1. Як протестувати звукову карту ... Отже, Ви вирішили зайнятися оцифруванням з зовнішнього джерела...
2. Вимірювальний комплекс Analyser (R)
3. опис програми
4. Керівництво користувача програми
5. Можливості програми:
6. Загальний опис:
7. Жучки і підводні камені:
8. b. Вимірювання АЧХ:
9. c. Вимірювання відносини сигнал / шум:
10. d. Вимірювання рівня наведень:
11. e. Вимірювання паразитного проникнення з каналу відтворення в канал запису:
12. f. Вимірювання гармонік:
13. Результати перевірки звукової карти
14. Амплітудно частотна характеристика:
15. Гармонійний аналіз:
16. Шуми і наведення щодо максимальної потужності синусоїдального сигналу:
17. Результат тесту карти SKY ROCKET GOLD 16 PLUS 3D на паразитное проникнення сигналів з каналу відтворення...
18. висновки:

Як протестувати звукову карту ...

Отже, Ви вирішили зайнятися оцифруванням з зовнішнього джерела (магнітофон, програвач вінілових пластинок і ін.), Але не зовсім впевнені в характеристиках вашої звукової карти. Та й як можна бути впевненим в параметрах, коли навіть дорогі звукові карти (продаються в Росії) бувають сумнівного походження ... Хоча, не завжди можна звинувачувати Китай і інших монстрів, що розгорнулися в виготовленні (найчастіше глюкавий) «заліза». Не секрет, що дуже часто буває звичайна несумісність комплектуючих ... Звичайний слухач рідко помітить, що його картка має характеристики звичайного радіоприймача, не більше. Начебто працює картка, звук є, з одного боку без явних спотворень ... і добре ... слухати піде ...

Але ми з же Вами - оцифровщики!

І є монстрами «Від» і «До» в будь-якому питанні, пов'язаним зі звуком!

Нас не влаштовують параметри рядових слухачів! Ми боремося за якісне відтворення звуку на будь-який рахунок! Нас не дорікне якістю жоден музикант зі своїм ідеальним слухом! Адже правда? ...

Гаразд, жарти-жартами, але це і є моральні рамки оціфровшіка. Якщо оцифровщик відступає від цих «тез», то він переходить в розряд звичайного ціфруна.

Якщо Ви маєте намір всерйоз зайнятися якісної оцифруванням, або відновленням аудіо архівів, то настійно рекомендую, перед придбанням звукової карти, домовитися в фірмі (де Ви збираєтеся зробити покупку) на рахунок заміни на аналогічну, якщо Вас не влаштують її технічні характеристики.

До речі на це, як споживач, Ви маєте повне право. Не дайте себе «обдурити»!

Наприклад я, свою SB Live! міняв мінімум раз шість, поки не зупинився на влаштовує мене екземплярі!

У наведеному нижче описі Ви дізнаєтеся, чим і як протестровать наявний девайс.

Тільки майте на увазі, що підібрана Вами картка з ідеальними параметрами, наприклад, якщо змінився материнської плати вже не буде відповідати характеристикам, які Ви ретельно тестували. Така вже залежність чіпів і мелкосхем, що ідеальний варіант можна підібрати лише одного разу ...
Нижче даю опис «від виробника».

Вимірювальний комплекс Analyser (R)

зміст:

опис програми

Програма Analyser (R) призначена для перевірки характеристик електронних пристроїв з використанням можливостей звукової карти. Працює під управлінням операційних систем Windows'95, '98, ME, NT4, Win2000.

Програма складається з трьох, щодо незалежних блоків:

• синтезу і виведення сигналу,
• введення і попередньої обробки сигналу,
• аналізу сигналу і відображення результатів.

Всі ці блоки реалізовані як процеси починають своє життя під час запуску програми і поточні паралельно один одному. Фактично звукова картка, разом з комп'ютером, працює як генератор тестового сигналу, так і як вимірювальний прилад. Так як процес виведення і введення аудіо сигналу протікають одночасно, необхідно, що б звукова карта і її драйвер підтримували режим full-duplex.

Analyser (R) виступає як цифровий генератор звукової частоти, осцилограф і спектроаналізатор. Так як ЦАП звукової картки синхронізується від кварцового генератора, то стабільність тестового сигналу виходить близько 10-9. Використання комп'ютера в якості вимірювального приладу дозволяє істотно спростити і прискорити процес тестування картки. Аналогічна апаратура, яка використовується для тестів аудіотехніки, може коштувати десятки тисяч доларів.

