Отчеты / E-MU / CardBus

TAG: obzory обзоры

Отчет тестирования E-MU CardBus

Основные данные отчета тестирования линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Амплитудно-частотная характеристика

Содержание отчета

Амплитудно-частотная характеристика
Импульсная характеристика
Реакция на ступенчатый сигнал
Модуль импульсной характеристики в логарифмическом масштабе
Спектр шума (Высокое разрешение)
Спектр гармонических искажений (Высокое разрешение)
Спектр динамического диапазона (-60 dBFS) (Высокое разрешение)
Спектр искажений сигнала малой амплитуды -90 dBFS (Высокое разрешение)
Спектр интермодуляционных искажений SMPTE (Высокое разрешение)
Спектр интермодуляционных искажений CCIF (Высокое разрешение)
Спектр теста джиттера (Высокое разрешение)
Уровни гармонических искажений в зависимости от уровня напряжения на линейном выходе ЦАП
Спектр гармонических искажений от амплитуды в dBFS
Уровень гармонических искажений от амплитуды в dBFS

Подробный отчет технических характеристик

Амплитудно-частотная характеристика линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Амплитудно-частотная характеристика E-MU CardBus

Канал

Левый

Правый

Неравномерность АЧХ в диапазоне 100 Гц - 10 кГц, дБ

-0,03, 0,03

Пояснение к графику

График амплитудно-частотной характеристики показывает баланс громкости частот. Как правило, АЧХ на выходе ЦАП представляет собой прямую, в редких случаях можно наблюдать подъем или спад в конкретной области частот. В области высоких частот обычно есть незначительный пологий завал АЧХ от аналогового фильтра для подавления алиасинга (красная зона на графике в режиме HD). Это необходимо для верной работы ЦАП. Дополнительный завал может дать цифровой фильтр при особых настройках.

Примеры хороших и плохих АЧХ для ЦАП
Вид графика в референсном отчете

Спектр шума линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Пояснение к графику

График показывает спектр шума с линейного выхода ЦАП-а. График приводится для общего сведения, т.к. используется в других графиках спектров в качестве "шумовой полки".

Тест проводится на сигнале большой продолжительности с усреднением спектров для выявления периодических сигналов и фильтрации не периодического шума. Такой подход позволяет получить высокое разрешение по спектру и при этом эффективно уменьшить уровень шумовой полки.

Уровень шумовой полки не отражает значения сигнал/шум при сравнении различных устройств. Для повышенной точности тестирование проводится с запасом по амплитуде для записывающего АЦП. Для разных продуктов этот запас разный и соответственно уровень шумовой полки не зависит от конечного значения сигнал/шум.

Хорошим считается график с равномерным уровнем шумовой полки и отсутствием каких-либо пиков. Пики на графике являются не желательными, т.к. равномерный шум обычно не слышен, а тональные составляющие можно услышать на малых амплитудах в паузах и на фоне тихих участков в композиции.

Что такое спектр и от чего зависит уровень шумовой полки?

Вид графика в референсном отчете

Спектр гармонических искажений линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Пояснение к графику

График показывает спектр однотонального гармонического сигнала с частотой 1 кГц с линейного выхода ЦАП-а в области максимальных амплитуд -6, -3 и 0 dBFS в максмально подробном виде с низким уровнем шумовой полки. Тест показывает общее качество реализации ЦАП в CardBus.

При отсутствии клиппирования, интерес к графику "академический", т.к. в большинстве случаев уровень искажений слишком мал для оценки слышимости по существующим психоакустическим моделям.

При наличии клиппирования на спектре, для улучшения качества звучания устройства желательно снизить уровень громкости до ЦАП, если это возможно. Точный уровень снижения сигнала можно определить по графику гармонических искажений от амплитуды CardBus в этом отчете.

Около 0 dBFS клиппирование может быть вызвано алгоритмом SRC до ЦАП или особой настройкой цифрового фильтра в ЦАП. В остальных случаях клиппирование обычно вызвано неудачной схемотехники обвязки ЦАП.

В качестве расширенной оценки производится подсчет нормированного коэффициента гармонических искажений. Обозначается как T'HD.

