Απάντηση: EMU 0404 για μετρήσεις
Συμπέρασμα
Η κάρτα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με πολύ καλά αποτελέσματα σε όλο το εύρος από τα 10 έως τα 85 KHz χωρίς σοβαρούς συμβιβασμούς (απόκλιση μόνο 0,5db), ενώ περιοριζόμενοι στα 50 – 50 KHz η απόκλιση είναι της τάξης 0,05db.
Πολύ καλές ήσαν οι τιμές THD + N (0,003 έως 0,005% στα 20 – 20 KHz, με BW 80KHz), που παρέμειναν χαμηλές και σταθερές σε ένα μεγάλο εύρος συχνοτήτων.
Με περιορισμό του BW στα 30 KHz οι τιμές της THD + N βελτιώθηκαν έως και 50% (0,0015 έως 0,0025% στα 20 – 20 KHz, με BW 30KHz). Με επιλεκτικό προσδιορισμό μόνο της παραμόρφωσης, χρησιμοποιώντας band pass φίλτρο και μετρώντας διάφορες αρμονικές (ουσιαστικά πετώντας έξω το θόρυβο), η παραμόρφωση πέφτει σε τιμές πολύ χαμηλές (στο όριο σχεδόν του αναλυτή που χρησιμοποίησα < 0,0007%).
Φυσικά σε οριακές συχνότητες (> 95 KHz) και σε χαμηλές στάθμες (< -75db) οι τιμές THD + N αυξάνουν, κυρίως λόγω θορύβου. Οι επιδόσεις αυτές είναι συγκρίσιμες με τις αντίστοιχες επιδόσεις πανάκριβων αναλυτών ακουστικών συχνοτήτων. Για παράδειγμα η ψηφιακή γεννήτρια του κορυφαίου αναλυτή της Audio Precision έως το 1992, ήταν σαφώς χειρότερη (είχε απόκριση συχνότητας έως τα 80KHz με απόκλιση + /- 0,25 db στο φάσμα 20 Hz - 20 KHz και με THD +N στο 0,01 %). Αρκετά πιο βελτιωμένη ήταν η ψηφιακή γεννήτρια στην επόμενη γενιά των αναλυτών της ίδιας εταιρίας, (απόκριση συχνότητας έως τα 60 KHz και απόκλιση + /- 0,01 db, ενώ η παραμόρφωση περιορίστηκε στο 0,0014% με BW 60 KHz). Οι επιδόσεις αυτές θεωρούνται από τις κορυφαίες σε ψηφιακό επίπεδο. Είναι επομένως ενθαρρυντικό να βλέπουμε μια συσκευή των 185 ευρώ, να καταφέρνει πράγματα, που πριν λίγα χρόνια θα ήσαν το όνειρο κάθε σοβαρού μηχανικού, πόσο μάλλον ενός DIYούη.
Για να μη βγουν λάθος συμπεράσματα (π.χ γελοιότητες του στυλ ..... φονιάς του Audio Precision) πρέπει να επισημανθεί πως η σύγκριση αφορά μόνο τις ψηφιακές γεννήτριες των κορυφαίων επαγγελματικών αναλυτών, σε σχέση με την EMU σε ρόλο ψηφιακής γεννήτριας. Τα σοβαρά συστήματα audio μετρήσεων χρησιμοποιούν πρόσθετη αναλογική γεννήτρια για τις μετρήσεις ακριβείας. Οι ψηφιακές γεννήτριες συνυπάρχουν σε παράλληλη χρήση για μετρήσεις όπου συνήθως απαιτούνται σύνθετα σήματα. Επιπρόσθετα στα επαγγελματικά μηχανήματα υπάρχουν αρκετές ευκολίες και δυνατότητες (π.χ υπάρχουν έτοιμα φίλτρα για πρότυπες μετρήσεις, υπάρχουν εξειδικευμένα software για ανάλυση στο ψηφιακό πεδίο - dual domain μετρήσεις κ.α). Στο πίνακα που ακολουθεί υπάρχει μια συνοπτική σύγκριση των ψηφιακών γεννητριών. Επίσης αξίζει το κόπο να δείτε πόσο μπροστά είναι οι αναλογικές γεννήτριες σε επιδόσεις και φυσικά πόσο αργή εξέλιξη έχουν τα τελευταία 30... χρόνια (βελτίωση....0,0001db κάθε δεκαετία.......άλλωστε τι να βελτιώσει κανείς στις εσχατιές των επιδόσεων).
