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----  一个基础问题请教:信号比干扰要高多少才好?  (http://www.nju520.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=17&id=22428)

--  作者:xiushuicunren
--  发布时间:2012-4-26 8:18:48
--  一个基础问题请教:信号比干扰要高多少才好?

                                      一个基础问题请教各位

 

    如果我们把需要的声波叫信号,把不需要的那部分声波叫干扰的话,就有一个很基本的问题:

   信号要比干扰的声波高多少才好?

 

   当然,这个比例是越高越好的,如这可叫信噪比的话,有30dB当然是很好的。

   但,这个要求在一般的音箱里(这里只是对音箱发出的声波来讨论的,电信号方面是另一回事)是很难达到的。

 

   下面是一些资料的里的“名箱”的开口外的近场声压曲线。

 

    我想请教的问题是:那些是有用的信号?那些的干扰的“噪音”?这些图里的“信噪比”如何判定?

    当然,达到什么水平就认为是可以接受的“信噪比”?

    谢谢各位指点。

 

 


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[此贴子已经被作者于2012-04-26 08:55:19编辑过]

--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-4-26 19:41:13
--  
电路中的信号,信噪比比较高,消费类型音响至少会控制在80dB以上,不然音箱音量开大时,能明显听到本底噪音。对于耳扩这种产品,需要更高的信噪比90dB~100dB,甚至更高都可以做出来。这对电路设计、电声器件的要求比较高,电路中每部分的信噪比都不能低于这个标准,整个系统才能达标。

电声部分,喇叭的THD失真要小,产生太多谐频,按你的定义也算是噪音了。消费类型音响,控制在10%以内,我觉得还可以。音箱的箱子刚性要够,THD也不能过高。


--  作者:xiushuicunren
--  发布时间:2012-4-27 10:32:20
--  
以下是引用waiwaiyong在2012-04-26 19:41:13的发言:
电路中的信号,信噪比比较高,消费类型音响至少会控制在80dB以上,不然音箱音量开大时,能明显听到本底噪音。对于耳扩这种产品,需要更高的信噪比90dB~100dB,甚至更高都可以做出来。这对电路设计、电声器件的要求比较高,电路中每部分的信噪比都不能低于这个标准,整个系统才能达标。

电声部分,喇叭的THD失真要小,产生太多谐频,按你的定义也算是噪音了。消费类型音响,控制在10%以内,我觉得还可以。音箱的箱子刚性要够,THD也不能过高。

为什么给出一个10%的界限?换算成分贝就是:-20dB。

 

你感到可以是不够的,说点根据来好吗?

 

[此贴子已经被作者于2012-04-27 10:48:34编辑过]

--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-4-27 11:37:22
--  
你之前说的信噪比30dB,这是一个很差的数值。但如果你是说噪声的能量是30dB的话,那却是一个很安静很好的数值了。一个是相对概念,一个是绝对概念。

消费类产品上的普通功放一般能控制在90dB以上的信噪比,但由于电路设计的原因,系统在最大音量能控制在80dB以上的话,很多客户在实际听感上会接受的。

电声部分,一般讲失真度,即THD。指的是谐频成分占的能量比重,与噪音不一样。噪音弱势有这么重的比重,那是相当难听哦了。而谐频给人的听感,不一定全是坏的。比如偶次谐频能使人听感更舒服一些,所以有些唱片录制时,会人为加一些偶次谐频进去,典型代表是Ladygaga的歌曲。奇次谐频则会给听感带来比较浑的感觉,一些不专业的消费类音响制作者还误以为这个好听,有包围感,其实是难听。消费类产品所用喇叭的THD在额定功率下,THD一般会在5%以下,但开足功率,THD会飙升。我前面说的10%,是我自己调音时会控制的一个参数,长期以来根据个人听感而设定的,并没理论根据。

--  作者:国明
--  发布时间:2012-4-27 18:46:05
--  
 基本概念不清, 信噪比是针对电子线路里的信号和噪声来说的, 电路产生的噪声是人耳不能接受的, 听了会烦的东西,比如白噪声,粉红噪声等.
而音箱或喇叭产生的失真,不能用噪声来定义, 这属于用词不当. 失真只是对原有信号的偏离,本质上,是能被人耳所接受的.
也就是说噪声同信号是完全不同的东西, 而失真同信号,有相似的部分,它们并不是完全不同, 可能80%相同. 所谓箱体共振, 倒相管气流声这些
异常音,也不能完全说它们就是噪声,这些异常声只是喇叭单元振动激发的,他们遵循一些振动模式,是有规律的,比如在某些频点产生一些谐波.
当然如果箱板振动声太厉害,那肯定是影响听感的,但这种已经属于设计失败了.正常的音箱设计, 最好希望它带一点共振声,这样整体听起来音色才比较丰满.
而且能够带来不同风格的声音. 而像乐器什么的,就是要听这种箱板声, 音箱同乐器, 有一定的相似度. 如果是电子线路, 信噪比当然是越高越好,这点是很容易做到的.

