Референсная звуковая карта что это
Первоначально референсные акустические системы предназначались для оценки качества работы усилителей и источников аудиосигнала. К комплекту аппаратуры подключались какие-либо высококачественные колонки, после чего аудиосистема проходила тестирование в специальной комнате, где отражения звука от стен были сведены к минимуму. Рядом с колонками ставился микрофон, который подсоединялся к измерительной аппаратуре, или же во время испытаний в комнате должны были находиться эксперты.
Основным требованием к акустическим системам, используемым при тестировании аппаратуры, является максимально точное воспроизведение звука. При описании испытаний сообщается, что были применены такие-то колонки, то есть дается ссылка на них. Вот почему такую акустику стали называть референсной.
Кроме того, наименование "референсная" иногда получает акустика, которая привлекается для сравнительной оценки других акустических систем. При этом в роли референсных выступают модели, заслужившие высокие оценки экспертов. Есть параметры, которые нельзя отобразить с помощью технических показателей. В этом случае говорится, что, например, колонки A звучат более мягко, чем референсные колонки B, а колонки C - более жестко. Однако и тогда за референсные, как правило, принимают системы, точно передающие звук.
Наряду с акустикой бывают референсные усилители, DVD-плееры и даже кабели. Они также отличаются высокой точностью передачи звука, и их изначальным предназначением является экспертиза. Рассказ о разнообразных референсных устройствах выходит за рамки данной статьи.
Тем не менее референсная акустика выпускается не только для специалистов по измерениям, но и для широкого круга пользователей. Чтобы принять решение, нужна ли вам дома референсная акустика, нужно сначала понять, по каким критериям производители относят акустику к классу референсной.
Для обеспечения высокой точности воспроизведения звука приходится использовать дорогостоящие технические решения. Тем не менее в продуктовых линейках некоторых производителей недорогой акустики имеются модели, позиционируемые как референсные. Но такое название может просто означать, что, по мнению фирмы-изготовителя, именно эти акустические системы являются лучшими в ассортименте выпускаемой ею продукции.
В сфере звуковой техники это "Normal range". Т. е. референсный, допустим, диапазон, это нормальный диапазон, т. е. 40-55 децибел. Слово референсный применительно ко всему значит "нормальный, адекватный".
Еще, как пример, можно указать использование этого термина в медицине: референсный (референтный) интервал - такой диапазон значений, в котором могут колебаться величины какого-либо показателя. Скажем, для гемоглобина - от (!) 115 и до (!) 145 г/л (тёти).
ПРОГРАММА ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИК С АУДИОАППАРАТУРЫ
RightMark® Audio Analyzer 6.0
Программа RightMark Audio Analyzer предназначена для тестирования качества аналоговых и цифровых трактов любой звуковой аппаратуры – звуковых карт, портативных mp3-плееров, бытовых CD/DVD-плееров, а также акустических систем. Тестирование осуществляется путем воспроизведения и записи тестовых сигналов, прошедших через исследуемый звуковой тракт, посредством алгоритмов частотного анализа. Для тех, кто не знаком с измеряемыми техническими параметрами, программа даёт условную словесную оценку.
Программа RMAA может использоваться для тестирования различных частей звуковой карты, а также других звуковых устройств. Вот несколько основных вариантов использования программы:
• Тестирование выхода (воспроизведения) звуковой карты
Для такого тестирования нужно иметь высококачественную референсную звуковую карту, которая будет использоваться для записи. Перед тестированием выход тестируемой звуковой карты подключается ко входу референсной. RMAA воспроизводит тестовый сигнал через выход тестируемой звуковой карты и анализирует результат, записанный через вход референсной карты. При этом предполагается, что референсная карта практически не вносит дополнительных искажений в сигнал (по сравнению с выходом тестируемой карты).
• Тестирование входа (записи) звуковой карты
Для этого тестирования также нужно иметь высококачественную референсную карту, которая будет воспроизводить тестовые сигналы. Выход референсной карты подключается ко входу тестируемой карты. RMAA воспроизводит тестовый сигнал через выход референсной карты и анализирует результат записанный через вход тестируемой карты. При этом предполагается, что референсная карта выдает на выходе практически неискаженный сигнал (по сравнению с уровнем искажений входа тестируемой карты).
• Тестирование полной цепи звуковой карты (суммы искажений записи и воспроизведения)
Для этого тестирования не нужно дополнительного оборудования. Единственное требование – это возможность работы тестируемой звуковой карты в дуплексном режиме. Для тестирования нужно соединить выход тестируемой звуковой карты (например, “line out” или “spk out”) с ее входом (например, “line in”). Недостаток данного теста в том, что по результату нельзя точно определить, к выходу или ко входу звуковой карты относятся те или иные зафиксированные помехи.
• Тестирование цифровых входов и выходов звуковой карты
Как ни странно, часто цифровые входы и выходы звуковой карты работают не просто как приемник и передатчик цифрового сигнала, но и вносят в сигнал некоторые искажения. Для тестирования цифровых входов и выходов можно воспользоваться теми же тремя вариантами использования RMAA, которые уже были описаны применительно к аналоговым сигналам.
• Тестирование внешних звуковых устройств реального времени
Для тестирования внешнего звукового устройства нужна референсная звуковая карта. Выход референсной звуковой карты подключается ко входу внешнего устройства, а выход внешнего устройства – ко входу референсной звуковой карты. RMAA пропускает тестовый сигнал через внешнее устройство (воспроизведение и запись обеспечиваются референсной звуковой картой) и анализирует результат. При этом предполагается, что референсная карта практически не искажает сигнал (по сравнению с уровнем искажений внешнего устройства).
• Тестирование других звуковых устройств (аналоговый/цифровой выход DVD/CD/MP3-плеера) в асинхронном режиме
Для тестирования других звуковых устройств в RMAA имеется асинхронный режим тестирования. Он позволяет записать тестовый сигнал в WAV-файл, далее – проделывать с этим WAV-файлом любые операции и в конце концов проанализировать результат из WAV-файла. Рассмотрим 2 примера использования асинхронного режима.