Δεν υπάρχουν μειονεκτήματα;
Θα περιγράψω αυτά που με απογοήτευσαν και ίσως με ενόχλησαν λίγο.
Η πρώτη παρατήρηση έχει να κάνει με τη μέτρηση σε συχνότητες πολύ κοντά στο όριο της συχνότητας Nyquist–Shannon (π.χ 95 ΚHz). Εκεί η μέτρηση του σήματος εμφανίζει δυσκολίες λόγω της εμφάνισης έντονης διαμόρφωσης πλάτους (διακρότημα) που οφείλεται πιθανότατα στην αλληλεπίδραση του σήματος με τα φίλτρα εξόδου. Επομένως ένα ασφαλές ανώτερο όριο είναι τα 85KHz. Μέχρι εκεί μετράτε με ασφάλεια και εντός προδιαγραφών.
Η δεύτερη παρατήρηση έχει να κάνει με την υπομονή και τη προσπάθεια που χρειάζεται ώστε να βαθμονομηθεί η EMU. Είναι χρήσιμο τα ποτενσιόμετρα εξόδου να τα έχετε στο max όπου δεν αποκόπτετε το σήμα. Για ρύθμιση της εξόδου με ακρίβεια χρειάζεται επέμβαση σε επίπεδο hardware (π.χ αλλαγή με multi turn ποτενσιόμετρο) ενώ αν πιάσετε το κολλητήρι ίσως να ήταν χρήσιμο να αντικατασταθεί η αντίσταση εξόδου με άλλη (πχ 50ohm). Όμως προσοχή η περιοχή είναι σε επίπεδο SMD. Επίσης μην επιχειρήσετε να παρακάμψετε τους τελεστικούς εξόδου. Υπενθυμίζουμε πως είναι κάρτα μετρήσεων και θα παράγει συχνότητες. Δεν ωφελούν οι audiophile μετατροπές. Εδώ τα φίλτρα χρειάζονται διότι αποτελούν συστατικό των προδιαγραφών των μετρήσεων.
Η τρίτη παρατήρηση έχει να κάνει με την δημιουργία τετραγωνικών παλμών. Είναι κάτι που δεν συστήνω τουλάχιστον με τη χρήση του Spectrum Lab. Υπάρχει σημαντικό ringing και στο ανιόν και στο κατιόν μέτωπο του παλμού. Επίσης εμφανίστηκε σημαντική παραμόρφωση πλάτους και φάσης (jitter). Δεν είχα χρόνο να δω αν το πρόβλημα οφείλεται στο software ή στο υλικό της κάρτας (πιθανότατα να συμμετέχουν και τα δύο). Αυτό με απέτρεψε από το να κάνω μετρήσεις μεταβατικής ενδοδιαμόρφωσης, μια και οι παλμοί που έπαιρνα δεν πληρούσαν τα κριτήρια για μία τέτοια μέτρηση. Ακόμα και η χρήση των εικονικών φίλτρων του Spectrum Lab εμφάνιζαν σημαντικό ringing, απομακρύνοντας ακόμα περισσότερο το ενδεχόμενο μετρήσεων DIM/TIM. Ίσως ασχοληθώ αργότερα όπως και με το θέμα των μετρήσεων στο ψηφιακό πεδίο όπου υπάρχει μεγάλη ασάφεια αλλά και έλλειψη εξειδικευμένων οργάνων.
Τελευταίο έχω αφήσει το τεράστιο θέμα του jitter το οποίο τουλάχιστον για άμεση μέτρηση είναι σχετικά ανέφικτο (μιλάμε για < 500 psec τα οποία πολλοί τα αναφέρουν με ευκολία αλλά λίγοι έχουν ασχοληθεί με μετρήσεις σε τέτοια πεδία χρόνου ή συχνότητας >1 GHz). Χρειάζεται πανάκριβος εξοπλισμός και αρκετές γνώσεις που ξεφεύγουν από τις δυνατότητές μου.
Γνωρίζω πως ήμουν πολυλογάς ή και φλύαρος, ελπίζω να φάνηκα χρήσιμος.
Εύχομαι υγεία και καλή χρονιά.