Для эффективного снижения уровня шумовой полки CardBus на графиках "высокого разрешения" в этом отчете тест проведен на сигнале большой продолжительности.

Вид графика в референсном отчете

Уровни гармоник при подаче 1 кГц 0 dBFS
E-MU_CardBus

Гармоника, порядок

Уровень гармоники, дБ

0,0

-104,8

-101,4

-125,1

-135,1

-133,1

-135,0

-137,2

-122,2

-157,1

Гармоника, порядок

Уровень гармоники, дБ

-130,5

-146,0

-134,7

-145,0

-145,8

-145,1

-146,0

-145,9

-145,6

-145,8

Уровни гармоник при подаче 1 кГц -3 dBFS
E-MU_CardBus

Гармоника, порядок

Уровень гармоники, дБ

-3,0

-109,6

-110,7

-132,0

-120,5

-143,7

-127,7

-147,7

-160,3

Гармоника, порядок

Уровень гармоники, дБ

-147,7

-147,8

-147,5

-147,9

-147,8

-147,7

-147,8

-147,7

-147,6

-148,1

Данные в таблицах соответствуют среднему значению левого и правого канала

Спектр динамического диапазона (-60 dBFS) линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Пояснение к графику

График показывает спектр однотонального гармонического сигнала небольшой амплитуды с уровнем -60 dBFS и частотой 1 кГц с линейного выхода ЦАП-а в максимально подробном виде с низким уровнем шумовой полки.

Если тест гармонических искажений CardBus показывает работу ЦАП на сигнале максимальной амплитуде и выявляет в первую очередь качество обвязки, то тест динамического диапазона делает оценку сигнала малой амплитуды на линейность ЦАП, где обвязка не вносит искажений.

Для устройств, у которых прослеживаются искажения в тесте динамического диапазона, рекомендуется использовать аналоговую регулировку громкости, а не цифровую до ЦАП. Обычно плохую линейность в тесте динамического диапазона демонстрируют ЦАП с архитектурой R2R.

В случае с линейными ЦАП и хорошей обвязкой Бывают ситуации, когда искажения появляются еще до ЦАП при некорректной обработке данных, например от транкейта или другой некорректной обработке сигнала.

Для эффективного снижения уровня шумовой полки CardBus на графиках "высокого разрешения" в этом отчете тест проведен на сигнале большой продолжительности.

Вид графика в референсном отчете

Спектр искажений сигнала малой амплитуды -90 dBFS линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Пояснение к графику

График показывает спектр однотонального гармонического сигнала крайне малой амплитуды с уровнем -90 dBFS и частотой 1 кГц с линейного выхода ЦАП-а в максимально подробном виде с низким уровнем шумовой полки. Тест актуален для устройств с цифровой регулировкой громкости в широких пределах до или через ЦАП.

Полезный сигнал в этом тесте может отсутствовать, если используется грубое округление с разрядностью хуже, чем 16 бит.

Если в тесте динамического диапазона CardBus выявляется в первую очередь нелинейность ЦАП, то в этом корректную передачу данных в ЦАП.

Для устройств, у которых прослеживаются искажения в этом тесте, рекомендуется использовать аналоговую регулировку громкости при регулировке уровня более 50 дБ.

Для эффективного снижения уровня шумовой полки CardBus на графиках "высокого разрешения" в этом отчете тест проведен на сигнале большой продолжительности.

Вид графика в референсном отчете

Спектр интермодуляционных искажений SMPTE линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Пояснение к графику

График показывает спектр двухтонального гармонического сигнала с выхода ЦАП в области максимальных амплитуд -3 и 0 dBFS.

Идеологически интермодуляционные искажения более показательны с позиции демонстрации искажений от сигнала не только в сторону высоких частот относительно основной гармоники, как в тесте гармонических искажений CardBus, но и в сторону низких частот. Двухтональный сигнал ближе к реальному музыкальному сигналу. В то же время, психоакустических моделей для искажений меньше. Тесты интермодуляционных искажений лучше выявляют разницу между цифровыми фильтрами.

При наличии клиппирования на спектре, для улучшения качества звучания устройства желательно снизить уровень громкости до ЦАП, если это возможно. Точный уровень снижения сигнала можно определить по графику интермодуляционных искажений (SMPTE) от амплитуды CardBus в этом отчете.