Тестирование аналогового/цифрового выхода CD-плеера
Сгенерированный программой WAV-файл записывается на CD. Далее он воспроизводится CD-плеером и записывается RMAA в режиме ожидания.
Тестирование аналогового/цифрового выхода MP3-плеера
Сгенерированный программой WAV-файл сжимается в MP3 в максимальном качестве и закачивается в плеер. Далее – файл проигрывается, и записывается RMAA в режиме ожидания.
Интерфейс пользователя
В текущей версии программа имеет многооконный интерфейс. При запуске появляется главное окно программы. В верхней части находится выбор устройств воспроизведения (верхний список) и записи (нижний список). Там же расположены режимы семплинга – частота дискретизации и разрядность. Данные настройки также влияют на данные, сохраняемые в WAV-файл для тестирования внешних устройств.
«Wave mapper» – текущее выбранное звуковое устройство Windows в Control Panel/Multimedia.
Кнопка Modes запускает тест проверки поддержки драйверами всех возможных режимов семплинга. Ping – проверка поддержки текущего режима. Поддержка режима не всегда означает корректную работу в данном режиме.
Кнопка Properties открывает окно диагностики и настройки ASIO устройств. Доступно только в версии RMAA PRO.
Древовидный список ниже содержит настройки программы (обычный шрифт) и список тестов (полужирный шрифт).
Изменение опций тестов возможно только в версии RMAA PRO.
Кнопка Reset to defaults возвращает значения всех параметров в положение по-умолчанию.
Общие настройки теста
General
Save resulting WAV files – сохранение файла с результатами. Используется для отладки и детального анализа результатов в сторонних программах. По умолчанию отключено.
Analyze noise and distortion only in 20 Hz – 20 kHz range – включение фильтра звукового диапазона, аналогичного стандартному AES17. Используется для получения результатов, сопоставимых с паспортными данными тестируемых изделий. По умолчанию включено.
Normalize amplitude of test signals before analysis – автонормализация результатов по амплитуде. Используется для сопоставимости результатов измерений устройств с разным уровнем сигнала. Наиболее важно при тестировании AC’97/HDA-кодеков и MP3-плееров. По умолчанию включено.
Sound card
Use WDM drivers – WDM модель драйверов используется в современных операционных системах. По умолчанию включено. Отключите в случае использования Windows 9х и VxD драйверов.
Mono mode – режим моно. Убирает второй график со спектра, что может быть полезным при тестировании акустики. По умолчанию выключено. Signals
Calibration tone and sync tone frequency – выбор тестового тона подстройки уровня сигнала. Полезная опция при проведении теста акустических систем. По умолчанию 1000 Гц.
THD test signal, IMD test signal – настройки тестовых сигналов в соответствующих тестах. Настройки по умолчанию показаны на скриншоте. Менять не рекомендуется.
Display
Smaller spectrum windows – настройка уменьшает размер окон спектров. Полезна для экранов с небольшой диагональю.
Display full frequency range (up to Fs/2) – отображать полный диапазон частот, вплоть до половины частоты дискретизации. Влияет на генерацию HTML-отчетов.
Draw only tops of spectrum on comparison graphs – построение только максимальных значений для отображаемых точек спектра. Опция позволяет лучше видеть относительное положение спектров при сравнении.
Invert spectrum graph colors (for printing) – меняет цвет фона с черного на белый, для печати на принтере или для полиграфии.
Graph line width – толщина линий на графиках.
Тесты Frequency response (swept sine) и Total harmonic distortion (set of tones) предназначены для тестирования акустических систем. Алгоритмы тестирования акустики имеют специфику, поэтому рекомендуется использовать тесты по своему прямому назначению.
Thorough frequency response test – в режиме тестирования АЧХ логарифмически нарастающим синусом используется более продолжительный тестовый сигнал.
Subwoofer test – тестируется только низкочастотный диапазон. Калибровочный сигнал также имеет более низкую частоту.
Plot THD in swept sine test – строит график искажений в тесте АЧХ.
В настройках второго теста, перебором нарастающих по амплитуде постоянных по частоте синусоид, указывается количество тестовых частот, диапазон изменения амплитуд.
Настройка уровней
Ясно, что уровни записи и воспроизведения сильно влияют на уровень шумов и искажений в тестируемой цепи. Поэтому перед тестированием желательно отрегулировать уровни так, чтобы результаты тестирования были наилучшими. Можно проводить тестирование несколько раз и подбирать уровни для достижения наилучших результатов.
Рассмотрим наиболее типичную настройку уровней при тестировании полной цепи (ЦАП+АЦП) звуковой карты, когда выход “line out” соединяется с входом “line in”.
1. В микшере звуковой карты необходимо включить на воспроизведение только выходы “wave out” и “master”. На запись следует включить только вход “line in”. Для получения наиболее точных результатов выключите все эквалайзеры, 3D-эффекты и проч.
2. Уровни “wave out” на воспроизведении и “line in” на записи желательно выставить в положения по умолчанию. Это обычно положения от среднего до верхнего.
3. Запустить программу RMAA, выбрать в настройках звуковой карты нужные устройства для воспроизведения и записи и войти в режим настройки уровней (кнопка “Adjust I/O levels”).
Начнется настройка уровней звуковой карты. При этом по тестируемой цепи будут пропускаться сигнал с амплитудой –1 дБ. Отрегулируйте уровни записи и воспроизведения в микшере (точное совпадение не требуется, разница в 1 или 2 дБ вполне допустима). Сначала рекомендуется попытаться отрегулировать уровни с помощью только одного регулятора: “master”. Если это не удастся, то можно двигать и регуляторы “wave out” и “line in”. При регулировке необходимо следить, чтобы в спектре входного сигнала, изображаемом окне спектра не возникало нелинейных искажений.