--  作者:国明
--  发布时间:2012-4-27 18:46:40
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再多说两句, 电子线路要去控制信噪比是因为功放本身是一个放大作用,信号放大了,噪声也放大了,如果不控制噪声的话,那最后输出到扬声器端信号很可能就很恶劣了.
而喇叭,音箱的输出,没有一个放大作用,只是一个换能作用, 这换能的效率,还是比较低的, 所以对它们产生的失真,并不是太去计较.只是适当地控制下就可以了.
[此贴子已经被作者于2012-04-27 18:51:44编辑过]

--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-4-27 19:30:15
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国明这话有问题啊。设计音箱,当然是不希望有任何共振出现啦。难道只是为了某些单一乐器好听,就留一些共振?听其他歌曲,那就不好听了。这就是失真嘛,远离HIFI本质。这些谐频,不是属于录音碟里面的信号,不是我们想要听到的声音,所以要去除掉。

若想要某些单一乐器声音好听,可以像Ladygaga这种唱片公司做法一样,在;录音碟里加些谐频进去啊,糊弄一下普通大众,感觉起来好听了。但可惜很多HIFI录音碟的录音师应该不屑于做这样的动作,因为这些谐频不是演奏现场的声音。
[此贴子已经被作者于2012-04-27 19:32:02编辑过]

--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-4-27 19:39:02
--  
另外,谐频与基频,本质上没有任何相似之处。我们听100Hz,和听200Hz,300Hz,感觉就是不一样。已经不是同一个东西了。

从心理声学的角度来说,这些谐频(如200Hz、300Hz、400Hz....)一起放出来,会给人一点混有100Hz的心里错觉,会感觉像是听到100Hz的声音。这是目前那种虚拟低音原理的基本出发点。但这是人主观上的误判。

--  作者:Sted_Zero
--  发布时间:2012-4-27 21:03:09
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以下是引用waiwaiyong在2012-04-27 19:39:02的发言:
另外,谐频与基频,本质上没有任何相似之处。我们听100Hz,和听200Hz,300Hz,感觉就是不一样。已经不是同一个东西了。

从心理声学的角度来说,这些谐频(如200Hz、300Hz、400Hz....)一起放出来,会给人一点混有100Hz的心里错觉,会感觉像是听到100Hz的声音。这是目前那种虚拟低音原理的基本出发点。但这是人主观上的误判。

基频对应的一个周期中仍能听到多个完整周期谐波信号,这还不算相似?

 

就主观听音出现差频,这是由于人耳测听和信号自相关函数关联。


--  作者:国明
--  发布时间:2012-4-27 21:37:06
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以下是引用waiwaiyong在2012-04-27 19:39:02的发言:
另外,谐频与基频,本质上没有任何相似之处。我们听100Hz,和听200Hz,300Hz,感觉就是不一样。已经不是同一个东西了。

从心理声学的角度来说,这些谐频(如200Hz、300Hz、400Hz....)一起放出来,会给人一点混有100Hz的心里错觉,会感觉像是听到100Hz的声音。这是目前那种虚拟低音原理的基本出发点。但这是人主观上的误判。
 
 你去画个图, 先画一个100Hz的正弦波, 再画一个200Hz的正弦波, 比较一下, 再回答两个波有没有相似之处这一问题..
这就是基本功太差了.

--  作者:xiushuicunren
--  发布时间:2012-4-30 11:30:13
--  

好像从囯明兄说的话里感到有一个新的理念了;至少是不能和电路里那种“信噪比”相提并论的。

 

但是,毕竟这部分“多余出来”的东西,也不能太多吧?

有没有一个“阀值”可以界定这些声波可以合理存在的数量级?

例如:比信号低12dB以上。

 

还请多指点了。

谢谢!