Цифровий генератор тестового сигналу дозволяє генерувати синусоїдальний сигнал з частотою в діапазоні від 20 Гц до 20 КГц. Значення генерується частоти задається у вікні Frequency (Hz). Цей тестовий сигнал, який має амплітуду відповідну максимальному рівню сигналу звукової карти, в цифровому вигляді множиться на 1, 0.1 і 0 в залежності від положення перемикача Signal (0dB, -20dB, No). Що дозволяє проводити вимірювання при номінальному (максимальному) рівні сигналу, при стандартному (для тестових вимірювань) рівні сигналу, і при його відсутності (маються тільки шуми в каналі запису-відтворення).

У правому верхньому кутку програми є вікно осцилографа, що дозволяє візуально відстежити форму сигналу. «Частота горизонтальної розгортки» осцилографа синхронізована з виставленої в вікні Frequency (Hz) частотою генератора, що дозволяє спостерігати на екрані рівно один період сигналу. Повзунок під вікном осцилографа зміщує початкову фазу відображення сигналу.

Залежно від положення перемикача Signal (0dB, -20dB, No) сигнал у вікні осцилографа масштабується по вертикальній осі так, ч об він займав все вікно. Іншими словами графік сигналу «множиться» на 1, 10, 100. Відзначимо, що випадок Signal - No відповідає відсутності синусоїди на виході генератора (в каналі присутній тільки тепловий шум і наведення). Тому масштабний множник, при такому положенні перемикача Signal, було поставлено емпірично.

Програма дозволяє в реальному часі вимірювати потужність вхідного сигналу. Потужність вимірюється в децибелах щодо потужності синусоїдального сигналу максимальної амплітуди і відображається у вікні Power (dB). У лівій частині вікна розташовується спектроаналізатор. Шкала частот представлена ​​в логарифмічному масштабі від 10 Гц до 22.5 КГц. Рожевим кольором відзначені частоти 100 Гц, 1000 Гц і 10 КГц. За вертикальної шкалою відкладені децибели, 0 відповідає синусоидальному сигналу максимальної амплітуди. Рожевим кольором відзначені рівні в 0 і -20 дБ. Спектр сигналу розраховується за 8128 отсчетам сигналу, що дозволяє мати спектральний дозвіл 10.76 Гц. При розрахунку спектра може бути використано або прямокутне, або квазічебишевское вікно. Перше дозволяє отримати найвужчий (гострий) пік смугових фільтрів, друге - більш низький рівень бічних пелюсток. Вибір між різними типами вікон проводиться через контекстне меню спектроаналізатора. При запуску програми, за замовчуванням, використовується квазічебишевское вікно.

Кнопка Function / Memory включає режим пам'яті, тобто зображення сигналу і спектра накладаються на оні, отримані з попередніх тактів вимірювань.

Кнопка Function / - || - включає режим фільтрації постійної складової вхідного сигналу. Кнопка імітує подібну функцію для вимірювальних приладів. Відмінність полягає лише в тому, що фільтрація здійснюється в цифровому вигляді, а значить одночасно з фільтрацією постійної складової вхідного сигналу усувається і зрушення нуля звуковий картки (постійної складової АЦП).

Кнопка Function / AFC включає режим вимірювання Амплитудно-Частотної Характеристики - АЧХ (Amplitude-Frequency Characteristic - AFC). В цьому режимі Analyser (R) перетворюється в цифровий вимірювач АЧХ: генератор автоматично змінює частоту синусоїдального сигналу, сигнал проходить по аналоговим ланцюгах картки, спектроаналізатор розраховує отриманий спектр вхідного сигналу, визначається амплітуда спектрального максимуму, потім отриманий рівень (для даної частоти) запам'ятовується. При скануванні всього звукового діапазону, за отриманими точкам, будується графік АЧХ (жовтого кольору). Вимірювання АЧХ виробляється або при рівні тестового сигналу в 0дБ, або при рівні -20 дБ (стандартний рівень для подібних вимірів).

Одним з можливих застосувань програми - перевірка характеристик звукових карток. При вимірах лінійний вихід звукової карти з'єднується з її лінійним входом. Схема з'єднання наведена нижче:

«Ідеальний» сигнал після цифрового синтезу піддається цифро-аналоговому перетворенню, виходить через лінійний вихід, проходить по сполучному кабелю, входить в картку через лінійний вхід, перетворюється в цифрову форму аналогово-цифровим перетворювачем картки та обробляється в блок введення і попередньої обробки. На етапі аналогового представлення сигналу на нього діють наведення, шуми, він піддається різним спотворень, перестає бути «ідеальним». Так як синтез вихідного і обробка отриманого сигналів виконуються в цифровому вигляді, є можливість відстежити практично всі спотворення.

