在一些專業的音頻設備中，諸如麥克風、音箱、調音臺，我們經常會看到“動態范圍”這一參數。

動態范圍對于音頻來說至關重要，它直接關系到音頻材料能否準確再現原聲的各種細微差別，從而影響使用音頻設備的用戶體驗感。

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

動態范圍的定義

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

例如：一個音頻設備的動態范圍為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范圍就是60dB。

我們人耳可以感受到大約 90dB 的動態范圍（如上圖所示），即從竊竊私語（大約 30 dB）到噴氣式飛機起飛（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。

動態范圍計算公式

動態范圍的計算公式為：

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到的最大值，而Minimum Amplitude（最小振幅）則是系統能檢測到的最小信號水平，通常與背景噪聲相當，即系統能識別的最低聲級。

通過這一公式，我們可以量化一個音頻系統的動態處理能力。

影響動態范圍的因素

動態范圍受到多種因素的影響，包括設備的比特深度、噪聲水平、放大器的質量等。

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，從而獲得更寬廣的動態范圍。

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

②例如噪聲水平、放大器的質量

已知音頻動態范圍是指一個系統能夠處理的最安靜和最大聲音之間的差異。

噪聲水平，即系統內部或外部環境產生的噪聲，決定了音頻系統能夠檢測到的最小信號水平；而放大器的質量則影響到整個系統能夠處理的最大信號水平。

音頻動態范圍越大越好嗎

動態范圍在音頻中并不是越高越好，而是應該根據具體的應用場景和需求來平衡。

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

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在某些情況下，為了適應特定的播放環境或設備，可能會對音頻的動態范圍進行壓縮，以減少最大和最小音量之間的差異。

如監控或廣播，可能需要限制動態范圍以確保聲音的清晰度和一致性。

動態范圍的實際應用

在實際應用中，動態范圍涉及多個方面，包括錄音、混音、播放和消費電子產品等的音質設計等。

在音樂制作和混音中，動態范圍用于創造富有層次和深度的聲音。

在音頻播放設備中，動態范圍決定了設備重現聲音的能力，包括微弱的細節和強烈的沖擊。

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

例如，由納祥科技常備貨的幾款高性能國產替代音頻數模轉換芯片——NX6802、NX1227、NX9019、NX9018等等，這些芯片的動態范圍平均達到120 dB，可以提供極其細膩的音頻輸出，提供了更高的音頻質量和更豐富的聽覺體驗。

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