--  作者:xiushuicunren
--  发布时间:2012-5-1 8:29:28
--  


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各位:上面的图可以参考吗?

具体怎样解释?

请指教了。


--  作者:xiushuicunren
--  发布时间:2012-5-1 15:03:06
--  

一个问题:那个“掩蔽层”是怎样得到的?

 

如果把不需要的声波当作“失真”一样来对待,那么“输出比”就可能是一个可以接受的概念吧?

 

请各位指点了!


--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-5-2 19:02:39
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以下是引用国明在2012-04-27 21:37:06的发言:
 
 你去画个图, 先画一个100Hz的正弦波, 再画一个200Hz的正弦波, 比较一下, 再回答两个波有没有相似之处这一问题..
这就是基本功太差了.

国明到是基本功很强啊,但如果仅仅是从如你所说的这种图中(基频的周期中包含多个周期的谐波)看信号的相似性,未免太牵强了吧。
我们用一个数学表达式表达我们要分析的波,学过高数的人知道这些数学表达式又可以用分解成许多个波函数(三角函数或复数形式)之和。每种波都是由三个参数决定:频率、幅度、初始相位。幅度、相位在传输过程中都是会变的,而只有频率才是这个波的本质,不会改变。这也是我们分辨不同的波的根本依据。要说两个不同频率的波的相似之处,看来自然不是对比频率了,只能看看幅度与相位的相似之处了。不过这两个参数都不是波的特性。因为不同的波也可以拥有同样的幅度和初始相位,所以这个对比又显得没意义了。
请国明以你扎实的基本功,告诉我该如何从两种波中寻找相似之处?周期(倒过来即频率)?幅度?相位?


--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-5-2 19:08:06
--  
国明若是把这点弄明白了,就会明白 弦的振动的实质了。这也算是对你某个帖子的一个回答了。【顺便说下,你对作者的一些看法我不敢认同,至少我知道一般地,Fx不是表示dF/dx,F‘x才是表示对x求导。】

弦的振动,其振动频率会与弦本身有关,而非外力。音箱箱壁的振动失真,也是与箱壁本身有关,而不是喇叭发出的这个声音。由此,我说,音箱的THD失真,在哪些频段失真厉害,哪些频段失真微小,是音箱本身决定,与激励信号无关。因此不要牵强的把谐波失真与信号源扯到一起来谈相似性。


以下摘自你的那个帖子的一段话,自己核对一下。把自己的基本功打扎实,不要凭感觉说话,然后再来指正我们的问题:
物理过程描述的还是比较清楚的, 推导出了一个二阶偏微分方程.  uxx=(1/c^2)utt,  xx和tt分别表示对位移x和时间t的二次偏导数. 但是它的数学表达也有问题,
比如Fx, 书上说是表示力F在x轴方向的分量, 实际上Fx习惯上表示dF/dx, 表示F对x求导, 所以作者在数学方面都不是很严密,有一些表达习惯他没遵守或不懂.像我上面写的那个微分方程就是一种标准的表达.但是会同南大版的这个表达法混淆.【相关链接http://www.nju520.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=17&Id=22412

另外,你这个帖子其它言语,问题也颇多,我就不说了,不要让我俩的口水战再升级其它方面去了,没意义。
[此贴子已经被作者于2012-05-02 19:32:44编辑过]

--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-5-2 19:28:00
--  
以下是引用xiushuicunren在2012-05-01 08:29:28的发言:


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各位:上面的图可以参考吗?

具体怎样解释?

请指教了。



老徐,你看的资料还真不少,这些资料都搜出来了。

你讲的那个阈值,就是我们前面讨论的THD,用百分比表示的。不过如我前面所说,我也不知道这样阈值是多少,只是凭感觉经验定了一个。

你的这个图中到是有严格的定义标准了:不能超过遮蔽层,否则会被判断出来有失真。


遮蔽层(这个词是台湾文献里的叫法吗?),大陆应该会叫它掩蔽层、掩蔽域之类的,心理声学里面的东东。这个图的得来,应该不是严密推导得来,而做心理声学实验统计而来。其实就是掩蔽效应的一种。失真信号的能量超过遮蔽层,不再能被遮掩住,就容易被人感知到。

[此贴子已经被作者于2012-05-02 19:35:54编辑过]