Συμπέρασμα
Η κάρτα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με πολύ καλά αποτελέσματα σε όλο το εύρος από τα 10 έως τα 85 KHz χωρίς σοβαρούς συμβιβασμούς (απόκλιση μόνο 0,5db), ενώ περιοριζόμενοι στα 50 – 50 KHz η απόκλιση είναι της τάξης 0,05db.
Πολύ καλές ήσαν οι τιμές THD + N (0,003 έως 0,005% στα 20 – 20 KHz, με BW 80KHz), που παρέμειναν χαμηλές και σταθερές σε ένα μεγάλο εύρος συχνοτήτων.
Με περιορισμό του BW στα 30 KHz οι τιμές της THD + N βελτιώθηκαν έως και 50% (0,0015 έως 0,0025% στα 20 – 20 KHz, με BW 30KHz). Με επιλεκτικό προσδιορισμό μόνο της παραμόρφωσης, χρησιμοποιώντας band pass φίλτρο και μετρώντας διάφορες αρμονικές (ουσιαστικά πετώντας έξω το θόρυβο), η παραμόρφωση πέφτει σε τιμές πολύ χαμηλές (στο όριο σχεδόν του αναλυτή που χρησιμοποίησα < 0,0007%).
Φυσικά σε οριακές συχνότητες (> 95 KHz) και σε χαμηλές στάθμες (< -75db) οι τιμές THD + N αυξάνουν, κυρίως λόγω θορύβου. Οι επιδόσεις αυτές είναι συγκρίσιμες με τις αντίστοιχες επιδόσεις πανάκριβων αναλυτών ακουστικών συχνοτήτων. Για παράδειγμα η ψηφιακή γεννήτρια του κορυφαίου αναλυτή της Audio Precision έως το 1992, ήταν σαφώς χειρότερη (είχε απόκριση συχνότητας έως τα 80KHz με απόκλιση + /- 0,25 db στο φάσμα 20 Hz - 20 KHz και με THD +N στο 0,01 %). Αρκετά πιο βελτιωμένη ήταν η ψηφιακή γεννήτρια στην επόμενη γενιά των αναλυτών της ίδιας εταιρίας, (απόκριση συχνότητας έως τα 60 KHz και απόκλιση + /- 0,01 db, ενώ η παραμόρφωση περιορίστηκε στο 0,0014% με BW 60 KHz). Οι επιδόσεις αυτές θεωρούνται από τις κορυφαίες σε ψηφιακό επίπεδο. Είναι επομένως ενθαρρυντικό να βλέπουμε μια συσκευή των 185 ευρώ, να καταφέρνει πράγματα, που πριν λίγα χρόνια θα ήσαν το όνειρο κάθε σοβαρού μηχανικού, πόσο μάλλον ενός DIYούη.
Για να μη βγουν λάθος συμπεράσματα (π.χ γελοιότητες του στυλ ..... φονιάς του Audio Precision) πρέπει να επισημανθεί πως η σύγκριση αφορά μόνο τις ψηφιακές γεννήτριες των κορυφαίων επαγγελματικών αναλυτών, σε σχέση με την EMU σε ρόλο ψηφιακής γεννήτριας. Τα σοβαρά συστήματα audio μετρήσεων χρησιμοποιούν πρόσθετη αναλογική γεννήτρια για τις μετρήσεις ακριβείας. Οι ψηφιακές γεννήτριες συνυπάρχουν σε παράλληλη χρήση για μετρήσεις όπου συνήθως απαιτούνται σύνθετα σήματα. Επιπρόσθετα στα επαγγελματικά μηχανήματα υπάρχουν αρκετές ευκολίες και δυνατότητες (π.χ υπάρχουν έτοιμα φίλτρα για πρότυπες μετρήσεις, υπάρχουν εξειδικευμένα software για ανάλυση στο ψηφιακό πεδίο - dual domain μετρήσεις κ.α). Στο πίνακα που ακολουθεί υπάρχει μια συνοπτική σύγκριση των ψηφιακών γεννητριών. Επίσης αξίζει το κόπο να δείτε πόσο μπροστά είναι οι αναλογικές γεννήτριες σε επιδόσεις και φυσικά πόσο αργή εξέλιξη έχουν τα τελευταία 30... χρόνια (βελτίωση....0,0001db κάθε δεκαετία.......άλλωστε τι να βελτιώσει κανείς στις εσχατιές των επιδόσεων).