Тест SMPTE состоит из двух гармоник, низкочастотной 60 Гц и высокочастотной 7 кГц. Амплитуды гармоник соотносятся как 4 к 1. Искажения проявляются на частотах, равной разнице и сумме основных тонов, т.е. на частотах m*f1+-n*f2, где m и n означают порядки искажений, а f1 и f2 основные гармоники. Обычно делают визуальную оценку по дополнительным гармоникам вокруг тона 7 кГц.

Клиппинг при 0 dBFS в тесте интермодуляционных искажений для некоторых ЦАП является нормой и обусловлен использованием штатного цифрового фильтра в ЦАП. К таким ЦАП например относится семейство PCM17xx.

Для эффективного снижения уровня шумовой полки CardBus на графиках "высокого разрешения" в этом отчете тест проведен на сигнале большой продолжительности.

Вид графика в референсном отчете

Спектр интермодуляционных искажений CCIF линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Пояснение к графику

График показывает спектр двухтонального гармонического сигнала с выхода ЦАП в области максимальных амплитуд -3 и 0 dBFS.

Идеологически интермодуляционные искажения более показательны с позиции демонстрации искажений от сигнала не только в сторону высоких частот относительно основной гармоники, как в тесте гармонических искажений CardBus, но и в сторону низких частот. Двухтональный сигнал ближе к реальному музыкальному сигналу. В то же время, психоакустических моделей для искажений меньше. Тесты интермодуляционных искажений лучше выявляют разницу между цифровыми фильтрами.

При наличии клиппирования на спектре, для улучшения качества звучания устройства желательно снизить уровень громкости до ЦАП, если это возможно. Точный уровень снижения сигнала можно определить по графику интермодуляционных искажений (CIFF) от амплитуды CardBus в этом отчете.

Тест CCIF состоит из двух высокочастотных гармоник на 19 и 20 кГц. Амплитуды гармоник соотносятся как 1 к 1. Искажения проявляются на частотах, равной разнице и сумме основных тонов, т.е. на частотах m*f1+-n*f2, где m и n означают порядки искажений, а f1 и f2 основные гармоники. Обычно делают визуальную оценку по дополнительным гармоникам кратным 1 кГц (разнице 19 и 20 кГц).

Клиппинг при 0 dBFS в тесте интермодуляционных искажений для некоторых ЦАП является нормой и обусловлен использованием штатного цифрового фильтра в ЦАП. К таким ЦАП например относится семейство PCM17xx.

Для эффективного снижения уровня шумовой полки CardBus на графиках "высокого разрешения" в этом отчете тест проведен на сигнале большой продолжительности.

Вид графика в референсном отчете

Спектр теста джиттера линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Пояснение к графику

График показывает стабильность и скорость воспроизведения звукового потока. Отклонение по частоте основного тона свидетельствует о более быстром или медленном воспроизведении. Дополнительные тоны, расположенные симметрично относительно основного тона свидетельствуют о нестабильности скорости воспроизведения. Дополнительные тоны могут быть не только следствием джиттера, но и модуляцией от другой паразитной частоты.

Широкополосный джиттер выглядит как равномерный подъем шумовой полки. Низкочастотный джиттер как юбка вокруг основного тона.

Тестовый сигнал представляет собой спектр синуса на частоте, в четыре раза меньшей основной частоты дискретизации. Для 44.1 кГц частота составляет 11025 Гц.

Выбор 44.1 кГц для теста неслучаен. В формате 44.1 кГц предсталено более 95% всего музыкального контента. В кратных 44.1 кГц частотах представлен DSD контент. В 48 кГц представлены звуковые дорожки к видео. В кратных 48 кГц представлен контент от DVD-Audio. Некоторые устройства могут обеспечивать хороший результат только в кратных частотах 48 кГц и с ними желательно использовать

Минимальные пороги искажений от джиттера при тестировании через E-MU1616m можно посмотреть в тесте с двумя E-MU1616m, где общее значение джиттера является удвоенным. В таблице приводятся данные по скорости воспроизведения (относительно записи Е-MU1616m). Чем меньше отклонение, тем лучше результат.