--  作者:国明
--  发布时间:2012-5-2 19:55:12
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以下是引用waiwaiyong在2012-05-02 19:02:39的发言:
国明到是基本功很强啊,但如果仅仅是从如你所说的这种图中(基频的周期中包含多个周期的谐波)看信号的相似性,未免太牵强了吧。 我们用一个数学表达式表达我们要分析的波,学过高数的人知道这些数学表达式又可以用分解成许多个波函数(三角函数或复数形式)之和。每种波都是由三个参数决定:频率、幅度、初始相位。幅度、相位在传输过程中都是会变的,而只有频率才是这个波的本质,不会改变。这也是我们分辨不同的波的根本依据。要说两个不同频率的波的相似之处,看来自然不是对比频率了,只能看看幅度与相位的相似之处了。不过这两个参数都不是波的特性。因为不同的波也可以拥有同样的幅度和初始相位,所以这个对比又显得没意义了。 请国明以你扎实的基本功,告诉我该如何从两种波中寻找相似之处?周期(倒过来即频率)?幅度?相位?
 
  只是单论前面说过的, 100Hz, 200Hz,300Hz的波, "本质上没有相似之处"的论断来说的, 怎么样比较两列波的相似与否? 所含的频率,幅度,相位全部要看, 重合越多,相似程度越高. 任何波都有相似之处, 正弦波与方波都是比较相似的. 而且一个相对的概念, 比如人与虫子,和狗相比,那么人和狗相似程度显然比人和虫子的相似之处更高, 但是人与人之间的比较, 人种, 地域这些都是相似的因子,只是程度不同. 黑人与黄种人比较,可以说很不相似, 但是黑人,狗,黄种人一起比较,那么黑人与黄种人显然更相似,因为都是人. 所以,波的比较也是一样的道理, 如果是100Hz倍频的正弦纯波,那么它们是很相似的, "本质上没有相似之处"这种论断就是绝对错误的. 这个是高中生都懂的道理. 所以说你基本功差还说错了?

--  作者:国明
--  发布时间:2012-5-2 20:10:37
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以下是引用waiwaiyong在2012-05-02 19:08:06的发言:
国明若是把这点弄明白了,就会明白 弦的振动的实质了。这也算是对你某个帖子的一个回答了。【顺便说下,你对作者的一些看法我不敢认同,至少我知道一般地,Fx不是表示dF/dx,F‘x才是表示对x求导。】

弦的振动,其振动频率会与弦本身有关,而非外力。音箱箱壁的振动失真,也是与箱壁本身有关,而不是喇叭发出的这个声音。由此,我说,音箱的THD失真,在哪些频段失真厉害,哪些频段失真微小,是音箱本身决定,与激励信号无关。因此不要牵强的把谐波失真与信号源扯到一起来谈相似性。


以下摘自你的那个帖子的一段话,自己核对一下。把自己的基本功打扎实,不要凭感觉说话,然后再来指正我们的问题:
物理过程描述的还是比较清楚的, 推导出了一个二阶偏微分方程.  uxx=(1/c^2)utt,  xx和tt分别表示对位移x和时间t的二次偏导数. 但是它的数学表达也有问题,
比如Fx, 书上说是表示力F在x轴方向的分量, 实际上Fx习惯上表示dF/dx, 表示F对x求导, 所以作者在数学方面都不是很严密,有一些表达习惯他没遵守或不懂.像我上面写的那个微分方程就是一种标准的表达.但是会同南大版的这个表达法混淆.【相关链接http://www.nju520.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=17&Id=22412

另外,你这个帖子其它言语,问题也颇多,我就不说了,不要让我俩的口水战再升级其它方面去了,没意义。
[此贴子已经被作者于2012-05-02 19:32:44编辑过]

你写的导数 F‘x 也写错了,  应该是F\'(x), 这样表示一定要加括号的. 我说的无非是一个表达习惯的问题,
如果上面加点,不便于表示二阶偏导数, 比如Uxy 表示先对x求偏导数,再对y求偏导数,但是用F\'(x)这种方式怎么表达?
所以你就是井底之蛙. 你觉得自己基本功好是不是, 基本功好不好, 把你的身家一报就知道了,比如是何学校,学何专业?
当然也有很多自学成材的人,比如买本声学基础自己看, 自己也学懂了,这样的人声学楼就很多,所以也是可以的.