Выберите нужные типы тестов в главном окне программы и нажмите кнопку “RUN TESTS!”. После завершения тестирования можно просмотреть результаты в окне “Test results” или выполнить те тесты, которые еще не проводились.
Просмотр результатов
В окне “Test results” собрана информация обо всех проводившихся тестах
Окно поделено на 4 слота (4 вертикальных столбца), в каждый из которых могут быть записаны результаты одного набора тестов. Таким образом, можно одновременно загрузить результаты тестирования четырех устройств или четырех режимов устройств, в том числе самих тестовых файлов, сгенерированных программой.
Для каждого теста в окне выводится краткий численный результат. Более подробный отчет о результатах теста можно получить, щелкнув правой кнопкой мыши на численном результате.
Вертикальный ряд кнопок справа от численных результатов позволяет просмотреть график спектра для соответствующего теста.
Кнопки “Select” под слотами позволяют выбрать несколько слотов для сравнения результатов.
Кнопки открытия и сохранения файлов позволяют загрузить или сохранить набор результатов в SAV-файл для последующего просмотра. В SAV-файле сохраняются все детали отчетов и графики спектра.
Кнопка генерации HTML-отчета позволяет сгенерировать HTML-файл с результатами тестирования или со сравнением результатов из нескольких слотов. В HTML-отчет включаются все детальные отчеты и графики. Окно спектра
- приблежение - удаление
Элементы панели инструментов:
Анти-алиасинг графика. Устраняет эффект ступенчатости при выводе на экран.
Поменять графики местами – рисует правый канал на заднем плане, а левый – на переднем
Настройка параметров отображения.
Сохранение графика в графическом файле на диске.
Scale: Log/Linear/Mel – масштаб: логаримический, линейный, мелодический
• Левая кнопка – выделение горизонтального фрагмента графика и его приближение.
Spectrum analysis
Spectrum analysis – продвинутый анализатор спектра произвольных WAV-файлов.
Нажатие открывает стандартный диалог выбора WAV-файла. Это может быть, например, сгенерированный и записанный нестандартный сигнал, отсутствующий в списке тестов. Опции спектрального анализа:
Спектральный анализ файла выполняется по блокам размером “FFT size”, с усреднением спектра по всему файлу. Если требуется проанализировать спектр лишь части файла, то ее надо вырезать во внешнем звуковом редакторе и сохранить в отдельный WAV-файл. Поддерживается работа с 16 и 32-битными WAV-файлами и широким диапазоном частот дискретизации.
FFT size -размер блока FFT в семплах. От этого зависит число частотных полос спектра (bins), т.е. детальность частотного представления сигнала (важно для анализа сигналов в НЧ-области). Чем выше FFT size, тем длиннее по времени должен быть сигнал. Минимальное время в секундах можно рассчитать по формуле FFTsize/Fs.
Resolution -ширина одной "частотной полосы" спектра. Для удобства для текущей частоты дискретизации автоматически высчитывается разрешение по частоте.
Zero padding -дополнение сигнала нулями перед взятием спектра. Позволяет чуть точнее прорисовать спектр (это приводит как бы к интерполяции спектра по частоте).
FFT overlap -перекрытие окон FFT по времени (в процентах от ширины окна). Большее перекрытие приводит к чуть лучшему усреднению спектра по времени.
FFT window -форма весового окна. Компромисс межу подавлением боковых лепестков и расширением пиков.
Kaiser window beta -параметр окна Кайзера, регулирует степень подавления боковых лепестков. Если в спектре есть высокие пики, можно повысить до 13 -15, если высоких пиков нет, можно не трогать или понизить до 5 - 7.
Еще немного о программе для тестирования усилителей, акустики и аудиокарт
Инструкция тестирования звуковой карты на одном компьютере и одной звуковой карте на примере Win 7 и звуковой карты Creative X-fi Xtreme Audio.
1. Настройка аппаратной части. Нужно выставить нормальные аппаратные настройки звуковой карты (см. ниже) в контрольной панели звуковой карты.
1.1. Выбрать режим работы: 2 канала (Стерео) (т.к. тестируются только 2 канала)
1.2. Отключить ВСЕ "улучшайзеры" (эквалайзер, ревербератор и прочие эффекты) (это нужно для того чтобы звук был максимально приближен к тому каким он должен быть, или вернее сказать минимально испорчен всякими "улучшайзерами")
1.3. Выставить Частоту Дискретизации и глубину бит равную винде. а лучше выбрать 96 (или) 192КГц и 24 бит, а затем в винде выставить такие же значения, о чём будет сказано чуть ниже.
С аппаратной частью покончено, переходим к программной.
2. Программная часть. Настройка винды.
2.1. Пуск - Панель Управления - Звук. Во вкладке Воспроизведение выделяем Динамики и жмём Настроить. выберите режим стерео, поставьте галочку широкополосные динамики, ок. затем опять выделяем Динамики, и жмём свойства. во вкладке Уровни ставим максимальную громкость, а все остальные регуляторы (микрофон, линейный вход и т.п.) на 0 и выключаем. во вкладке Sound Blaster (если она есть) так же выключаем все "улучшайзеры" и ставим галочку Disable Sound Blaster enhancements. во вкладке Дополнительно выставляем частоту дискретизации и глубину бит ту же что выставили в контрольной панели звуковой карты. Нажимаем применить и ок.
2.2. в окне Звук выбираем вкладку Запись, отключаем все входы и включаем line-in (линейный вход).
2.3. выделяем Line-in и жмём Свойства. Во вкладке Прослушать отключить опцию Прослушать с данного устройства. во вкладке Sound Blaster (если она есть) так же выключаем все "улучшайзеры" и ставим галочку Disable Sound Blaster enhancements. во вкладке Дополнительно выставляем частоту дискретизации и глубину бит ту же что выставили в контрольной панели звуковой карты. Нажимаем применить. переходим во вкладку Уровни и НЕ закрываем окно
3. Тестирование.
