hifi.slovanet.sk

[opa]

Ve vláknu o předzesilovači pro mag. přenosku jsme narazili na problematiku měření šumu. Podotknul jsem, že pro porovnání měřicích metod a přístrojů by bylo šikovné mít "referenční" generátor šumu.
Nějaké obrázky a komentáře jsou už tam
http://hifi.slovanet.sk/bb/viewtopic.php?t=4644&start=210
Abych ale zbytečně neodváděl pozornost od hlavního tématu, pokračování je zde. Případně může moderátor po dohodě s PMA něco přesunout sem.
Pro odzkoušení jsem sestavil na nepájivém poli primitivní (leč docela dobře fungující) generátor šumu. Protože nevím kdy a zda vůbec se dostanu k vyrobení nějaké "finální" verze, dám sem alespoň schéma, kdyby si s tím někdo chtěl hrát. Druhý obrázek ukazuje dosažený výsledek, mínus 60 dBV RMS s velice pěkným průběhem (Bílý šum). Samozřejmě úroveň šumu závisí na použité zenerce, takže by se musely doladit hodnoty odporů ve zpětné vazbě OZ pro dosažení referenční úrovně.

[opa]

Protože se na levém okraji obrázku objevil nějaký "zoubek", dávám ještě záznam v log. měřítku, aby bylo zřejmé, že průběh je rovný i pro nízké kmitočty.

EDIT:
"Zoubek" z původního záznamu odstraněn, bylo to nějaké rušení.

[Sendy]

Nezkoumal jsem to, ale jaký generátor šumu je v AP Sys One ? Servismanuál máš, pokud vím... průzkumem dokumentace - jak servisní, tak uživatelské - zjistíš i víc o měření šumu. Já to řeším podobně jako BV, zkrátka hardware, nejčastěji Neutrik A1.

[opa]

[opa]

Ještě poznámka, díky proudovému zdroji s JFET, obvod pracuje už od 7 Voltů, mezi 7,5 a 10V je změna výstupního šumu menší než 0,2 dB.

[Sendy]

Pomocí pseudonáhodného signálu to dělala i Tesla Vráble v tom jejich RTA LED analyzátoru... Zase tak složité to není.

Generátor se šumovou diodou, realizovaný s hybridem, kde na jedné podložce je zdroj proudu + vlastní šumová dioda + termostat kdesi mám podrobně popsaný, je to tuším jednotka HP. Zkusím to najít.

[opa]

Tak jsem na to fouknul fénem, ujede to asi o 1 dB. Ale to je extrém, v běžném provozu to nehrozí.
Termostat neplánuju.

Tím považuju vývoj za ukončený. Až budu dělat nějaké plošňáky, možná to namaluju a přidám k tomu.
Teď by se ještě hodil podobně jednoduchý generátor 1kHz 1V, rovněž pro orientační propísknutí měřicí cesty.
Jak se měří kartou v PC, je tam toho tolik k nastavování, že se člověk snadno překoukne.

[PMA]

Vláďo, jak se díváš na srovnání náhradní metody pro měření S/N (tj. se signálem -60dB a k naměřenému S/N se přičte +60dB) s údajem Total Power? Mám to zkusit ověřit? Mě total power pořád mate, měl by to být výkon, zatímco šum se udává jako efektivní hodnota napětí (nikoliv výkonu) přes určitou šířku pásma.

[opa]

Ověření určitě neuškodí, ale myslím, že je to v pořádku.
Arta ukázala totéž s označením RMS. Stejně tak Cool Edit ve vyhodnocení off line z nahraného průběhu.
Nápověda říká toto:
The total power utility will display the total RMS power level for the entire spectrum.
Jenom je potřeba dát pozor na to, že se vyhodnocuje celé pásmo a pokud je na nízkých kmitočtech velký zdvih nebo rušení od sítě, výsledek to ovlivní.
Možná řešení jsou dvě:
1) Odečítat z grafu v té kmitočtové oblasti, kde nás to zajímá, s použitím korekce pro dané parametry nastavení - tedy např. těch cca 40dB (tady právě vidím význam generátoru pro jednoduché ověření, že jsou všechny parametry O.K.)
2) Pomocí funkce "korekční křivky mikrofonu" odříznout oblast, která by narušovala měření a použít Total Power.

Ve všech případech je ale nutné použít průměrování "infinite" a počkat až si graf "sedne". Total Power ukazuje stále totéž, tam se čekat nemusí, průměrování jenom usnadní čtení údaje, protože to tak neskáče.
Po jakékoliv změně je potřeba spustit nové měření, průměrování infinite si opravdu "pamatuje dlouho"

[opa]

Aha, tak ono je to tak, že funkce SNR kecá! Je to evidentní, pro stále běžící neměnný signál ukazuje zcela jiné hodnoty podle nastavení průměrování nebo FFT.

[PMA]

Mně ty metody ale dávají velmi různé výsledky. Total power sice měří všechny programy stejně, ale to není S/N!!

Přikládám měření total power ref 1Vrms, které vychází na -84.39dBVrms.

Dále měření S/N náhradní metodou při cca -60dBVrms. S/N vychází na 46.77 + 60.88 = 107.65 dB. To je obrovský rozdíl. S/N naměřený programem RMAA prakticky odpovídá S/N naměřenému náhradní metodou s SLAB, nikoliv údaji Total Power. Výkon a napětí není totéž.