我只是对教材作客观评价.作为教材来说, 是肯定有问题的, 内容偏老, 教学方式不好, 而且这些年再版了几次,改动都不大.应该大幅度地改动,调整. 注意上面我说的这话也是相对的, 看跟谁比了. 如果是跟国内的一般声学教材比较,那声学基础还是很经典的.

--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-5-2 21:16:56
--  
以下是引用国明在2012-05-02 20:10:37的发言:

你写的导数 F‘x 也写错了,  应该是F\'(x), 这样表示一定要加括号的. 我说的无非是一个表达习惯的问题,
如果上面加点,不便于表示二阶偏导数, 比如Uxy 表示先对x求偏导数,再对y求偏导数,但是用F\'(x)这种方式怎么表达?
所以你就是井底之蛙. 你觉得自己基本功好是不是, 基本功好不好, 把你的身家一报就知道了,比如是何学校,学何专业?
当然也有很多自学成材的人,比如买本声学基础自己看, 自己也学懂了,这样的人声学楼就很多,所以也是可以的.

我只是对教材作客观评价.作为教材来说, 是肯定有问题的, 内容偏老, 教学方式不好, 而且这些年再版了几次,改动都不大.应该大幅度地改动,调整. 注意上面我说的这话也是相对的, 看跟谁比了. 如果是跟国内的一般声学教材比较,那声学基础还是很经典的.

好吧。我承认我错了,国明。我不该把F\'(x)写成F\'x。
不过,我倒是想问问,你既然知道对x求导是F\'(x),你为什么非要指鹿为马,说是Fx,好像比我更离谱了。基于这一点,你是100步,当然我是50步了,但好像没什么引以为荣的东西在里面吧?再者,井底之蛙从何而来,从这点上说,我们好像看到是同样的天空,同样的问题哦。呵呵。对此,不知国明你能认识到错误不?

国明这种很喜欢查人家家底,问人家出身的习惯,是不是有点偷窥狂和媒婆的感觉。就好比那些媒婆对人家姑娘说,那位家世好,家里有钱,家里有权,你就从了他吧。我是不是出身不好,说的话就一定错呢?好像未必吧。按照国明的思维方式,我也不妨猜上一猜,国明没怎么上过学,没怎么学过声学基础理论【为什么做声学的只把声学基础挂在嘴边,好像尚方宝剑一样,怪味】,出身不咋的,说话又没素质,乱给别人开棺定论。

最后一句话,你说的那些教材问题,也许真的是教材问题,也许是教育模式问题吧。不止声学一行有这样的问题,难道都是教材的问题吗?不从本质上探讨这些问题,反而去本逐末,有何意义?我只能叹你身在这教育的大局之中,自己不能心清于外,只能被拘泥其中,看不到事情本质。

[此贴子已经被作者于2012-05-02 22:36:28编辑过]

--  作者:waiwaiyong
--  发布时间:2012-5-2 21:19:54
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以下是引用国明在2012-05-02 19:55:12的发言:
 
  只是单论前面说过的, 100Hz, 200Hz,300Hz的波, "本质上没有相似之处"的论断来说的, 怎么样比较两列波的相似与否? 所含的频率,幅度,相位全部要看, 重合越多,相似程度越高. 任何波都有相似之处, 正弦波与方波都是比较相似的. 而且一个相对的概念, 比如人与虫子,和狗相比,那么人和狗相似程度显然比人和虫子的相似之处更高, 但是人与人之间的比较, 人种, 地域这些都是相似的因子,只是程度不同. 黑人与黄种人比较,可以说很不相似, 但是黑人,狗,黄种人一起比较,那么黑人与黄种人显然更相似,因为都是人. 所以,波的比较也是一样的道理, 如果是100Hz倍频的正弦纯波,那么它们是很相似的, "本质上没有相似之处"这种论断就是绝对错误的. 这个是高中生都懂的道理. 所以说你基本功差还说错了?

国明这段话,让我想起哲学里一句:万事万物都是有联系的。国明你的话不无道理,看起来不相关的东西都能攀上八辈子关系,可拿这些话用到这里强词夺理,仅为泛泛之谈而已,你能说点实质一点内容不?
再看一遍国明的话,里面竟然有一句:怎么样比较两列波的相似与否? 所含的频率,幅度,相位全部要看, 重合越多,相似程度越高. 真是可笑至极,不知你这些论断是从何而来?还感叹别人基本功的问题,呵呵。

[此贴子已经被作者于2012-05-02 21:26:32编辑过]