3.1. Запускаем RightMark Audio Analyzer
3.2. проводом соединить Line-Out (линейный выход) с Line-In (линейный вход) (провод использовать Стерео, экранированный)
3.3. в программе RMAA (сверху), устройства воспроизведения/записи и режимы, выставить Direct Sound Динамики (тестируемая звуковая карта) и MME Line-In (тестируемая звуковая карта), режим: выставляем частоту дискретизации и глубину бит ту же что выставили в контрольной панели звуковой карты.
3.4. в программе RMAA (снизу), начать тесты, жмём самый нижний левый значок Воспроизведение/запись. в это время возвращаемся к окошку Звук (свойства Line-in), Уровни, и регулируем уровень так, чтобы в окне RMAA уровень пиков был в пределе -3дБ - -0.1дБ (лучше ближе к -0,4дБ) и если никаких проблем не обнаружено и Диагностика даёт зелёный сигнал, можно жать Начать тест.
3.5. После теста появится окно Выбор слота.. имя нового: пишите как вам будет угодно и жмёте Ок
3.6. в окне Результаты теста нажать нижний, третий слева значок (скрепка) , Ок. Предлагается сохранение в виде генерации HTML-отчёта. выбираете как вам нравится и жмёте Ок. Затем сохранить куда удобно. Окрываете в браузере и оцениваете железку
Вроде ничего не забыл. на написание ушёл ровно час. Надеюсь кому ни-ть поможет.
На данный момент наиболее целесообразно делать замер следующим образом.
- Подготовка исходных wave с тестами
- Воспроизведение и запись во время теста
- Анализ полученных wave треков
По умолчанию, RMAA может сохранять запись теста в wave формате, но бесплатная версия не позволяет вносить корректировки в тестовый сигнал, выбирать другие частоты и уровни сигнала.
При анализе бесплатной RMAA спектры получаться такими же, как и в Pro версии, но с неверными численными значениями в таблице, где где были выбраны не дефолтные параметры. Т. к. нам важен именно вид спектра — то такое ограничение в ряде случаев несущественно.
Сгенерированные сигналы можно скачать ниже в таблице. На выбор дается две группы сигналов, в одной группе сигналы преимущественно с уровнем -1 дБ, во второй группе -3 дБ.
Суть такого разделения следующая:
Первая группа тестовых сигналов
До замера необходимо откалибровать сигнал по определенному уровню на входе, в RMAA в режиме калибровки подается синус с уровнем -1 дБ. Визуально можно убедится, нет ли перегрузки. Но, если мы запустим стандартный тест с дефолтными настройками для THD в -3дБ, то во время теста усилитель на синусе выдаст меньшую мощность. По этому целесообразно тест провести с уровнем тестового сигнала в -1 дБ. Дополнительный плюс — в таком тесте мы получим большее соотношение сигнал/шум. Это может быть важным, если уровень выходного сигнала дополнительно понижается в цифровом микшере карты на выходе.
Вторая группа тестовых сигналов
Преимущество дефолтного теста с уровнем в -3дБ — это зачастую более легкий режим для звукового интерфейса, обеспечивающий меньшие искажения. Однако в таком случае становится затруднительным откалибровать сигнал через RMAA в loop тесте.
Дополнительно во второй группе тестов используется меньшая амплитуда сигналов в тесте «Интермодуляционные искажения — 19+20 кГц», их общая амплитуда составляет примерно - 3дБ, против -1дБ для первой группы. Аналогично различаются по амплитуде мультитон и TIMD.
В каждую группу входит калибровочный сигнал, его можно запустить через внешний плеер (foobar2000, winamp и т. п.), а в RMAA проводить только визуальный контроль спектра для второй группы. Для второй группы теста калибровка делается по уровню -3 дБ.
-1 и -3 дБ для первой и второй группы
При калибровке нужно подбирать уровень сигнала без перегрузки
Уровень сигнала без перегрузки выходя усилителя и входа звуковой карты
Уровень сигнала с перегрузкой — перегрузка на выходе усилителя
Перегрузка на входе звуковой карты как правило отличается более ровной полкой гармоник без плавного завала в высокочастотной области. Замер с перегрузкой на выходе усилителя может быть полезен только в тех случаях, когда надо показать, что на определенной мощности усилитель не дотягивает до заявленных производителем данных.
Новая линейка профессиональных звуковых карт E-MU была разработана E-MU Systems в сотрудничестве с командой разработчиков Creative Advanced Technology Center, посему выходит под маркой Creative Professional. Семейство «Digital Audio Systems» состоит из трёх моделей: 1212M, 1820, 1820M. Цифры в названии означают количество входов и выходов. Все три модели выполнены на базе одной и той же PCI звуковой карты E-MU 1010, на которой расположен чип основного DSP и цифровые интерфейсы, аналоговая часть необычно расположена на дополнительной плате или во внешнем модуле полурэкового размера. Буква M означает, что применены преобразователи и операционники повышенного качества. Для удобства информация сведена в таблицу.
line inputs THD+N -110dB, DR 120dBA
line outputs THD+N -105dB, DR 120dBA
line inputs THD+N -102dB, DR 112dBA
line outputs THD+N -98dB, DR 112dBA
8 Ch. ADAT Optical In
8 Ch. ADAT Optical Out
2 Ch. S/PDIF Digital In
2 Ch. S/PDIF Digital Out
1 MIDI Input & Output
2 24-bit Bal. Line Inputs
2 24-bit Bal. Line Outputs
8 Ch. ADAT Optical In
8 Ch. ADAT Optical Out
2 Ch. S/PDIF Digital Ins
4 Ch. S/PDIF Digital Out
2 MIDI Inputs & Outputs
6 24-bit Bal. Line Inputs
8 24-bit Bal. Line Outputs
2 Mic./Line Preamp Inputs
2 Turntable Preamp Inputs
2 Ch, Headphone Outs
4 Computer Speaker Outs
8 Ch. ADAT Optical In
8 Ch. ADAT Optical Out
2 Ch. S/PDIF Digital In
4 Ch. S/PDIF Digital Out
2 MIDI Ins & 3 MIDI Outs
6 24-bit Bal. Line Inputs
8 24-bit Bal. Line Outputs
2 Mic./Line Preamp Inputs
2 Turntable Preamp Inputs
2 Ch, Headphone Outs
4 Computer Speaker Outs
1 Word Clock In & Out
1 SMPTE (LTC) In & Out
1212M и 1820M шокируют применёнными высококачественными преобразователями и высокими паспортными параметрами входов и выходов (не самих преобразователей, а именно измеренными входов и выходов!), превышающими даже измеренные характеристики звуковых карт Lynx L22/Lynx Two. АЦП те же самые, что и у Lynx, а ЦАП — даже чуть более старшая модель 4398 вместо 4396! Конечно, остается ещё качество кварца, операционников и разводки.
