在一些專業(yè)的音頻設(shè)備中，諸如麥克風(fēng)、音箱、調(diào)音臺，我們經(jīng)常會看到“動態(tài)范圍”這一參數(shù)。

動態(tài)范圍對于音頻來說至關(guān)重要，它直接關(guān)系到音頻材料能否準(zhǔn)確再現(xiàn)原聲的各種細(xì)微差別，從而影響使用音頻設(shè)備的用戶體驗感。

今天，納祥科技就來帶大家探討一下：什么是動態(tài)范圍？動態(tài)范圍為何對聲音如此重要？

動態(tài)范圍的定義

動態(tài)范圍（DNR）是指音頻信號的最小和最大強(qiáng)度之間的比率，通常以分貝（dB）來表示。

例如：一個音頻設(shè)備的動態(tài)范圍為90dB，意味著它能處理從極微弱的聲音（90dB以下）到非常響亮的聲音（90dB以上）。

例如：一段音樂的最大聲壓級是90dB，最小聲壓級是30dB，那么這段音樂的動態(tài)范圍就是60dB。

我們?nèi)硕梢愿惺艿酱蠹s 90dB 的動態(tài)范圍（如上圖所示），即從竊竊私語（大約 30 dB）到噴氣式飛機(jī)起飛（120 dB，痛閾）。這個范圍會因人而異，且可能隨著年齡的增長而減少。

動態(tài)范圍計算公式

動態(tài)范圍的計算公式為：

Dynamic Range=20log10(Maximum Amplitude / Minimum Amplitude)

在這個公式中，Maximum Amplitude（最大振幅）是指音頻信號中可能達(dá)到的最大值，而Minimum Amplitude（最小振幅）則是系統(tǒng)能檢測到的最小信號水平，通常與背景噪聲相當(dāng)，即系統(tǒng)能識別的最低聲級。

通過這一公式，我們可以量化一個音頻系統(tǒng)的動態(tài)處理能力。

影響動態(tài)范圍的因素

動態(tài)范圍受到多種因素的影響，包括設(shè)備的比特深度、噪聲水平、放大器的質(zhì)量等。

①例如比特深度

比特深度越高，可以記錄的聲音信息就越精細(xì)，從而獲得更寬廣的動態(tài)范圍。

例如：16比特的音頻能夠記錄大約96分貝的動態(tài)范圍，而24比特的音頻可以記錄大約144分貝的動態(tài)范圍。

②例如噪聲水平、放大器的質(zhì)量

已知音頻動態(tài)范圍是指一個系統(tǒng)能夠處理的最安靜和最大聲音之間的差異。

噪聲水平，即系統(tǒng)內(nèi)部或外部環(huán)境產(chǎn)生的噪聲，決定了音頻系統(tǒng)能夠檢測到的最小信號水平；而放大器的質(zhì)量則影響到整個系統(tǒng)能夠處理的最大信號水平。

音頻動態(tài)范圍越大越好嗎

動態(tài)范圍在音頻中并不是越高越好，而是應(yīng)該根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求來平衡。

一個寬廣的動態(tài)范圍可以提供更多的細(xì)節(jié)和情感表達(dá)，?使音頻作品更加生動和真實。?然而，?過高的動態(tài)范圍可能導(dǎo)致音頻在播放時產(chǎn)生極度不適的音量差異，?特別是在不同的媒體播放設(shè)備中。

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在某些情況下，為了適應(yīng)特定的播放環(huán)境或設(shè)備，可能會對音頻的動態(tài)范圍進(jìn)行壓縮，以減少最大和最小音量之間的差異。

如監(jiān)控或廣播，可能需要限制動態(tài)范圍以確保聲音的清晰度和一致性。

動態(tài)范圍的實際應(yīng)用

在實際應(yīng)用中，動態(tài)范圍涉及多個方面，包括錄音、混音、播放和消費電子產(chǎn)品等的音質(zhì)設(shè)計等。

在音樂制作和混音中，動態(tài)范圍用于創(chuàng)造富有層次和深度的聲音。

在音頻播放設(shè)備中，動態(tài)范圍決定了設(shè)備重現(xiàn)聲音的能力，包括微弱的細(xì)節(jié)和強(qiáng)烈的沖擊。

在消費電子產(chǎn)品中，如耳機(jī)、音響等消費電子產(chǎn)品，廠商需要考慮到不同用戶的聽覺敏感度和偏好，提供合適的動態(tài)范圍以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

例如，由納祥科技常備貨的幾款高性能國產(chǎn)替代音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片——NX6802、NX1227、NX9019、NX9018等等，這些芯片的動態(tài)范圍平均達(dá)到120 dB，可以提供極其細(xì)膩的音頻輸出，提供了更高的音頻質(zhì)量和更豐富的聽覺體驗。

由此可見，動態(tài)范圍對于音樂和聲音的質(zhì)量至關(guān)重要，它影響了聲音的層次感、清晰度和真實感。通過綜合考慮動態(tài)范圍的相關(guān)因素，可以讓音頻設(shè)備更符合用戶期望。