在2015年時，對于音頻儲存、音頻傳輸以及音頻流的應(yīng)用技術(shù)尚未有太大的爭議，這些均為數(shù)字音頻。除了在精品或發(fā)燒友店出售少見的盤式磁帶，其余均為數(shù)字音頻。使用得當(dāng)?shù)脑?，?shù)字音頻十分靈活耐用且音頻品質(zhì)高。PCM（脈沖編碼調(diào)制）錄音、無損環(huán)繞格式，以至有損壓縮都可以為我們的日常唱片播放原聲音樂。當(dāng)然，在空氣中傳播的聲音并非數(shù)字化的。人的聲音或樂器產(chǎn)生的壓力波通過某種傳感器后被記錄下來。這些傳感器將壓力波模擬量以相對應(yīng)的電壓做出響應(yīng)。同樣地，在數(shù)字感應(yīng)鏈末端，數(shù)字音頻信號最終將震動空氣，使原聲波模擬量的電壓驅(qū)動傳感器產(chǎn)生壓力波。

在靠近數(shù)字鏈?zhǔn)级颂?，須使?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/模數(shù)轉(zhuǎn)換器/" target="_blank">模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬電信號轉(zhuǎn)為相應(yīng)的數(shù)字音頻信號。在靠近數(shù)字鏈末端處，須使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）將數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)回模擬電信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其內(nèi)部數(shù)字鏈的鏈接品質(zhì)是決定呈現(xiàn)給聽眾的整體音質(zhì)的關(guān)鍵所在。

音頻轉(zhuǎn)換器測試

音頻測試的傳統(tǒng)方法也可用于模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器的評估測量方法包括：頻率響應(yīng)、信噪比、通道間相位、串音、失真、群延遲、極性等。但在連續(xù)取樣域間的轉(zhuǎn)換帶來一系列（尤其針對低電平信號的）新非線性機(jī)制。本文針對的是在模數(shù)/數(shù)模音頻轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)的問題以及就這些問題制定的一些解決辦法。

當(dāng)然，模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器還被廣泛應(yīng)用于非音頻用途中，比音頻轉(zhuǎn)換器的取樣率更高。性能卓越的示波器帶寬可達(dá)到33GHz，取樣率高達(dá)100 GS/s，其售價和蘭博基尼差不多。雖然音頻轉(zhuǎn)換器的取樣率并未接近此值，但是要求它們覆蓋更大的動態(tài)范圍，其高性能24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信噪比超過120 dB。即使是高端的示波器通常也只使用8 位數(shù)字轉(zhuǎn)換器。24位轉(zhuǎn)換器將噪音及其他小信號性能特征的測量推進(jìn)到最前沿。因此，這種轉(zhuǎn)換器的測量需要杰出的模擬性能分析儀。

測試裝置

常用的試驗裝置簡單易懂。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器測試要求分析儀必須能在適用于轉(zhuǎn)換器輸入的驅(qū)動級提供純粹刺激信號。對于轉(zhuǎn)換器集成電路，要求分析儀必須具有與集成電路輸出相匹配的數(shù)字輸入格式及協(xié)議，如I2S、DSP或自定義格式。商用轉(zhuǎn)換器設(shè)備的數(shù)字格式通常為AES3-S/PDIF——兼容主流設(shè)備。對于可以與外部時鐘同步的設(shè)備，要求分析儀提供時鐘同步輸出。

圖 1. 模數(shù)轉(zhuǎn)換器測試模塊框圖

對于數(shù)模轉(zhuǎn)換器測試，要求分析儀必須具有合適格式的數(shù)字輸出以及極高性能的模擬輸入。

圖 2. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器測試模塊框圖

本文圖表采用AES3數(shù)字傳輸格式來測試商用轉(zhuǎn)換器音頻分析儀型號為Audio Precision APx555

如上所述，模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器所示為轉(zhuǎn)化器的特殊功能。音頻工程協(xié)會已經(jīng)推薦了根據(jù)ASE17標(biāo)準(zhǔn)測量多種轉(zhuǎn)換器性能表現(xiàn)的方法。以下例子證明并比較了大量有特色的轉(zhuǎn)換器問題。