Для эффективного снижения уровня шумовой полки CardBus на графиках "высокого разрешения" в этом отчете тест проведен на сигнале большой продолжительности.

Вид графика в референсном отчете

Точность скорости воспроизведения E-MU CardBus

Основной тон 11025 Гц, Гц

11025,1682

Отклонение от 11025 Гц, Гц

0,1682

Уровни гармонических искажений в зависимости от уровня напряжения на линейном выходе ЦАП E-MU CardBus

Уровни гармонических искажений в зависимости от уровня напряжения на линейном выходе ЦАП E-MU_CardBus

Максимальный уровень напряжения на выходе при 0 dBFS, В_RMS

2,00

Максимальный уровень напряжения на выходе при 0 dBFS, dBV

6,01

Максимальный уровень напряжения на выходе при 0 dBFS, dBu

8,23

Пояснение к графику

График показывает уровень значений гармонических искажений от уровня сигнала, выраженного к напряжению. По графику можно отследить точку перехода в режим возможного клиппирования ЦАП и также резкость изменения искажений от уровня сигнала.

Характер искажений (распределение гармоник) и его субъективное звучание график не показывает. Данная характеристика косвенная и для более точного результата надо оценивать спектры гармонических искажений от амплитуды CardBus , по которым этот график построен.

По графику можно оценить максимальный выходной уровень напряжения и дать предположительную оценку о согласовании с последующим звеном тракта (например усилителем). В левой части графика кривая всегда уходит под углом вверх, т.к. при снижении полезного сигнала уменьшается соотношение сигнал/шум.

В качестве расширенной оценки строится пунктиром уровень нормированного коэффициента гармонических искажений. Обозначается как T'HD.

Вид графика в референсном отчете

Спектр гармонических искажений от амплитуды в dBFS линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Пояснение к графику

График показывает спектры гармонических искажений от амплитуды однототонального сигнала в диапазоне от 0 до -90 dBFS с частотой 1кГц. В каждом спектре полезный сигнал нормирован к 0 дБ.

По графику можно сделать вывод о необходимости понижения уровня сигнала до ЦАП для устранения избыточных искажений при максимальных уровнях сигнала около 0 dBFS. Хорошим результатом считается, если около 0 dBFS нет заметного роста искажений.

В качестве расширенной оценки производится подсчет нормированного коэффициента гармонических искажений. Обозначается как T'HD.

Тест проведен на сигнале средней продолжительности. Шумовая полка на графике выше, чем на спектрах гармонических искажений "высокого разрешения" CardBus с максимальными амплитудами.

За счет подробных спектров с большим диапазоном тестируемых амплитуд, анализ характеристик подобен виртуальному тестированию линейного выхода в реальном времени.

Вид графика в референсном отчете

Уровень гармонических искажений от амплитуды в dBFS линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Пояснение к графику

График показывает уровень значений гармонических искажений от уровня сигнала, выраженного к 0 dBFS. По графику можно сделать вывод о необходимости понижения уровня сигнала до ЦАП для устранения избыточных искажений при максимальных уровнях сигнала около 0 dBFS. Хорошим результатом считается, если около 0 dBFS нет заметного роста искажений.

Характер искажений (распределение гармоник) и его субъективное звучание график не показывает. Данная характеристика косвенная и для более точного результата надо оценивать спектры гармонических искажений от амплитуды CardBus , по которым этот график построен.

По графику можно оценить максимальный выходной уровень напряжения и дать предположительную оценку о согласовании с последующим звеном тракта (например усилителем). В левой части графика кривая всегда уходит под углом вверх, т.к. при снижении полезного сигнала уменьшается соотношение сигнал/шум.

В качестве расширенной оценки строится пунктиром уровень нормированного коэффициента гармонических искажений. Обозначается как T'HD.

Вид графика в референсном отчете

Импульсная характеристика линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Пояснение к графику

Тест показывает форму волны одиночного импульса для частоты дискретизации 44.1 кГц. По виду импульсной характеристики можно определить характер работы цифрового фильтра ЦАП.

Во время теста воспроизводится импульс с частотой дискретизации 44.1 кГц, а запись производится с частотой дискретизации 192 кГц / 24 бит. По спектру импульса строится график АЧХ CardBus и график алиасинга CardBus в этом отчете.