Δεν υπάρχουν μειονεκτήματα;
Θα περιγράψω αυτά που με απογοήτευσαν και ίσως με ενόχλησαν λίγο.
Η πρώτη παρατήρηση έχει να κάνει με τη μέτρηση σε συχνότητες πολύ κοντά στο όριο της συχνότητας Nyquist–Shannon (π.χ 95 ΚHz). Εκεί η μέτρηση του σήματος εμφανίζει δυσκολίες λόγω της εμφάνισης έντονης διαμόρφωσης πλάτους (διακρότημα) που οφείλεται πιθανότατα στην αλληλεπίδραση του σήματος με τα φίλτρα εξόδου. Επομένως ένα ασφαλές ανώτερο όριο είναι τα 85KHz. Μέχρι εκεί μετράτε με ασφάλεια και εντός προδιαγραφών.
Η δεύτερη παρατήρηση έχει να κάνει με την υπομονή και τη προσπάθεια που χρειάζεται ώστε να βαθμονομηθεί η EMU. Είναι χρήσιμο τα ποτενσιόμετρα εξόδου να τα έχετε στο max όπου δεν αποκόπτετε το σήμα. Για ρύθμιση της εξόδου με ακρίβεια χρειάζεται επέμβαση σε επίπεδο hardware (π.χ αλλαγή με multi turn ποτενσιόμετρο) ενώ αν πιάσετε το κολλητήρι ίσως να ήταν χρήσιμο να αντικατασταθεί η αντίσταση εξόδου με άλλη (πχ 50ohm). Όμως προσοχή η περιοχή είναι σε επίπεδο SMD. Επίσης μην επιχειρήσετε να παρακάμψετε τους τελεστικούς εξόδου. Υπενθυμίζουμε πως είναι κάρτα μετρήσεων και θα παράγει συχνότητες. Δεν ωφελούν οι audiophile μετατροπές. Εδώ τα φίλτρα χρειάζονται διότι αποτελούν συστατικό των προδιαγραφών των μετρήσεων.
Η τρίτη παρατήρηση έχει να κάνει με την δημιουργία τετραγωνικών παλμών. Είναι κάτι που δεν συστήνω τουλάχιστον με τη χρήση του Spectrum Lab. Υπάρχει σημαντικό ringing και στο ανιόν και στο κατιόν μέτωπο του παλμού. Επίσης εμφανίστηκε σημαντική παραμόρφωση πλάτους και φάσης (jitter). Δεν είχα χρόνο να δω αν το πρόβλημα οφείλεται στο software ή στο υλικό της κάρτας (πιθανότατα να συμμετέχουν και τα δύο). Αυτό με απέτρεψε από το να κάνω μετρήσεις μεταβατικής ενδοδιαμόρφωσης, μια και οι παλμοί που έπαιρνα δεν πληρούσαν τα κριτήρια για μία τέτοια μέτρηση. Ακόμα και η χρήση των εικονικών φίλτρων του Spectrum Lab εμφάνιζαν σημαντικό ringing, απομακρύνοντας ακόμα περισσότερο το ενδεχόμενο μετρήσεων DIM/TIM. Ίσως ασχοληθώ αργότερα όπως και με το θέμα των μετρήσεων στο ψηφιακό πεδίο όπου υπάρχει μεγάλη ασάφεια αλλά και έλλειψη εξειδικευμένων οργάνων.
Τελευταίο έχω αφήσει το τεράστιο θέμα του jitter το οποίο τουλάχιστον για άμεση μέτρηση είναι σχετικά ανέφικτο (μιλάμε για < 500 psec τα οποία πολλοί τα αναφέρουν με ευκολία αλλά λίγοι έχουν ασχοληθεί με μετρήσεις σε τέτοια πεδία χρόνου ή συχνότητας >1 GHz). Χρειάζεται πανάκριβος εξοπλισμός και αρκετές γνώσεις που ξεφεύγουν από τις δυνατότητές μου.
Γνωρίζω πως ήμουν πολυλογάς ή και φλύαρος, ελπίζω να φάνηκα χρήσιμος.
Εύχομαι υγεία και καλή χρονιά.
perator:
