Это отчет для профессионалов с набором тестов для линейного выхода устройства. Альтернативный вариант отчета для "чайников" в разработке.

Набор тестов для линейного выхода может быть применен для выхода под наушники или АС, если в таком режиме возможно использовать устройство в качестве источника для подключения внешнего усилителя или если такой набор тестов может дать больше информации о реализации ЦАП в устройстве.

Линейный выход, отличия от выхода для наушников и акустических систем

Основные данные отчета тестирования Hiby RS2 (в режиме линейного выхода)

Максимальный уровень напряжения на выходе при 0 dBFS	5.9	dBV
	2.0	В_RMS

Пояснение к графикам

Кликнув на график, вы перейдете на страницу сравнения разных моделей с расширенными настройками отображения графика

Амплитудно-частотная характеристика Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Частотный диапазон

Тип теста:

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 ЦАП при разных настройках.

АЧХ на графике построена по импульсной характеристике Hiby RS2 в этом отчете при воспроизведении в 44.1 кГц и записи в 384 кГц. У устройств с низким соотношением сигнал/шум АЧХ может быть неравномерность из-за вклада шума в спектр импульса. В диапазоне выше 20 кГц могут наблюдаться всплески, вызванные наводками или шумом.

Примеры хороших и плохих АЧХ для ЦАП

Импульсная характеристика Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Длительность для импульса, огибающей и ступеньки

Параметры отображения графика

Канал

Длительность для импульса, огибающей и ступеньки

Пояснение к графикам

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 (или 384 кГц при использовании E1DA Cosmos ADC). По спектру импульса строится график АЧХ и график алиасинга в этом отчете.

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

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

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

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.

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 и переходных процессов.

Общая информация о характеристиках цифровых фильтров для ЦАП.

Алиасинг Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Тип теста:

Частотный диапазон

Пояснение к графику

Этот тест показывает подавление зеркальных помех на разных типах сигнала: импульсном, многотональном (50 синусоид) и шумовом.

В большинстве случаев визуальная АЧХ для всех типов сигнала одинакова, но содержит разную подробность по частоте и вертикали.

У некоторых современных ЦАП подавление алиасинга зависит от типа сигнала и получается разная АЧХ для разных сигналов. Это может указывать на более сложный алгоритм обработки цифрового фильтра ЦАП.

Во время теста воспроизводится импульс, мультитон и шумовой сигнал с частотой дискретизации 44.1 кГц, а запись производится с частотой дискретизации 192 кГц / 24 бит (или 384 кГц при использовании E1DA Cosmos ADC).

Общая информация о характеристиках цифровых фильтров для ЦАП.

Уровень гармонических искажений от амплитуды Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Сравнение по

Гармоника, порядок

Пояснение к графику

Графики показывают уровень значений гармонических искажений от уровня сигнала. Помимо общего значения уровня искажений на графике показаны амплитуды всех гармоник с 2-ой по 20-тую. График строится по спектрам.

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. 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 схемотехникой обвязки ЦАП.

По характеру искажений в области низких амплитуд можно сделать вывод о допустимости регулировки уровня звука до ЦАП. Если искажения присутсвуют области низких амплитуд, то использовать регулировку звука желательно только после ЦАП.

В основном варианте dBFS/dBFS уровни гармоник показаны в абсолютном виде относительно 0 dBFS. Такой вариант более нагляден, т.к. стабильность уровней гармоник сравниваются с горизонтальными линиями. При отображении графика к основному тону в dBFS/дБ линии строятся под углом и небольшие отклонения обычно неочевидны. Дополнительно при горизонтальном отображении гармоник лучше виден их абсолютный уровень к уровню шумовой полки. Для результатов, где шумовая полка была изначально более высокой, более очевидна меньшая точность графика.