О ценах можно сказать следующее: в разы более высокие значения цен на изделия LynxStudio продиктованы ориентацией на сугубо профессиональный рынок, где всех главным образом интересует качество, а конкурентами выступают сугубо профессиональные RME, Digidesign и т.п. Доступность продуктов E-MU происходит благодаря ориентации на широкий круг пользователей, и конкуренты здесь M-Audio, ESI, Terratec. А вот почему конкуренты не балуют нас продуктами с подобными высококачественными преобразователями в данной ценовой категории — остаётся загадкой. На вскидку я могу припомнить только ESI Waveterminal 192X с AKM AK5394 в роли АЦП.
Помимо высококачественных преобразователей, вторая основная отличительная особенность семейства E-MU — возможность задействовать аппаратный эффект-процессор основного DSP, которым является процессор семейства EMU10K, названный здесь E-DSP. Судя по просвечивающей под наклейкой замазанной краской надписи «Audigy» и присутствие на плате отдельного контроллера IEEE1394, можно предположить, что в дело пошли чипы от первой Audigy. Такой шаг выглядит разумно, если преследовалась цель снизить себестоимость карты за счёт экономии на разработке и производстве принципиально нового DSP, вложившись вместо этого в преобразователи. Также не стоит забывать, что гибкая архитектура DSP позволяет осуществлять роутинг потоков и закладывать совершенно различные алгоритмы обработки звука, в том числе и сугубо профессиональные.
К безграничному счастью, в отличие от игровых карт Creative, инженеры установили на карту 2 опорных кварцевых генератора и смогли ввести в драйверы возможность задания опорной частоты работы процессора и эффект-процессора — 44/48 кГц. Причём, эффект-процессор работает только на этих двух частотах, но программисты изучают возможность введения эффектов при повышенных режимах семплинга, так что этот вариант не исключён. Точность эффект-процессора составляет 32 бита с 67 бит для внутренних вычислений (двойная точность с запасом 3 бита на микширование).
Небольшой, но досадный недостаток существующих драйверов — поддержка режимов 96 кГц и 192 кГц только под интерфейсом ASIO. Для тех, кто хочет получить воспроизведение 96 кГц и 192 кГц файлов не только в проф. приложениях, можно порекомендовать воспользоваться ASIO-плагинами для WinAmp и Foobar.
Вообще, программисты Creative сильно недолюбливают MME интерфейс за невнятное время задержки, неопределённую частоту семплирования и принудительный SRC и, посему, не стали тратить время и силы на его поддержку, ограничившись основными форматами 44 и 48 кГц для совместимости.
На тестирование к нам по официальным каналам попала модификация E-MU 1820, вероятно, вполне удобная для работы с прессой, но не совсем удачная в плане качества записи и воспроизведения для данной серии устройств.
На фотографиях видно, что один и тот же дизайн платы используется в моделях 1820 и 1820M, меняются только микросхемы преобразователей и операционные усилители.
Контрольная панель карты предлагает очень гибкие возможности роутинга сигналов и наложения эффектов. Вероятно, больше 500 пресетов аппаратных эффектов следует рассматривать как дополнительный бонус, доставшийся от применённого DSP, так как современные программные плагины эффектов могут быть более качественными. Однако полное отсутствие задержки по времени и загрузки ЦПУ, возможно, может пригодиться в каких-то случаях.
Измерения
Руководитель отдела разработки E-MU Брент Элдер (Brent ELDER, hardware engineering director) связался с нами и добавил специальные пресеты для тестирования в RMAA, оговорив это в руководстве:
USING THE RIGHTMARK™ AUDIO ANALYZER WITH THE DIGITAL AUDIO SYSTEM
A special session template (RMAA) has been included in the factory templates for easy setup and test. The I/O levels in this session are optimized for use with balanced audio cables (TRS).
Результаты тестов показывают соответствие характеристикам, заявленным производителем. Очень важно подчеркнуть, что на частоте 44 кГц по аналоговому и цифровому выходу нет никаких намёков на передискретизацию в 48 кГц, что является главной «страшилкой» игровых звуковых карт Creative и способно было бы отпугнуть от карт E-MU большое количество потенциальных пользователей. Также важно отметить полноценную поддержку 24 бит под MME интерфейсом.
АЧХ имеет небольшой спад на высоких частотах. В остальном всё замечательно.
