Тест ЦАП на корректное воспроизведение 24 бит в Reference Audio Analyzer

F.A.Q. / Линейный выход ЦАП / Характеристики / Проверка на корректность воспроизведения сигналов с разрядностью выше 16 бит

Тест ЦАП на корректное воспроизведение 24 бит

На страницах Stereophile можно встретить для многих "загадочные" тесты на форму волны для 16 и 24 бит. Поклонники «меандров» с нулевым знанием иностранного языка от них в полном восторге и готовы делать далеко идущие выводы. Но что же реально тестируется и как трактовать эти графики?


Этот тест позволяет выяснить, воспроизводит ли устройство реальные 24 бит при воспроизведении 24-битного сигнала или сводит все данные к 16 бит с грубым округлением (с деградацией качества).

С выхода ЦАП делается запись: Если при записи два сигнала различаются, значит все работает корректно, а если оба сигнала образуют заметные «ступеньки», значит полноценные 24 бита не воспроизводятся. Если же ступеньки отсутствуют для первого и второго сигнала, то или присутствует обработка сигнала, или шум слишком велик, что бы что-то разглядеть.

Вид тестовых сигналов 24 бит и 24>16 бит

Вид записанных сигналов 24 бит и 24>16 бит


Ни один ЦАП или алгоритм из грубо округленного синуса до 16 бит полноценный синус как 24 бит не сделает, а будет воспроизводить как совокупность меандров малой амплитуды.

Вид тестовых сигналов 24 бит и 24>16 бит


Вид записанных сигналов 24 бит и 24>16 бит

В реальном сигнале всегда есть шум и вид волны всегда будет далек от красивого референсного сигнала. В примере серым показан шум на выходе ЦАП, без сигнала. Черным – те самые «ступеньки», а голубым синус в разрядности 24 бит. Т.е. видно, что конечная форма волны, это референсная форма волны с наложенным шумом. В примере выше мы видим как ступеньки для сигнала с транкейтом 24>16 бит и отсутствие ступенек для 24 бит. Данный ЦАП 24 бит воспроизводит корректно.

Из-за малой амплитуды сигнал всегда зашумлен и поэтому увидеть различные пре/пост искажения или другое поведение ЦАП невозможно, это все тонет под обычным шумом. Пре/пост искажения смотрятся исключительно на импульсной характеристике и реакции на ступенчатый сигнал.

Почему бессмысленно на таких графиках делать оценку о качестве по уровню шума или «неравномерности»?

Потому что графики для анализа «подчищаются» от «лишнего шума» и на анализе совсем не тот вид волны, который воспроизводит ЦАП. Для наглядности ниже примеры с Asus Essence One Muses Edition, графики которого есть на Stereophile.com

У Asus Essence One есть два режима, прямой и с апсемплингом. В режиме с апсемплингом выше 20 кГц на выходе добавляется шум от ноизшейпинга и его уровень выше, чем уровень тона с амплитудой в 90.31 dBFS.
Что бы высокочастотный шум не портил “картину», запись сигнала необходимо делать в нижней частоте семплирования при записи, т.е. если воспроизводим в 44.1 кГц, то запись надо делать не в 192 кГц, а в 44.1кГц или вообще в 22 кГц. Либо делать запись в 192 кГЦ, а после накладывать фильтр (EQ), который срежет высокие частоты.

Посмотрим ниже на графики для обычного режима для One.


Запись в 192 кГц для частоты 1 кГц, без какой-либо фильтрации. Синий и черный – это воспроизведение референсного 24 бит. Оранжевый и зеленый – это референсный для транкейта 24>16 бит. Серый – шум.

Отфильтрованная запись в 192 кГц от высоких частот. Смотреть на много приятнее и линии более понятные. Но вся неравномерность, это всего лишь недофильтрованные шумы. Если сделать фильтрацию еще более сильной, что может слишком сгладится сигнал с транкейтом. Нам важно лишь отфильтровать сигнал так, что бы было ясно наличие или отсутствие ступенек как таковых.

Посмотрим на результаты со Stereophile.com

Как видно, запись или в 44.1 кГц (где высокие частоты отфильтровывает АЦП), или программная фильтрация.

В примере для обычного режима воспроизведения в целом хорошо различимы ступеньки как с фильтрацией высоких частот, так и без. Другое дело с наличием ноизшейпинга.


Так выглядит форма волны при записи в 192 кГц в режиме апсемплинга с Asus Essence One (синяя и зеленая линия). Разглядеть нельзя ни синус, ни ступеньки. После фильтрации высоких частот мы получаем черную и оранжевую линию, на которых напрягая зрение в таком же масштабе мы уже можем разглядеть синус и «ступеньки».

Весь шум не вычистился, но хорошо видно, что одни линии являются «синусом», а другие «ступеньками».

Что же показывает Stereophile.com?

Как видим, аналогичный «отфильтрованный» результат. Если не видеть, что из себе представляет сигнал без фильтра, можно сделать вывод, что в режиме апсемплинга сигнал стал лишь чуть более шумным.

Вполне очевидно, что для выявления лишь ответа на воспроизведения 24 бит надо оперировать отфильтрованным сигналом, однако как это обычно случается, неподготовленные полуграмотные пользователи, готовы делать далеко идущие выводы из собственных соображений того, что видят и порой принимают отфильтрованный сигнал за исходный. А вслед за этим делают выводы о том, как работает фильтр ЦАП или делает вывод о количестве шума.

Ранее казалось, что этот тест давно изжил себя и измеряется на Stereophile.com «по старинке», но в современных плеерах грубый транкейт встречается довольно часто, а на графиках гармонических искажений он не всегда очевиден. И возможно, если проблема будет показана наглядно, то производители будут более добросовестно относится к заявлениям, что поддерживается «Hi-Rez» не только на чтение файла, но и корректное воспроизведение?

Так выглядит АЧХ фильтра от высокочастотных шумов в примерах выше.

Последние новости


Поделиться

Если заметили опечатку или другую неточность, то выделите и нажмите Ctrl+Enter. Это ускорит процесс совершенствования отчетов.
Отслеживать новые отчеты можно в социальных сетях. Подписывайтесь!