Этот график служит для быстрой и грубой оценки, когда вместо изучения нескольких десятков графиков-спектров надо ограничится лишь одним графиком. В этом варианте один график заменяет 20 графиков-спектров. При таком 'упрощении' от спектров не передаются следующие данные:

Уровень шумовой полки. В редких случаях искажения могут не зависеть от аплитуды (схемотехника Б класса в обвязке ЦАП) и лишь на спектре будет видно, что гармоники выше шумовой полки.
Искажения, не попавшие в кратные гармоники. Это могут быть искажения от DSP или иные нетипичные варианты.

В качестве расширенной оценки можно отобразить уровень нормированного коэффициента гармонических искажений . Обозначается как T'HD. Этот график был актуален до отображения амплитуд всех гармоник с 2-ой по 20-тую.

Как проводится тест гармонических искажений

Взаимное проникновение каналов Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Пояснение к графикам

График взаимного проникновения каналов косвенно показывает субъективную ширину сцены и качество внутренней разводки и разъемов. Подъем в области высоких частот обычно выявляет нежелательную электрическую емкость контактов в гнезде линейного выхода.

При значениях хуже 40 дБ звуковая сцена будет меняться в сторону монофонического звука или наоборот расширяться и размывать местоположение источников. Характер изменения определяется по графику фазы проникновения каналов.

График фазы взаимного проникновения каналов показывает сужение или расширение сцены, а уровень показывает взаимное проникновение каналов в этом отчете.

Желтая зона с -45° до +45° указывает на подмешивание в фазе. При подмешивании в фазе звучание приближается к монофоническому (худший случай – монозвучание при взаимном проникновении каналов под 0 дБ при подмешивании в фазе).

Синяя зона с 135° до 225° показывает подмешивание в противофазе. При подмешивании в противофазе звучание обладает эффектом более широкой сцены, размытости источников звука, ослаблением и худшей артикуляции баса. Худший случай примера звучания при взаимном проникновении каналов под 0 дБ в противофазе – это обрыв общего «минусового» провода.

При значении параметра взаимного проникновения каналов лучше -60 дБ, фоновый шум вносит высокую погрешность и определение фазы недостоверно. Основными признаками высокой погрешности результата является график с сильной неравномерностью или график находится за пределами зон фазы и противофазы. При взаимном проникновении каналов лучше -60 дБ особой значимости значении фазы нет. Критичное значение, при котором фаза важна – это значения взаимного проникновения хуже -40 дБ.

Спектр гармонических искажений Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Уровень @ dBFS

Диапазон

Пояснение к графику

График показывает спектр однотонального гармонического сигнала с частотой 1 кГц с линейного выхода ЦАП. Тест показывает общее качество реализации ЦАП.

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. 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 схемотехникой обвязки ЦАП.

По характеру искажений в области низких амплитуд можно сделать вывод о допустимости регулировки уровня звука до ЦАП. Если искажения присутсвуют области низких амплитуд, то использовать регулировку звука желательно только после ЦАП.

Представлено два графика

Спектры в области максимальных амплитуд -6, -3 и 0 dBFS в максмально подробном виде с низким уровнем шумовой полки. Для эффективного снижения уровня шумовой полки используется сигнал большой продолжительности
Спектры гармонических искажений от 0 до -90 dBFS. Здесь используется сигнал средней продолжительности и соответственно уровень шумовой полки выше.

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

Как проводится тест гармонических искажений

Спектр мультитонового сигнала Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Уровень @ dBFS

Диапазон

Пояснение к графику

График показывает спектр двухтонального гармонического сигнала с выхода ЦАП. Считается, что такой тип сигнала более сложен и охватывает весь частотный диапазон, чем одиночный или двутональный сигнал. Мультитон наиболее близок к музыкальному сигналу и тем самым более точно выявляет количество искажений. Но, из-за большого количества субгармоник, визуально сложнее разделить гармоники младших и старших порядков, и порой гармоники младших порядков полностью перекрывают старшие.