Тестируемая цепь: E-MU 1820 line-out — line-in
Режим работы: 24 бит, 44 кГц, +4 dBu
Общая оценка: Отлично (подробнее)
Тестируемая цепь: E-MU 1820 line-out — line-in
Режим работы: 24 бит, 48 кГц, +4 dBu
Общая оценка: Отлично (подробнее)
Тестируемая цепь: E-MU 1820 S/PDIF out — LynxTwo S/PDIF in
Режим работы: 16 бит, 44 кГц
Общая оценка: Отлично (подробнее)
Тестируемая цепь: E-MU 1820 S/PDIF out — LynxTwo S/PDIF in
Режим работы: 24 бит, 44 кГц
Общая оценка: Отлично (подробнее)
Мы также имеем результаты для модели 1820M, опубликованные в форуме RMAA. Иногда можно встретить мнение, что самостоятельные измерения не имеют смысла и для тестов обязательно нужно иметь профессиональное оборудование, иначе не стоит и пытаться что-то сделать. В противовес этому, сравните результаты тестов серийного образца E-MU 1820M в тесте RMAA и проведённых с помощью профессиональной измерительной станции Audio Precision 2 (+4dBu, балансные кабели):
Test 1820M Line 1/2 AD/DA Loopback RMAA
Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB: +0.03, -0.21
Noise level, dB (A): -118.7
Dynamic range, dB (A): 118.5
THD, %: 0.0007
IMD, %: 0.0011
Stereo crosstalk, dB: -118.4
Test 1820M Line 1/2 AD Audio Precision 2
Frequency response (from 20 Hz to 20 kHz), dB: +0.01, -0.05
Noise level, dB (A): -120
Dynamic range, dB (A): 120
THD, %: 0.0003
Stereo crosstalk, dB: -119
Как видим, для уровня шума и динамического диапазона результаты различаются в 1,3-1,5 дБ, что составляет 1%. Вероятно, это вполне приемлемая точность, учитывая нулевые затраты на измерительное оборудование в случае RMAA и десятки тысяч долларов в случае применения спец. оборудования. Конечно, паспортные данные так не получишь, а вот проверить заявленные цифры — были взяты спецификации преобразователей, или же это реальные измеренные данные изделий — вполне можно. Скажем, в случае LynxTwo мы имели такую же картину, расхождение с паспортными параметрами было не более 1%. Также с помощью теста можно выявить наличие или отсутствие проблем с качеством в разных режимах.
RightMark 3DSound 1.01
Интересно, что драйвера имеют поддержку 60 аппаратных буферов DirectSound:
Device: E-DSP Wave [C400] (ctaud2k.sys)
Free buffers stats:
dwFreeHw3DAllBuffers 0
dwFreeHw3DStaticBuffers 0
dwFreeHw3DStreamingBuffers 0
dwFreeHwMixingAllBuffers 60
dwFreeHwMixingStaticBuffers 60
dwFreeHwMixingStreamingBuffers 60
Max buffers stats:
dwMaxHwMixingAllBuffers 64
dwMaxHwMixingStaticBuffers 64
dwMaxHwMixingStreamingBuffers 64
dwMaxHw3DAllBuffers 0
dwMaxHw3DStaticBuffers 0
dwMaxHw3DStreamingBuffers 0
Misc stats:
dwFreeHwMemBytes 0
dwTotalHwMemBytes 0
dwMaxContigFreeHwMemBytes 0
dwUnlockTransferRateHwBuffers 0
dwPlayCpuOverheadSwBuffers 0
Audio transfer speed (software): 4.098 Mb/sec.
Субъективные тесты
Зачем иметь повышенное качество преобразователей? И есть ли разумный предел для характеристик, выше которых они уже не имеют смысла? Вопрос очень многогранен. Во-первых, при современной профессиональной работе со звуком, когда с исходной записью совершается множество операций обработки и микширования, происходит деградация качества и многократное переусиление существующих артефактов записи. Так что чем чище был исходник, тем больше останется полезной составляющей. Ведь не так уж далеко от 16 бит по качеству ушли преобразователи, достигнув пока что всего лишь 20 битного динамического диапазона (120 дБ). Во-вторых, высокие характеристики получаются лишь на синусоидальном тестовом сигнале предельно большой амплитуды, и на реальном сигнале всё будет гораздо прозаичнее, без особенного запаса. В-третьих, при профессиональной работе со звуком возникает задача различения нюансов звучания при небольших изменениях параметров эффектов с целью нахождения наиболее удачного положения. И здесь, как показывает практика, неплохо играющие, но не выдающиеся преобразователи, полностью маскируют изменения, что может привести к перерегулированию и выявлению сильных артефактов звучания на высококачественной аппаратуре. И, наконец, самый главный аргумент: несмотря на все имеющиеся теоретические сведения, пока что уши различают качество между преобразователями, а субъективное звучание различных устройств в целом согласуется с их относительными тестовыми характеристиками, что может служить если не основным, то достаточно объективным параметром при выборе.
При субъективном тестировании качества звукового тракта использовались студийные мониторы Event 20/20bas, а также тракт из ресивера Pioneer AX5i и колонок B&W 6s3. В качестве референсного устройства при сравнении использовалась звуковая карта Lynx Two.
Скажем сразу, звучание E-MU 1820 на удивление мало отличается от Lynx Two и тем самым выделяет тестируемую карту среди полупрофессиональных устройств данной ценовой категории. Вполне возможно, что это ненадолго и у конкурентов вскоре появятся устройства на обновлённых преобразователях.
В профессиональных приложениях мы не встретили проблем. В Cubase SX2 карта превосходно работала в режиме 44,1 кГц. Многоканальность позволяет использовать карту для сведения 5.1 или даже 7.1 звуковых дорожек.
Выводы
Перед нами мощная и небезуспешная попытка Creative выйти на рынок профессионального оборудования доступной ценовой категории и потеснить конкурентов, которые никак не определятся — профессиональные или мультимедийные у них продукты. Инженеры Creative и E-MU очень серьёзно поработали и представили действительно профессиональный продукт, не имеющий ничего общего с игровыми картами Creative и не пересекающийся с ними по области применения.
Семейство E-MU Digital Audio Systems представлено тремя моделями 1212M, 1820, 1820M, самой удачной из которых по цена/качество следует признать 1212M. За такие деньги применены феноменально высококачественные преобразователи.
RightMark® Audio Analyzer 6. 0
Программ а RightMark Audio Analyzer предназначена для тестирования качества аналоговых и цифровых трактов любой звуковой аппаратуры – звуковых карт, портативных mp3-плееров, бытовых CD/DVD-плееров, а также акустических систем. Тестирование осуществляется путем воспроизведения и записи тестовых сигналов, прошедших через исследуемый звуковой тракт, посредством алгоритмов частотного анализа. Для тех, кто не знаком с измеряемыми техническими параметрами, программа даёт условную словесную оценку.
Режим ы тестирования
Программа RMAA може т использоваться для тестирования различных частей звуковой карты, а также других звуковых устройств. Вот несколько основных вариантов использования программы:
• Тестировани е выхода (воспроизведения) звуковой карты
Дл я такого тестирования нужно иметь высококачественную референсную звуковую карту, которая будет использоваться для записи. Перед тестированием выход тестируемой звуковой карты подключается ко входу референсной. RMAA воспроизводит тестовый сигнал через выход тестируемой звуковой карты и анализирует результат, записанный через вход референсной карты. При этом предполагается, что референсная карта практически не вносит дополнительных искажений в сигнал (по сравнению с выходом тестируемой карты).
• Тестировани е входа (записи) звуковой карты
Дл я этого тестирования также нужно иметь высококачественную референсную карту, которая будет воспроизводить тестовые сигналы. Выход референсной карты подключается ко входу тестируемой карты. RMAA воспроизводит тестовый сигнал через выход референсной карты и анализирует результат записанный через вход тестируемой карты. При этом предполагается, что референсная карта выдает на выходе практически неискаженный сигнал (по сравнению с уровнем искажений входа тестируемой карты).
• Тестировани е полной цепи звуковой карты (суммы искажений записи и воспроизведения)
Дл я этого тестирования не нужно дополнительного оборудования. Единственное требование – это возможность работы тестируемой звуковой карты в дуплексном режиме. Для тестирования нужно соединить выход тестируемой звуковой карты (например, “line out” или “spk out”) с ее входом (например, “line in”). Недостаток данного теста в том, что по результату нельзя точно определить, к выходу или ко входу звуковой карты относятся те или иные зафиксированные помехи.
• Тестировани е цифровых входов и выходов звуковой карты
Ка к ни странно, часто цифровые входы и выходы звуковой карты работают не просто как приемник и передатчик цифрового сигнала, но и вносят в сигнал некоторые искажения. Для тестирования цифровых входов и выходов можно воспользоваться теми же тремя вариантами использования RMAA, которые уже были описаны применительно к аналоговым сигналам.
• Тестировани е внешних звуковых устройств реального времени
Дл я тестирования внешнего звукового устройства нужна референсная звуковая карта. Выход референсной звуковой карты подключается ко входу внешнего устройства, а выход внешнего устройства – ко входу референсной звуковой карты. RMAA пропускает тестовый сигнал через внешнее устройство (воспроизведение и запись обеспечиваются референсной звуковой картой) и анализирует результат. При этом предполагается, что референсная карта практически не искажает сигнал (по сравнению с уровнем искажений внешнего устройства).
• Тестировани е других звуковых устройств (аналоговый/цифровой выход DVD/CD/MP3-плеера) в асинхронном режиме
Дл я тестирования других звуковых устройств в RMAA имеется асинхронный режим тестирования. Он позволяет записать тестовый сигнал в WAV-файл, далее – проделывать с этим WAV-файлом любые операции и в конце концов проанализировать результат из WAV-файла. Рассмотрим 2 примера использования асинхронного режима.
o Тестировани е аналогового/цифрового выхода CD-плеера
Сгенерированны й программой WAV-файл записывается на CD. Далее он воспроизводится CD-плеером и записывается RMAA в режиме ожидания.
o Тестировани е аналогового/цифрового выхода MP3-плеера
Сгенерированны й программой WAV-файл сжимается в MP3 в максимальном качестве и закачивается в плеер. Далее – файл проигрывается, и записывается RMAA в режиме ожидания.
Интерфей с пользователя
В текущей версии программа имеет многооконный интерфейс. При запуске появляется главное окно программы. В верхней части находится выбор устройств воспроизведения (верхний список) и записи (нижний список). Там же расположены режимы семплинга – частота дискретизации и разрядность. Данные настройки также влияют на данные, сохраняемые в WAV-файл для тестирования внешних устройств.
«Wave mapper» – текущее выбранное звуковое устройство Windows в Control Panel/Multimedia.
Кнопка Modes запускает тест проверки поддержки драйверами всех возможных режимов семплинга. Ping – проверка поддержки текущего режима. Поддержка режима не всегда означает корректную работу в данном режиме.
Кнопка Properties открывает окно диагностики и настройки ASIO устройств. Доступно только в версии RMAA PRO.
Древовидный список ниже содержит настройки программы (обычный шрифт) и список тестов (полужирный шрифт).
Изменение опций тестов возможно только в версии RMAA PRO.
Кнопка Reset to defaults возвращает значения всех параметров в положение по-умолчанию.
Общи е настройки теста
General
Save resulting WAV files – сохранени е файла с результатами. Используется для отладки и детального анализа результатов в сторонних программах. По умолчанию отключено.
Analyze noise and distortion only in 20 Hz – 20 kHz range – включение фильтра звукового диапазона, аналогичного стандартному AES17. Используется для получения результатов, сопоставимых с паспортными данными тестируемых изделий. По умолчанию включено.
Normalize amplitude of test signals before analysis – автонормализация результатов по амплитуде. Используется для сопоставимости результатов измерений устройств с разным уровнем сигнала. Наиболее важно при тестировании AC’97/HDA-кодеков и MP3-плееров. По умолчанию включено.
Sound card
Use WDM drivers – WDM модель драйверов используется в современных операционных системах. По умолчанию включено. Отключите в случае использования Windows 9х и VxD драйверов.
Mono mode – режим моно. Убирает второй график со спектра, что может быть полезным при тестировании акустики. По умолчанию выключено.
Signals
Calibration tone and sync tone frequency – выбор тестового тона подстройки уровня сигнала. Полезная опция при проведении теста акустических систем. По умолчанию 1000 Гц.