Процес вимірювання звукових характеристик картки схожий з процесом тестування характеристик звукових магнітофонів і відрізняється від нього таким: при тестуванні магнітофона вимірювальний ( «ідеальний») сигнал від генератора записується на стрічку, а під час відтворення і за допомогою вимірювальної апаратури, можна оцінити з'явилися спотворення. Саме так вимірюються наскрізні (запис-відтворення) характеристики. Для звукової картки змінюється тільки послідовність операцій: спочатку сигнал генерується (відтворюється), а потім, після проходження по аналоговим ланцюгах, вводиться (записується) в комп'ютер і аналізується програмою. Таким чином, можна поміряти наскрізні характеристики аналогових трактів звукової карти.

Керівництво користувача програми

зміст:

Можливості програми:

Analyser (R) дозволяє за лічені хвилини перевірить: наскрізну АЧХ картки; рівень шумів, наведень; проникнення сигналу з каналу записи в канал відтворення на різних частотах, оцінити гармоніки. Так як і спектроаналізатор, і генератор, і осцилограф - цифрові, то вимірювання виходять досить точними. Наприклад, можна задати частоту генерації синусоїдального сигналу в діапазоні від 10 Гц до 22КГц, при цьому нестабільність частоти буде порядку 10-9 (нестабільність кварцу).

Загальний опис:

Програма складається з цифрового генератора сигналів, осцилографа і спектроаналізатора. Для її нормальної роботи необхідна звукова картка з встановленим драйвером, що підтримує режим full-duplex. При випробуваннях лінійний вихід звукової картки необхідно з'єднати з її лінійним входом. В общем-то, якщо є бажання, можна перевірити ще й вбудовані в картку підсилювачі потужності та / або мікрофонний підсилювач, з'єднавши один з одним, через дільник напруги, однойменні виходи і входи. При тестуванні картка моделює "ідеальний" сигнал і подає його на ЦАП картки. Сигнал перетвориться в аналогову форму, в якій на нього діють різні перешкоди і спотворення, проходить по сполучному кабелю на вхід АЦП, перетворюється в цифру і аналізується програмою. Після аналізу можна сказати, на скільки не ідеально працює дана картка.

Жучки і підводні камені:

• При побудові АЧХ, графік виходить не гладкий (шорсткий). Справа в тому, що при тестуванні не враховується форма смугових фільтрів спектроаналізатора. У Analyser (R) Std. це передбачається виправити.
• На деяких звукових платах (зазвичай це дорогі картки) не виходить виміряти рівень шуму і наведень. Пов'язано це з тим, що при низьких рівнях сигналу в них спрацьовує електронний ключ, що замикає накоротко вхід АЦП. У Analyser (R) Std. використовується інший метод оцінки: генерується звичайний сигнал і на його тлі проводиться вимірювання потужності шуму, наведень і гармонійних спотворень.
• Іноді пропадає зображення сигналу і його спектра. Пов'язано це зі способами введення-виведення і аналізу сигналу. У даній програмі вони не синхронізовані один з одним (виконуються як окремі процеси), відповідно при будь-якій їхній рассинхронизации (при запуску «потужного» додатка) відбувається втрата інформації. У Analyser (R) Std. це хочуть виправити.
• На деяких звукових картках оцінка потужності шуму виходить невірною через те, що в режимі full-duplex вхідний сигнал оцифровується вісьмома розрядами. Так як відношення / сигнал виникає через квантування сигналу за амплітудою приблизно дорівнює: SNR = 7.2-6 * n, де n - число розрядів квантування, то при восьми розрядному квантуванні вхідного сигналу, оцінка потужності може вийде більше -40.8дб. З іншого боку, якщо теплові шуми і наведення малі (менше даної величини), то їх потужності не вистачить для зміни навіть молодшого розряду АЦП і на його виході буде «нуль» тобто повна відсутність шуму, що не вірно. Перевірити, з яким числом розрядів відбувається квантування вхідного сигналу в Вашої картки можна по осциллограмме сигналу в режимі -20дб: якщо на синусоїді будуть помітні сходинки (з кроком половини поділки шкали по амплітуді), то вам не пощастило і для оцінки відношення сигнал / шум доведеться здобувати Analyser (R) Std.

a. Підготовка до вимірювань:

1. З'єднати лінійний вихід картки з лінійним входом по можливості коротким і екранованим кабелем.
2. Запустити програму Analyser (R).
3. Вибрати (включити) в панелі гучності Windows (r) лінійні виходи і входи. Відрегулювати з її допомогою рівні сигналів таким чином, що б потужність сигналу дорівнювала 0 дБ, а форма синусоїди не спотворюючи. Потужність сигналу і форма синусоїди оцінюється в панелі Analyser (R). Найменші спотворення синусоїди виходять якщо потужність буде трохи менше 0 дБ, тому що в цьому випадку АЦП і ЦАП не входять до режим обмеження. Запам'ятайте виміряну потужність X (вона ще знадобиться для оцінки сигнал / шум).

b. Вимірювання АЧХ:

АЧХ зазвичай вимірюється на рівні -20дБ, тому необхідно включити кнопку «-20dB», а потім «AFC».

c. Вимірювання відносини сигнал / шум:

Включити кнопку «No». Виміряйте отриману потужність Y. Ставлення сигна / шум SNR, буде визначаться формулою SNR = YX. Примітка. У деяких картках, при низькому рівні сигналу (саме така ситуація буде при вимірі потужності шуму), відбувається замикання лінійного входу і виходу електронними ключами. У цьому випадку на вході буде круглий нуль і поміряти рівень шумів не вийде. Що можна зробити, так це поступово знижуючи рівень сигналу регуляторами гучності відстежити поріг відключення входу. У Analyser (R) Std передбачається використовувати алгоритм визначення потужності шуму на тлі тестового сигналу.

d. Вимірювання рівня наведень:

Включити кнопку «No». За спектрограмі оцінити частоти наведень (виглядають як сильні піки на тлі шуму) і їх амплітуди. В принципі методика вимірювання відносини сигнал / шум насправді дає відношення сигнал / (шум + наведення), тобто є інтегральною.

e. Вимірювання паразитного проникнення з каналу відтворення в канал запису:

Відключити з'єднувальний кабель від лінійного входу картки (це єдиний режим в якому лінійний вхід картки відключається від виходу). Уможливити відбір проб АЧХ на рівні 0дБ. Максимальне значення побудованої АЧХ і буде рівнем паразитного перешкоди. Відповідно можна сказати, і на якій частоті відбувається найбільше паразитное проникнення.

f. Вимірювання гармонік:

Задайте частоту сигналу F = 44100 / 2n, n - будь-яке число від 2 до 4096. При такій частоті бічні пелюстки спектрів дорівнюватимуть нулю і можна буде точно оцінити рівні гармонік. Відповідно рівень другої гармоніки буде дорівнює амплітуді сигналу на частоті 2 * F, третин на частоті 3 * F і так далі. Зазвичай вимірюють інтегральний коефіцієнт гармонік по парних і непарних гармоніках, який є сумою потужностей відповідно парних і непарних частот розділеної на потужність тестового сигналу. У стандартній версиии передбачений режим автоматичного обчислення інтегральних коефіцієнтів гармонік.

Результати перевірки звукової карти

зміст:

Іспользвать звукова карта SKY ROCKET GOLD 16 PLUS 3D.

Амплітудно частотна характеристика:

Частота Провал * 20 гц -27 дБ 20 Кгц -24 дБ

* Як при максимальному сигналі, так і на рівні -20 дБ.

Результат у вигляді графіків:
Клік мишкою по скриншоту, дасть можливість переглянути його в натуральну величину ...

Гармонійний аналіз:

Амплітуди гармонік Рівень сигналу гармоніки 0 дБ -20 дБ Друга -45 дБ -50 дБ Третя -60 дБ -66 дБ

Результат у вигляді графіків (частота тестового сигналу дорівнює 344.53125 гц):
Клік мишкою по скриншоту, дасть можливість переглянути його в натуральну величину ...

Шуми і наведення щодо максимальної потужності синусоїдального сигналу:

Теплові шуми і наведень -67 дБ Рівень самих наведень -69 дБ.

Результат у вигляді графіків:
Клік мишкою по скриншоту, дасть можливість переглянути його в натуральну величину ...

Результат тесту карти SKY ROCKET GOLD 16 PLUS 3D на паразитное проникнення сигналів з каналу відтворення в канал запису:

Паразитне проникнення досягає 57 дБ на частотах до 200 гц .:
Клік мишкою по скриншоту, дасть можливість переглянути його в натуральну величину ...

висновки:

На підставі тестів можна вважати, що дана звукова карта працює як магнітофон середньої якості і до рівня «цифрового» звуку їй дуже далеко. Її перевагою можна вважати низьку ціну і шістнадцяти розрядний перетворення як вихідного, так і вхідного сигналів при роботі в режимі full-duplex.