При тестировании NOS ЦАП и ЦАП с настройкой фильтра, эмулирующего NOS режим, на форме волны могут быть колебания от ЦФ АЦП, работающего в режиме 192 кГц.

Длительность колебаний оценивается на графике огибающей импульса CardBus

Вид графика в референсном отчете

Модуль импульсной характеристики в логарифмическом масштабе линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Пояснение к графику

По огибающей импульса можно более точно оценить специфику работы цифрового фильтра ЦАП, в частности - длительность колебаний.

Огибающая импульсной характеристики представляет собой сумму модулей полуволн импульсной характеристики CardBus , построенной в логарифмическом масштабе.

Визуальное разрешение импульсной характеристики, построенной в линейном масштабе ограничено 40 дБ и для того, чтобы разглядеть что-то на малых уровнях, необходимо использовать увеличение. Вместо того, что бы рассматривать график импульса в разных масштабах, достаточно построить один график огибающей в логарифмическом масштабе.

При тестировании NOS ЦАП и ЦАП с настройкой фильтра, эмулирующего NOS режим, на форме волны могут быть колебания от ЦФ АЦП, работающего в режиме 192 кГц.

На огибающей можно визуально оценить длительность времени на pre-ring (колебания до максимума импульса) и post-ring (колебания после импульса). В справочной информации на микросхемы ЦАП часто приводят значения длительности pre-ring как Delay (Временная задержка, которую вносит ЦФ для музыкального сигнала или в режиме триггера). Значения приводятся обычно не в мс, а в семплах от начала колебаний до максимума импульса. Конечное время будет зависеть от частоты дискретизации и оно равно как t=fs/n_sample. Т.е. частота дискретизации делится на указанное количество семплов. Здесь по графику можно сделать обратное вычисление. Точность определения длительности времени колебаний до вершины импульса зависит от зашумленности сигнала.

Вид графика в референсном отчете

Реакция на ступенчатый сигнал линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Пояснение к графику

Переходная характеристика представляет собой реакцию на ступенчатый сигнал.

По относительному уровню выброса колебаний можно оценить требования к запасу по амплитуде напряжения для обвязки ЦАП.

Строится по производной импульсной характеристике CardBus . При тестировании NOS ЦАП и ЦАП с настройкой фильтра, эмулирующего NOS режим, на форме волны могут быть колебания от ЦФ АЦП, работающего в режиме 192 кГц.

Вид графика в референсном отчете

Подробнее

Измерения E-MU CardBus проведены Романом Кузнецовым на программно-аппаратном комплексе RAA.

Тест E-MU CardBus проведен как черного ящика, без учета стоимости и престижа. Это главный принцип измерений и разработки тестов в RAA.

Обсудить результаты измерений можно в комментариях ниже или в чате телеграм, а подписаться на публикацию отчетов, обзоры и новости RAA в канале телеграм или группе vk.

Кузнецов Роман
Основатель RAA

Известен под никами

romanrex
iXBT.com
player.ru
Head-Fi.org
Оverclockers.ru
habr.com
...
r.a.a.
4pda

Информация для авторов. Вы можете свободно использовать графики в своих статьях с ссылкой на нас.

Отчет тестирования E-MU CardBus

Основные данные отчета тестирования линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Амплитудно-частотная характеристика

Условия тестирования

Содержание отчета

Подробный отчет технических характеристик

Амплитудно-частотная характеристика линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Спектр шума линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Спектр гармонических искажений линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Спектр динамического диапазона (-60 dBFS) линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Спектр искажений сигнала малой амплитуды -90 dBFS линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Спектр интермодуляционных искажений SMPTE линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Спектр интермодуляционных искажений CCIF линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Спектр теста джиттера линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus (Высокое разрешение)

Уровни гармонических искажений в зависимости от уровня напряжения на линейном выходе ЦАП E-MU CardBus

Спектр гармонических искажений от амплитуды в dBFS линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Уровень гармонических искажений от амплитуды в dBFS линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Импульсная характеристика линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Модуль импульсной характеристики в логарифмическом масштабе линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus

Реакция на ступенчатый сигнал линейного выхода от ЦАП E-MU CardBus