)試的實(shí)際測(cè)量值：

為了進(jìn)行更廣泛的分析，可以掃描平均頻率或差頻，以檢查DUT對(duì)可能表現(xiàn)出更高DFD水平的特定頻率組合的靈敏度。

另一種互調(diào)測(cè)試技術(shù)是SMPTE IMD測(cè)試，它最初由電影和電視工程師協(xié)會(huì)（SMPTE）標(biāo)準(zhǔn)化，但現(xiàn)在由IEEE管理。與DFD測(cè)試一樣，這可能作為設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)周期的一部分而不是生產(chǎn)測(cè)試來(lái)完成。

在概念上，這與上述DFD測(cè)試沒(méi)有太大區(qū)別；施加兩個(gè)音調(diào)，并測(cè)量所得諧波。然而，在這種情況下，一個(gè)音調(diào)（f1）是強(qiáng)低頻干擾信號(hào)，并且通常較弱的高頻（f2）表示感興趣的信號(hào)。常見(jiàn)的設(shè)置是60 Hz時(shí)的f1，7 kHz時(shí)的f2，振幅比為4:1

感興趣的諧波現(xiàn)在位于7kHz音調(diào)附近。在120 Hz、180 Hz等頻率下看到的60 Hz音調(diào)的任何諧波與本試驗(yàn)無(wú)關(guān)。然后，SMPTE IMD被確定為IMD產(chǎn)品的均方根值水平，表示為f2均方根水平的比值。以下是SMPTE IMD測(cè)試結(jié)果的表示:

實(shí)際測(cè)量值見(jiàn)下表。注意≤ 0.5%被視為標(biāo)準(zhǔn)性能產(chǎn)品的良好性能，以及≤ 0.1%被認(rèn)為是高性能產(chǎn)品的良好性能。該DUT在約0.02%時(shí)表現(xiàn)出特別好的性能，如下圖所示。

APx500系列分析儀可輕松掃描低頻干擾音，以檢查f1和f2的各種頻率組合下的IMD靈敏度。

串?dāng)_：

串?dāng)_是多信道系統(tǒng)中信號(hào)從一個(gè)信道到另一個(gè)信道的無(wú)意耦合。它通常由雜散電容、電感耦合、共享電源和共享接地回路引起。執(zhí)行串?dāng)_測(cè)量有助于確保一個(gè)信道上的信號(hào)不會(huì)顯著泄漏到其他信道中。如今，汽車(chē)放大器串?dāng)_測(cè)試極限的性能目標(biāo)在以下范圍內(nèi)：≤ -標(biāo)準(zhǔn)性能產(chǎn)品為40 dB，以及≤ -高性能產(chǎn)品為50 dB。通常，性能被指定為使用1瓦輸出電平進(jìn)行測(cè)試。下圖顯示了一個(gè)高性能音頻放大器的性能。

串?dāng)_應(yīng)作為頻率的函數(shù)進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)樗ǔｋS頻率變化很大。如果需要單個(gè)測(cè)量測(cè)試，通常在10 KHz下進(jìn)行測(cè)量。這有兩個(gè)原因。首先A-加權(quán)曲線表明，我們的聽(tīng)力在20 kHz時(shí)在-10 dB至-12 dB的范圍內(nèi)衰減，而在-3 dB至-5 dB的范圍中衰減為10 kHz。這表明，超過(guò)10kHz的串?dāng)_效應(yīng)將顯著減少。第二，如果串?dāng)_是由單極雜散電容耦合引起的，并且其他阻抗相對(duì)恒定，則串?dāng)_幅度將以每倍頻程6dB的速率增加；在10 kHz下進(jìn)行評(píng)估將證明在仍可能聽(tīng)到串?dāng)_的點(diǎn)處串?dāng)_的最高水平。

APx500音頻測(cè)量軟件提供多個(gè)串?dāng)_測(cè)試，包括單頻測(cè)量、步進(jìn)頻率掃描正弦測(cè)量和連續(xù)掃描（啁啾）正弦測(cè)量。對(duì)于這些模式中的每一種，用戶可以選擇驅(qū)動(dòng)一個(gè)通道并測(cè)量未驅(qū)動(dòng)的通道，或者驅(qū)動(dòng)除正在測(cè)量的通道之外的所有通道。

直流偏移，點(diǎn)擊并彈出放大器通常是交流耦合的，這意味著輸出端不應(yīng)有直流電壓。小的直流偏移電壓是可以接受的，但必須測(cè)量并驗(yàn)證其在限值內(nèi)。較大的直流偏移將影響系統(tǒng)性能，并可能損壞部件。