Используется два многотональных сигнала (мультитона) на 10 и 50 синусоид. Амплитуды синусоид равны между собой в каждом из сигналов. Для 10-ти тонального сигнала максимальный уровень каждой гармоники равен около -22 dBFS при общем 0 dBFS, для 50-ти тонального около -30 dBFS при общем 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. 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 схемотехникой обвязки ЦАП.

По характеру искажений в области низких амплитуд можно сделать вывод о допустимости регулировки уровня звука до ЦАП. Если искажения присутсвуют области низких амплитуд, то использовать регулировку звука желательно только после ЦАП.

Представлено два графика

Спектры в области максимальных амплитуд -3 и 0 dBFS в максмально подробном виде с низким уровнем шумовой полки. Для эффективного снижения уровня шумовой полки используется сигнал большой продолжительности
Спектры гармонических искажений от 0 до -60 dBFS. Здесь используется сигнал средней продолжительности и соответственно уровень шумовой полки выше.

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

Спектр интермодуляционных искажений SMPTE Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Уровень @ dBFS

Диапазон

Диапазон

Пояснение к графику

График показывает спектр двухтонального гармонического сигнала с выхода ЦАП. 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. Тест показывает общее качество реализации ЦАП. 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, 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.

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. 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 схемотехникой обвязки ЦАП.

По характеру искажений в области низких амплитуд можно сделать вывод о допустимости регулировки уровня звука до ЦАП. Если искажения присутсвуют области низких амплитуд, то использовать регулировку звука желательно только после ЦАП.

Представлено два графика

Спектры в области максимальных амплитуд -3 и 0 dBFS в максмально подробном виде с низким уровнем шумовой полки. Для эффективного снижения уровня шумовой полки используется сигнал большой продолжительности
Спектры гармонических искажений от 0 до -21 dBFS. Здесь используется сигнал средней продолжительности и соответственно уровень шумовой полки выше.

Спектр интермодуляционных искажений CCIF Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Уровень @ dBFS

Диапазон

Пояснение к графику

График показывает спектр двухтонального гармонического сигнала с выхода ЦАП. 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). 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, но и в сторону низких частот. Двухтональный сигнал ближе к реальному музыкальному сигналу. В то же время, психоакустических моделей для искажений меньше.

Гармоники, кратные разнице тестовых тонов показывают искажения аналоговой части ЦАП.

Дополнительно на графике могут быть гармоники равные разнице между основными тонами и частотой дискретизации воспроизведения звуковгго пока с ЦАП. Эти гармоники показывают качество работы цифрового фильтра ЦАП или другой обработки сигнала в цифровом виде.

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. 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 схемотехникой обвязки ЦАП.

По характеру искажений в области низких амплитуд можно сделать вывод о допустимости регулировки уровня звука до ЦАП. Если искажения присутсвуют области низких амплитуд, то использовать регулировку звука желательно только после ЦАП.

Представлено два графика

Спектры в области максимальных амплитуд -3 и 0 dBFS в максмально подробном виде с низким уровнем шумовой полки. Для эффективного снижения уровня шумовой полки используется сигнал большой продолжительности
Спектры гармонических искажений от 0 до -90 dBFS. Здесь используется сигнал средней продолжительности и соответственно уровень шумовой полки выше.

Проверка на корректность воспроизведения сигналов с разрядностью выше 16 бит Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Пояснение к графику

Тест показывает корректность воспроизведения сигналов с разрядностью 24/32 бит. Некорректным считается, если понижение в ЦАП до 24 бит производится с грубой отсечкой младших битов (транкейтом), что в свою очередь ведет к дополнительным искажениям.

С выхода ЦАП воспроизводится симуляция сигнала с транкейтом и чистый тон синуса с амплитудой -90.31 dBFS. При таком уровне сигнал с транкейтом представляет собой отчетливые "ступеньки", высотой в 1 бит для 16-ти битного сигнала.

Если визуально оба сигнала представляют собой "ступеньки", это значит, что устройство некорректно понижает разрядность сигнала, а если один сигнал является "ступеньками", а второй синусоидой, то воспроизведение корректно (либо производится корректное понижение разрядности).