THD test signal, IMD test signal – настройки тестовых сигналов в соответствующих тестах. Настройки по умолчанию показаны на скриншоте. Менять не рекомендуется.
Display
Smaller spectrum windows – настройка уменьшает размер окон спектров. Полезна для экранов с небольшой диагональю.
Display full frequency range (up to Fs/2) – отображать полный диапазон частот, вплоть до половины частоты дискретизации. Влияет на генерацию HTML-отчетов.
Draw only tops of spectrum on comparison graphs – построение только максимальных значений для отображаемых точек спектра. Опция позволяет лучше видеть относительное положение спектров при сравнении.
Invert spectrum graph colors (for printing) – меняет цвет фона с черного на белый, для печати на принтере или для полиграфии.
Graph line width – толщина линий на графиках.
Тест ы акустических систем
Тест ы Frequency response (swept sine) и Total harmonic distortion (set of tones) предназначены для тестирования акустических систем. Алгоритмы тестирования акустики имеют специфику, поэтому рекомендуется использовать тесты по своему прямому назначению.
Thorough frequency response test – в режиме тестирования АЧХ логарифмически нарастающим синусом используется более продолжительный тестовый сигнал.
Subwoofer test – тестируется только низкочастотный диапазон. Калибровочный сигнал также имеет более низкую частоту.
Plot THD in swept sine test – строит график искажений в тесте АЧХ.
В настройках второго теста, перебором нарастающих по амплитуде постоянных по частоте синусоид, указывается количество тестовых частот, диапазон изменения амплитуд.
Настройк а уровней
Ясно, чт о уровни записи и воспроизведения сильно влияют на уровень шумов и искажений в тестируемой цепи. Поэтому перед тестированием желательно отрегулировать уровни так, чтобы результаты тестирования были наилучшими. Можно проводить тестирование несколько раз и подбирать уровни для достижения наилучших результатов.
Инструкци я дл я настройк и уровне й и режимо в работ ы карт Creative доступн а дл я скачивани я н а официально м сайт е программ ы
Рассмотрим наиболее типичную настройку уровней при тестировании полной цепи (ЦАП+АЦП) звуковой карты, когда выход “line out” соединяется с входом “line in”.
-
В микшере звуковой карты необходимо включить на воспроизведение только выходы “wave out” и “master”. На запись следует включить только вход “line in”. Для получения наиболее точных результатов выключите все эквалайзеры, 3D-эффекты и проч.
Выберите нужные типы тестов в главном окне программы и нажмите кнопку “RUN TESTS!”. После завершения тестирования можно просмотреть результаты в окне “Test results” или выполнить те тесты, которые еще не проводились.
Просмот р результатов
В окне “Test results” собрана информация обо всех проводившихся тестах
Окно поделено на 4 слота (4 вертикальных столбца), в каждый из которых могут быть записаны результаты одного набора тестов. Таким образом, можно одновременно загрузить результаты тестирования четырех устройств или четырех режимов устройств, в том числе самих тестовых файлов, сгенерированных программой.
Для каждого теста в окне выводится краткий численный результат. Более подробный отчет о результатах теста можно получить, щелкнув правой кнопкой мыши на численном результате.
Вертикальный ряд кнопок справа от численных результатов позволяет просмотреть график спектра для соответствующего теста.
Кнопки “Select” под слотами позволяют выбрать несколько слотов для сравнения результатов.
Кнопки открытия и сохранения файлов позволяют загрузить или сохранить набор результатов в SAV-файл для последующего просмотра. В SAV-файле сохраняются все детали отчетов и графики спектра.
Кнопка генерации HTML-отчета позволяет сгенерировать HTML-файл с результатами тестирования или со сравнением результатов из нескольких слотов. В HTML-отчет включаются все детальные отчеты и графики.
Окн о спектра
Элемент ы управления:
-приближение
Элементы панели инструментов:
-
Анти-алиасинг графика. Устраняет эффект ступенчатости при выводе на экран.
• Левая кнопка – выделение горизонтального фрагмента графика и его приближение.
Spectrum analysis
Spectrum analysis – продвинутый анализатор спектра произвольных WAV-файлов.
Нажатие открывает стандартный диалог выбора WAV-файла. Это может быть, например, сгенерированный и записанный нестандартный сигнал, отсутствующий в списке тестов. Опции спектрального анализа:
Спектральный анализ файла выполняется по блокам размером “FFT size”, с усреднением спектра по всему файлу. Если требуется проанализировать спектр лишь части файла, то ее надо вырезать во внешнем звуковом редакторе и сохранить в отдельный WAV-файл. Поддерживается работа с 16 и 32-битными WAV-файлами и широким диапазоном частот дискретизации.
FFT size -размер блока FFT в семплах. От этого зависит число частотных полос спектра (bins), т.е. детальность частотного представления сигнала (важно для анализа сигналов в НЧ-области). Чем выше FFT size, тем длиннее по времени должен быть сигнал. Минимальное время в секундах можно рассчитать по формуле FFTsize/Fs.
Resolution -ширина одной "частотной полосы" спектра. Для удобства для текущей частоты дискретизации автоматически высчитывается разрешение по частоте.
Zero padding -дополнение сигнала нулями перед взятием спектра. Позволяет чуть точнее прорисовать спектр (это приводит как бы к интерполяции спектра по частоте).
FFT overlap -перекрытие окон FFT по времени (в процентах от ширины окна). Большее перекрытие приводит к чуть лучшему усреднению спектра по времени.
FFT window -форма весового окна. Компромисс межу подавлением боковых лепестков и расширением пиков.
Kaiser window beta -параметр окна Кайзера, регулирует степень подавления боковых лепестков. Если в спектре есть высокие пики, можно повысить до 13 -15, если высоких пиков нет, можно не трогать или понизить до 5 - 7.
Ссылк и и контакты
Читайте также: