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发表于 2004-7-16
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不知道从什么时候开始，人们选购声卡以声卡的参数为主要的参考标准，这里所说的参数主要是民间使用RMAA软件回路测试的常见几个参数，例如Dynamic range动态范围、 Frequency response频率响应、THD总谐波失真、IMD 互调失真等等，常常在选购声卡的时候对比几个产品参数，然后挑选一个参数最牛逼的。这几个参数在大家的眼里占得比重最大的就是动态范围了，所以我们今天来探讨的就是声卡的动态范围作为选购声卡的主要标准是否合理。
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/ m: \7 Z4 l7 k" q: K3 w什么是动态范围？/ j' U6 \5 q3 X9 L. J
首先，什么是动态范围呢？- m8 r8 U7 h# M' Z h
简单说明一下，在模拟音频领域，动态范围指的是音响系统重放时最大不失真输出功率（通常为失真度为1%时）与静态时系统噪声输出功率之比的对数值，单位是dB，98dB的动态范围代表的是最大音量是是最小音量的65536倍，动态范围越大，最大输出电平和无输出时声卡固有噪音之前的区别越大。在数字数字领域的声卡而言，动态范围代表的是量化的细分程度。下面来看看什么是量化0 T; ~: n$ {' P! s
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使用声卡对同一段人声录音，假设录音过程中刚好人声唱的最大音量时电平指示器为0（Headroom为0dB）。我们可以把动态范围想象成一把尺子，动态越高则这把尺子的精度越小。上图反映的是19.82dB声卡的量化情况，正弦波的蓝线代表人声信号的波形，那么红色代表的就是被量化的信号，纵坐标上一共有000~111一共8种取值，这里面主要采用近似四舍五入的算法，比如在111和110之间，靠近111的会被认为是111，靠近110的是110，所以不存在第9种取值。而如果我们用98dB声卡来录音，相同情况下这段音频会被量化65536种电平取值
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声卡的动态范围影响着什么？& O3 b' C. E! J" \; F
说了这么多文字原理上的东西，现在来一些用耳朵来听一下不同动态范围音乐的差别吧& D* p+ a+ j9 Q8 ?' p
模拟146dB动态范围的声卡 （24bit）
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. X/ b' H2 w- ?8 P9 m以上文件是来自无损音频转换而来，无损音频我们可以当作那个需要被声卡录音的音频，而上面四种转换可以看作是原始音频经过了四个不同动态范围的声卡（分别是146dB、99dB、50dB、26dB）。
- s" S5 f2 y& P. Z: Q总结：146dB和99dB的“声卡”人耳基本听不出区别，轮到50dB“声卡”了，感觉多了一些噪声。至于动态炒鸡差的26dB"声卡"就更明显了。但是无论是多少动态的声卡，可以听到声音结构是和前两者高动态“声卡”相同的。
6 ^3 S6 h# a. W+ z4 W1 _说到这你会吃一斤吗？那些声卡厂商大肆宣传的动态范围其实并不会直接影响人们通常理解的“音质”，我可以简单的理解为只是噪声的多少而已
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多少动态范围合适？
+ D5 i. s# W5 H0 R5 `当然声卡的动态不能太小，否则那些电平小于噪声的音乐细节会被掩盖掉，那多少够用呢？
/ }( q" j) E- T, t+ q首先让我们来看看人类的听力吧1 r1 G& C! S: p0 c1 I
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听歌：假设我们在录音棚听歌，一般录音棚的环境噪声约为20dB（A），监听音箱最大音量一般设置在75dB（A）左右，我们可以计算出在录音棚环境下，我们最多能听到55dB左右动态范围的音乐，也就是说大于55dB动态的音乐细节会被环境固有噪声掩盖。如果我们要听到70dB的音乐，那我们需要把音量调到90dB（A），而在这个音量下人耳是会听力受损的。结合目前音乐专辑的动态范围来看，平均只有30dB左右，好一些的古典交响乐可以达到60dB左右。