Для тестов используется два тона, 1 кГц и 100 Гц. По умолчанию форма волны показана с отфильтрованными высокочастотными помехами (например от ноизшейпинга ЦАП) и неравномерность линий не имеет прямого отношения к зашумленности или поведению цифрового фильтра ЦАП.

Дополнительно приводится форма волны "как есть" в режиме записи 192 или 384 кГц обозначенная "no filter", которая с позиции определения корректности воспроизведения 24 бит полезной информации не несет, но приводится для аудиофилов и начинающих "инженеров". Благодаря виду волны с шумами до 100 кГц наглядно показывается, что нет смысла по неравномерности линии определять работу цифрового фильтра ЦАП. При этом, если бы запись производилась в еще больших частотах дискретизации, шума было бы еще больше..

По вертикали шкала представлена в вольтах, по горизонтали - время. В рамках теста, величина напряжения не является показателем качества, а график стоит рассматривать как векторный рисунок.

Методика теста.

Понижение разрядности с диттером.

Вид волны / Спектры Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Параметры отображения графика

Канал

Диапазон

Тип теста:

Частотный диапазон

Пояснение к графикам

Тест показывает форму волны типовых сигналов и их спектры.

Меандры с уровнями 0 и -3 dBFS выявляют наличие клиппирования от ЦФ или обвязки ЦАП. Более точно наличие клиппирования отпределяется по спектру меандра.

Симметричный меандр содержит равное количество семплов в верхней и нижней части полупериодов. Несимметричный меандр содержит неравное количество семплов в верхней и нижней части.

На синусах и треугольном сигнале наиболее наглядно отображаются особенности фильтров NOS/Super Slow.

Спектры меандров с уровнями 0 и -3 dBFS выявляют наличие клиппирования от ЦФ или обвязки ЦАП. Это клиппирование может быть незаметно на форме волны.

На синусах спектр показывает искажения от алиасинга (гармоники выше 22 кГц) и возможное некорректное понижение разрядности (искажения в спектре до 22 кГц и разный уровень шумовой полки до и после 22 кГц).

Во время теста тестовые сигналы воспроизводятся с частотой дискретизации 44.1 кГц, а запись производится с частотой дискретизации 192 (384) кГц / 24 бит. 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 (384) кГц.

Общая информация о характеристиках цифровых фильтров для ЦАП.

Подробнее

Измерения Hiby RS2 OS Darvin8 проведены Романом Кузнецовым на программно-аппаратном комплексе RAA.

Тест Hiby RS2 OS Darvin8 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.

Информация для пользователей начального уровня

Простые отчеты для новичков (Усилитель для наушников)

Автоматический подбор оптимальных моделей наушников

Информация для всех

Обзор

Сравнение характеристик

Информация для профессионалов

Профессиональные отчеты (Усилитель для наушников)

Профессиональные отчеты (Линейный выход ЦАП)

Сравнение графиков on-line

Быстрый переход к графику в этом отчете: OS Darvin8

	Логин	Пароль
Вы вошли на сайт как гость
Настройки	Зарегистрироваться	Восстановить пароль

Название продукта	Посадка/Градус
Hiby RS2 OS Darvin8
Hiby RS2 OS Darvin8

Hiby RS2

Об отчете тестирования

Основные данные отчета тестирования Hiby RS2 (в режиме линейного выхода)

Амплитудно-частотная характеристика Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Импульсная характеристика Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Алиасинг Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Уровень гармонических искажений от амплитуды Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Взаимное проникновение каналов Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Спектр гармонических искажений Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Спектр мультитонового сигнала Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Спектр интермодуляционных искажений SMPTE Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Спектр интермодуляционных искажений CCIF Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Проверка на корректность воспроизведения сигналов с разрядностью выше 16 бит Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Вид волны / Спектры Hiby RS2 OS Darvin8 (в режиме линейного выхода)

Комментарии