ЦАП ES9039 Pro - особенности штатных цифровых фильтров
Основные универсальные характеристики фильтров
разобраны отдельно. Ниже анализ штатных фильтров от ESS ES9039 Pro Sabre.
Штатно доступно 7 вариантов цифровых фильтров:
- Minimum Phase
- Linear Phase Apodizing
- Linear Phase Fast Roll-off
- Linear Phase Slow Roll-off
- Minimum Phase Fast Roll-off
- Minimum Phase Slow Roll-off
- Minimum Phase Slow Roll-off Low Dispersion
Определение задержки и эффективности подавления алиасинга
При отображении волны в линейном масштабе не слишком хорошо видно начало и конец колебаний у импульса. При отображении в логарифмическом масштабе (огибающей импульсной характеристики) мы это видим лучше, но в пределах погрешности, который дает аналоговый шум.
Основная цель, это определить полную длину импульса и задержку. Ниже маркерами выделены зоны полной длины импульса. К сожалению, из-за переходных процессов, точность определения конца импульса является приблизительной - на графиках уровень "шумовой" полки более высокий, чем в начале до импульса.
При частоте дискретизации в 44100 кГц временной промежуток между исходными координатами равен 1/44100=0.0226 мс, и исходя из этого значения определяется примерное количество семплов на выделенных маркерами участках.
С каждого графика можно перейти на страницу соответствующего сервиса сравнения и добавить результаты различных продуктов для сравнения.
Основная цель, это определить полную длину импульса и задержку. Ниже маркерами выделены зоны полной длины импульса. К сожалению, из-за переходных процессов, точность определения конца импульса является приблизительной - на графиках уровень "шумовой" полки более высокий, чем в начале до импульса.
При частоте дискретизации в 44100 кГц временной промежуток между исходными координатами равен 1/44100=0.0226 мс, и исходя из этого значения определяется примерное количество семплов на выделенных маркерами участках.
С каждого графика можно перейти на страницу соответствующего сервиса сравнения
и добавить результаты различных продуктов для сравнения.
Общая длительность получилась как 1.335 мс или 60 семплов. Видимая задержка составляет 0.17 мс или 4 семпла.
В технической документации на ЦАП приводятся графики симуляции, а не измерений. Разница между Minimum Phase и Minimum phase fast roll-off заключается в чуть разном графике алиасинга, из-за чего при тестировании различить режимы крайне сложно.
В технической документации на ЦАП приводятся графики симуляции, а не измерений. Разница между Minimum Phase и Minimum phase fast roll-off заключается в чуть разном графике алиасинга, из-за чего при тестировании различить режимы крайне сложно.
Общая длительность получилась как 1.4 мс или 64 семпла. Задержка составляет 0.7 мс или 32 семпла.
Особенностью этого фильтра является то, что срез высоких частот начинается не на частоте Fs/2 (22 кГц при частоте дискретизации 44.1 кГц), а на меньшей частоте, порядка 19 кГц при 44.1 кГц. Это позволяет полностью устранить алиасинг в области 20~22 кГц.
Особенностью этого фильтра является то, что срез высоких частот начинается не на частоте Fs/2 (22 кГц при частоте дискретизации 44.1 кГц), а на меньшей частоте, порядка 19 кГц при 44.1 кГц. Это позволяет полностью устранить алиасинг в области 20~22 кГц.
Общая длительность получилась как 1.7 мс или 66 семплов. Задержка составляет 0.7 мс или 32 семпла.
Общая длительность получилась как 0.25 мс или 11 семплов. Задержка составляет 0.13 мс или 5-6 семплов.
Общая длительность получилась как 0.28 мс или 12 семплов. Задержка до пика составляет 0.14 мс или 6 семплов.
Общая длительность получилась как 1.225 мс или 54 семпла. Задержка до пика составляет 0.2 мс или 9 семплов.
Данный фильтр является промежуточным между минимальной и симметричной фазами.
Данный фильтр является промежуточным между минимальной и симметричной фазами.
Linear Phase Fast Roll-off Low Ripple
В технической документации упоминается фильтр с приставкой Low Ripple, который дает меньший уровень подавления алиасинга.
АЧХ и алиасинг
На графике показаны основные настройки фильтров и дополнительный вариант NOS от R2R ЦАП.
Как видно, с точки зрения АЧХ есть три варианта, это Fast c резкой фильтрацией от 21 кГц, Appodising с резкой фильтрацией от 19 кГц и более плавная фильтрация для Slow.
Как видно, с точки зрения АЧХ есть три варианта, это Fast c резкой фильтрацией от 21 кГц, Appodising с резкой фильтрацией от 19 кГц и более плавная фильтрация для Slow.
В примерах выше графики алиасинга показаны для шумового сигнала, что дает хорошее представление отзеркаливания по всему спектру, но имеет ограничение по нижней границе шумовой полки. На мультитональном сигнале соотношение сигнал/шум выше и лучше видно сам эффект "зеркала". Т.к. запись в 384 кГц сделана через E1DA Cosmos с фильтром для АЦП Linear Phase Slow - максимально близким к NOS для более точной передачи формы звуковой волны для NOS режима ЦАП, то на спектре (розовом) видно дополнительное отзеркаливание гармоник справа налево уже самого АЦП. В целом, для R2R ЦАП видно понижение амплитуды каждого четного зеркала на 6 дБ (на частотах 66, 110, 157 и 198 кГц).
В режимах Fast фильтрация традиционно наилучшая, от -100 дБ.
В режиме Slow (синий спектр) первое зеркало (22.05 - 44.1 кГц) уже эффективно подавляется на -100 дБ к частотам 32 и 36 кГц.
В режимах Fast фильтрация традиционно наилучшая, от -100 дБ.
В режиме Slow (синий спектр) первое зеркало (22.05 - 44.1 кГц) уже эффективно подавляется на -100 дБ к частотам 32 и 36 кГц.
Внешний вид звуковой волны
Треугольник
На треугольнике моно видеть лишь небольшое искажение формы в районе максимумов.
Синус 5 кГц
Т.к. среди фильтров нет варианта эмуляции NOS, то все синусы образцовые.
Меандр
У сочетания Fast и минимальной фазой колебания самые высокие.
Отдельным материалом выпущен анализ качества эмуляции штатного фильтра NOS против программной внешней эмуляции через плагин NOS R2R simulator.
Отдельным материалом выпущен анализ качества эмуляции штатного фильтра NOS против программной внешней эмуляции
через плагин NOS R2R simulator.