直流偏移測(cè)試與輸出接通/斷開(kāi)爆裂噪聲測(cè)試相關(guān)，因?yàn)楣β史糯笃鞯闹绷髌菩鄙托苯凳锹曇袅钊擞憛挼囊粋€(gè)重要因素。

使用音頻分析儀測(cè)試直流偏移的過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。連接負(fù)載后，放大器開(kāi)啟，直流電平測(cè)量用于測(cè)量直流電平。這不使用施加到放大器輸入的AC信號(hào)。下圖顯示了該測(cè)試的測(cè)量結(jié)果示例。

小于或等于100 mV的絕對(duì)值對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)性能產(chǎn)品被認(rèn)為是好的，而小于或等于10 mV的值對(duì)于高級(jí)性能產(chǎn)品被視為好的。

當(dāng)放大器打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)瞬態(tài)電壓尖峰。根據(jù)瞬態(tài)尖峰的水平和持續(xù)時(shí)間，這些尖峰可能會(huì)變成煩人的爆裂聲、咔噠聲或砰砰聲。分析工具可以幫助確定瞬變是否可以聽(tīng)到，但最終評(píng)估可能涉及在駕駛室中進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試。

將音頻分析儀連接到適當(dāng)加載的音頻放大器的輸出端并獲取一個(gè)信號(hào)相對(duì)容易，該信號(hào)演示了信號(hào)中的尖峰是在開(kāi)啟還是關(guān)閉時(shí)出現(xiàn)的。下面是這樣一個(gè)示例：

使用APx500分析儀中的測(cè)量記錄儀進(jìn)行采集，顯示在測(cè)試的關(guān)閉和開(kāi)啟部分和/或之后立即出現(xiàn)的瞬態(tài)尖峰。

然而，這種獲得的波形并沒(méi)有讓我們感覺(jué)到這些尖峰對(duì)聽(tīng)者可能有多不利。由于感知響度取決于事件的級(jí)別、揚(yáng)聲器的靈敏度和人類(lèi)對(duì)聲音的感知，因此在評(píng)估中必須考慮這些項(xiàng)目。

有幾種方法可以使用音頻分析器對(duì)這些類(lèi)型的事件進(jìn)行更真實(shí)的評(píng)估。如果我們進(jìn)行聲學(xué)測(cè)量，我們可以使用校準(zhǔn)麥克風(fēng)和a加權(quán)濾波器以及分析儀來(lái)模擬聲級(jí)計(jì)。不幸的是，這意味著我們需要將揚(yáng)聲器連接到放大器，并且我們可能需要在暗室中獲得良好的測(cè)量結(jié)果。此外，研究表明，人耳對(duì)咔噠聲和隨機(jī)噪聲突發(fā)的反應(yīng)不同，因此A加權(quán)濾波器不是最優(yōu)的。

分析持久性有機(jī)污染物和點(diǎn)擊的更合適的方法是使用ITU-R基站。468-4方法，其包括CCIR-468加權(quán)濾波器，以及具有仔細(xì)定義的攻擊和衰減時(shí)間的準(zhǔn)峰值檢測(cè)器，其更好地表示脈沖噪聲突發(fā)相對(duì)于人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的幅度。APx分析儀提供應(yīng)用ITU-R BS的能力。468-4 Q-峰值濾波器用于電測(cè)量或聲學(xué)測(cè)量。這意味著可以測(cè)量電信號(hào)，然后應(yīng)用代表性揚(yáng)聲器的模型，以得出該事件所代表的聲壓級(jí)的合理估計(jì)。

該DUT顯示（上圖）最大Q峰值電平為-40 dBV。通過(guò)該測(cè)量，我們可以繼續(xù)估計(jì)聲壓級(jí)。

基于中頻揚(yáng)聲器（其中人的聽(tīng)覺(jué)最敏感），基于1米處的1瓦，典型的揚(yáng)聲器靈敏度將在90 dBSPL的范圍內(nèi)。由此，我們可以進(jìn)行一些快速計(jì)算其給出連接到放大器的代表性揚(yáng)聲器的預(yù)期聲壓級(jí)的指示。

對(duì)于4歐姆負(fù)載，我們可以使用以下公式計(jì)算電壓 

在1瓦輸出功率和4歐姆負(fù)載的情況下，我們確定90 dBSPL處的電壓為2 Vrms。由于我們的Q-峰值電平測(cè)量值為dBV，且dBV參考值為1 V，因此我們需要將90 dBSPL靈敏度轉(zhuǎn)換為參