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: P" k& {( p/ l( |6 P0 p& r6 e录音：说完听歌的情况，录音的情况也类似。我们即使在安静的环境（约30dB的环境噪声）或者是录音室（约20dB的环境噪声），使用电容麦克风接目前动态表现最差的台式机HD AUDIO标准板载声卡（约90dB动态范围）录音，当我们回放录下的音频时，当我们增大音量时，我们仍然是听不到低动态声卡动态受限的那种噪声，我们听到的噪声是被放大的环境噪声。这其实就说明了环境的噪音的影响其实会远远超过声卡动态范围限制的影响。当然大动态范围的声卡（100dB以上）也是有优势的，可以让一些特殊后期处理中有更多可以调整的余地。
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总结：所以目前千元左右的专业声卡（动态范围约为100dB）无论用来录音还是用来听歌都是足够的了，高于这个标准就有点在产品上"堆料"的感觉了，但是大家买东西都似乎很看重性价比，参数如果对不起价格会不爽，总会觉得厂家坑我们钱，虽然耳朵听不出来
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声卡常见的其他参数呢？$ C1 M5 T% h/ y7 p" Q* T
顺便说一下其他参数吧，让我们来看看声卡常常用来对比的几个参数： Frequency response频率响应、THD总谐波失真、IMD 互调失真。这里面每个参数其实都可以单独来讲一章，这里简短讲一下吧。
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: z p2 R( @% Y1 HFrequency response：目前专业声卡的Frequency response的表现基本都是一条平直的线，20Hz~20KHz内基本跌落0.5dB左右，现在一些滤波器做的不好的HD AUDIO标准的板载声卡20KHz跌落近2dB左右。相信有很多人已经做过20Hz~20KHz的听力测试，大部分人是听不到18KHz~20KHz的。再者，在人耳最灵敏的频率（3KHz）附近，两个声音都需要差别至少0.5~1dB左右才可以被人耳发觉，20KHz的高频就更不用说了。
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2 d4 M1 ? |& Q( e9 [9 U: bTHD、IMD：最小谐波失真在1%以下时，一般耳朵是分辨不出来，如果超过10%就可以明显听出失真的成分，普通专业声卡THD参数可以达到0.003。实际上THD这个参数的瓶颈是在最终音乐出来的音箱和耳机上，因为一般测试音箱的最大声压值就是在失真达到1%时候测的，就算普通音量下放音，其失真也会远远大于声卡本身的
+ ~$ r, C' L% k总结：现在的高端专业声卡的把参数做的相当牛逼，前段时间还听说出了个140dB动态范围的转换器芯片，做的相当变态，用于音频设备简直是浪费，这些简直就是属于测量级别的了。国外经常有人使用声卡和电脑软件当作示波器。
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造成不同级别的声卡音色差别的原因在哪里？. q; }' {$ T$ I& e
上文说涉及的参数绝大部分是由声卡的ADC（模-数转换器）和DAC（数-模转换器）所决定，造成不同声卡音色差别的主要因素并不是这些转换芯片，决定因素最大的其实是模拟部分的电路，比如话放电路和耳放电路之类的，不同厂家的方案、用料会带来差别，当然哪一家的话放好听这是个人喜好决定的，这一部分实际用参数衡量也不太合适，主要还是举要看耳朵。
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选购声卡真正需要注意的是什么？
3 {! \9 h2 S3 L3 Z# u- ]既然从上文可以得出“动态范围参数不应该成为挑选声卡的主要标准”的结论，还有一味地看参数也是不对的，那什么在我们选购声卡应该看重什么呢？首先当然是稳定性啦，如果声卡出现掉线、爆音之类是很麻烦的，其次小编觉得应该是功能、接口扩展之类的，至于音质方面的话，我们还是应该以人耳听力为主。 |
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