[opa]

Psali jsme současně, jukni nahoru.

[PMA]

Mně to vychází s průměrováním i bez skoro stejně, rozdíl o těch teoretických 3dB. Asi to, co generuješ, není regulérní šum.

[PMA]

Ještě tuto poznámku - SNR započítává i ustřelené hodnoty (nejhorší případy). Včera jsme o tom mluvili, pokud je tam zkreslení, neumí být údaj SNR lepší, než je nejvyšší hodnota zkreslení, byť by to bylo na jediné frekvenci.

Metoda s -60dB, za předpokladu, že pozadí je čisté a zprůměrované, je v pořádku. Naopak, Total Power udává sice něco, ale nikoliv S/N.

[opa]

Tam by nemělo být teoreticky nic, ani 3 dB. A co FFT, taky nemá vliv? Tam je to ještě markantnější.

[opa]

[PMA]

Při změně FFT z délky 64K na 8K mám zhoršení SNR o 5dB. SW neumí vyhodnotit lepší výsledek, poku amplitudy "střílí" nahoru, což se při krátké FFT děje.

Spolehlivější metoda by byl efektivní milivoltmetr/mikrovoltmetr s přepínatelnou šířkou pásma.

[PMA]

[opa]

A co bys řekl funkci Equivalent Noise Level.
Ani to Tě nepřesvědčí ?
(průměrování nastaveno na Forever)

[opa]

Zbývá poslední test, teď na to nemám čas, ale určitě si to zkus.
Vezmi testovací CD, kde je šum vygenerovaný a popsaný nějakou autoritou, nakalibruj si kartu na 0 dB FS a zkus to změřit.

[PMA]

Chtělo by to vědět, jak to software počítá, zda podle definice

http://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_density

- což by asi bylo v pořádku, a jak počítá SNR.

Pokud by to počítalo podle definice, tak dostaneme hodnotu, která odpovídá šumu na výstupu vztaženému k 1Vrms (při použití dBVrms) a s tímto číslem by se dalo dále pracovat a vztáhnout ho k hodnotě výstupního napětí, které nás zajímá. To by dávalo smysl. Pak mám jednu kartu zcela nepoužitelnou, jelikož bez signálu "umí" jen -89dBVrms při 48kHz/24bit. Pokud SW měří podle definice.

[opa]

Přemýšlel jsem, kde vzít "kalibrační" hodnotu šumu a napadl mě tepelný šum. Vše je na této stránce:
http://www.sengpielaudio.com/calculator-noise.htm
Obrázek přikládám.
Pro šířku pásma 48kHz, teplotu 25°C a odpor 500k je hodnota -94 dBV.
Tak jsem vzal kvalitní Fetový operák, na vstup dal paralelně 2x 1Mohm a vyšlo mi -93 dB. Červená je šum karty, takže na nižších kmitočtech už do toho trochu leze, ale ten 1 dB mi jistě odpustíš.

[PMA]

Upravil jsem svůj předchozí příspěvek a v podstatě Ti dal s metodikou za pravdu - za předpokladu, že SW měří podle definice.

[PMA]

Druhá karta, co mám, mi ukazuje Total Power -92.7 dBVrms při zkratovaných vstupech a vzorkování 48kHz. To by opět bylo nepoužitelné. To ukazuje SLAB, Arta ukazuje -95dBFS. Což by asi vzájemně odpovídalo, i když ta karta při 1Vrms už začíná limitovat.

[opa]

Nedalo mi to a ještě jsem tomu operáku nastavil zesílení přibližně 10 (+19,4 dB).
A jsme skoro přesně na svejch. Desetinky dB bych neřešil, na tak amatérské podmínky je shoda s teorií přímo kosmická.

Nechci to zakřiknout, ale skoro se mi zdá, že jsme to rozlouskli.
Děkuju za spolupráci a odcházím na jednu z Vánočních návštěv.

[PMA]

Snad ano, ale Rightmark mi ukazuje u té lepší karty toto a to nesedí. Možná je SpectraPlus v metodice dál, než prastarý SpectraLab.

[PMA]

Když vše selže, podívej se do manuálu .

Stáhnul jsem manuál od SpectraPlus a dočetl se následující:

[opa]

Protože angličtina není moje hobby, raději se zeptám. Je v těch citátech z manuálu něco zásadního, co bychom předtím nevěděli, nebo co by vysvětlovalo změny spočteného SNR při změně průměrování nebo změně FFT ?
Můj názor, že ta funkce totálně nefunguje se zatím nijak nezměnil.

[PMA]

Ne, definice (a vysvětlení metody) jsou podle našeho očékávání a tudíž by obě metodiky měly dát stejný výsledek - což se neděje.

Udělal jsem pro zajímavost měření jiného phono předzesilovače, má to OPA627 + buffer ve zp. vazbě; ale co je asi důležitější, je asi poloviční krabice (zdroj a deska preampu jsou blíž u sebe), použití jednoduchého zdroje s uA7815/7915 a s malým EI trafem 3.2VA. Výsledek je o dost odlišný, zejména co se týče odstupu síťových složek. V tomto případě jsou měření přes total power a SNR signálem -60dB už blízko sebe. Zřejmě musí být karta vždy o kus lepší, než měřené zařízení, aby výsledek byl trochu věrohodný.

Sorry za OT.

[opa]