考值為1V的等效電平。1 V參考值的dB電平計(jì)算結(jié)果為：dB=

這大約是-6dB，導(dǎo)致大約84dBSPL的值。以及測(cè)量的ITU-R BS。468-4 Q-峰值電平，我們可以確定可聽(tīng)電平為84 dB–40 dB，導(dǎo)致聲級(jí)為44 dBSPL。在非常安靜的環(huán)境中（例如，車(chē)輛停在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的情況下），可以聽(tīng)到聲級(jí)為44 dBSPL的瞬態(tài)。

雖然沒(méi)有針對(duì)點(diǎn)擊/彈出的特定最大dB性能目標(biāo)，但希望在乘客艙內(nèi)的安靜環(huán)境中沒(méi)有可聽(tīng)到的點(diǎn)擊/彈出。

D類(lèi)放大器

“線性”音頻放大器為A類(lèi)或AB類(lèi)。這些放大器通常具有非常好的保真度，但效率相對(duì)較低。對(duì)于這些放大器，有源元件不斷地消耗功率。D類(lèi)放大器可以具有非常好的保真度，但與線性放大器相比也可以具有更高的效率。這兩種測(cè)試都使用了本文前面章節(jié)中描述的相同測(cè)試和技術(shù)。然而，D類(lèi)放大器確實(shí)需要稍微不同的處理才能獲得代表性的測(cè)試結(jié)果。

D類(lèi)放大器（有時(shí)稱(chēng)為開(kāi)關(guān)放大器）使用脈寬調(diào)制（PWM）或某些其他類(lèi)型的調(diào)制來(lái)最大化放大器的效率。每個(gè)脈沖的最大導(dǎo)通時(shí)間出現(xiàn)在正峰值，最大關(guān)斷時(shí)間出現(xiàn)在負(fù)峰值。在正弦波的振幅中點(diǎn)，占空比約為50%。如下圖所示。

如下圖所示，輸出信號(hào)從最大輸出快速擺動(dòng)到最小輸出（導(dǎo)致輸出中的高頻成分）。

這些噪聲信號(hào)具有非常高的轉(zhuǎn)換速率（SR），這可能導(dǎo)致分析儀測(cè)量中的錯(cuò)誤失真和噪聲讀數(shù)。在某些情況下，音頻分析儀電路可能被迫進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至遭受損壞。

幸運(yùn)的是，這種情況有一個(gè)穩(wěn)健的解決方案。通過(guò)對(duì)輸出進(jìn)行濾波，可以在高頻成分到達(dá)分析儀進(jìn)行測(cè)量之前對(duì)其進(jìn)行濾波，從而顯著減少高頻成分。推薦的過(guò)濾分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一級(jí)是連接在放大器輸出和分析儀輸入之間的外部無(wú)源濾波器。這在信號(hào)到達(dá)分析儀之前消除了大部分高頻內(nèi)容。以下信號(hào)捕獲顯示了D類(lèi)放大器的預(yù)濾波和后濾波信號(hào)。

例如，AP有三種不同配置的外部濾波器，它們是為此目的而設(shè)計(jì)的。這些包括AUX-0025雙通道25 kHz低通濾波器、AUX-0100八通道25 kz低通濾波器和AUX-0040雙通道40 kHz低濾波器。

第二個(gè)推薦的濾波級(jí)是分析儀中的銳滾降帶寬限制濾波器。AES17標(biāo)準(zhǔn)建議使用這種濾波器進(jìn)行D/a轉(zhuǎn)換器測(cè)量，該AES17濾波器是D類(lèi)放大器測(cè)量的內(nèi)部濾波器的良好選擇。Audio Precision將其作為APx分析儀中的磚墻DSP濾波器實(shí)現(xiàn)。

該濾波器的截止響應(yīng)如下所示。

除AES17濾波器外，還應(yīng)使用無(wú)源外部濾波器，以確保良好的測(cè)量質(zhì)量并避免對(duì)分析儀輸入的潛在損壞。分析儀的內(nèi)部AES17濾波器不保護(hù)分析儀輸入級(jí)免受D類(lèi)輸出的高頻成分的影響。

值得注意的是，一些D類(lèi)放大器制造商具有內(nèi)置輸出濾波，如先鋒級(jí)FD。在與測(cè)試設(shè)備進(jìn)行任何連接之前，最好了解被測(cè)放大器的性質(zhì)。

結(jié)論:

本文介紹了在汽車(chē)放大器上通常進(jìn)行的測(cè)量類(lèi)型、典型的預(yù)期性能水平、規(guī)定特定測(cè)試方法的一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及有助于進(jìn)行這些測(cè)量的AP音頻分析儀的功能。請(qǐng)關(guān)注本網(wǎng)站即將發(fā)表的論文，這些論文將描述當(dāng)今汽車(chē)中其他音頻組件的測(cè)試。