Спектраплюс для магнитофона

[Борисыч44]

Сначала нужно понять возможности звуковой карты, для этого можно в RMAA снять все параметры, должен быть доступен двухканальный дуплексный режим работы (т.е. стерео, "налету" - это для ускорения, наглядности и удобства работы), в нем определить лучшие сочетания частот дискретизации в ЦАП И АЦП, длины FFT и др. чем больше цифры тем больше данных обрабатывается (т.е. дольше процесс), но и выше разрешение по частоте.

У меня старенькая бортовая карта нормально работает на 48кГц/16 бит в полосе 20-20000 и динамическом диапазоне 0 -75дБ (-80дБА), чего для магнитной записи вполне хватает. Исходная АЧХ будет примерно такая


Спектра удобна наличием двух каналов представления и возможностью их взаимной обработки, но у неё штатно нет генератора розового периодического шума, поэтому его файл нужно добавить в папку Wawe
для 48кГц с ФФТ 65536 и уровнем -10дБ файл такой Pink_PN_65536_48000_1_24000-10.wav в папке генератора ищем его, у меня тут ))))


В Спектре и микшере выбираем 48кГц и 16бит (у вас могут быть другие значения, но тогда и файл генератора тогда будет другой) во вкладке Scaling, Frequency Axis выбираем 1/6 октавы, и оконную функцию Uniform.


Соединяем все входные интерфейсы (делители/повторители и пр.) с выходом ЗК и включаем прогу, в результате появится АЧХ вашей карты со всем измерительным интерфейсом, её неравномерность надо скомпенсировать и положить файл в папку Miccomp. В результате должна получиться практически ровная АЧХ вашего измерителя


---------- Сообщение добавлено 14:41 ---------- Предыдущее сообщение было 14:38 ----------

Устанавливаем вертикальную шкалу на +4/-6дБ, положение и размеры окон фазоскопа и др, запоминаем конфигурацию для быстрого вызова процедуры. Учтите, что в файле интегральный уровень сигнала -10дБ относительно 1кгц 0дБ, но амплитуда спектральных составляющих (на каждой конкретной частоте) получается ниже

Так же создаем конфигурацию для установки уровня и измерения THD - генератор 1кГц 0дБ, Scaling на Logarithmic, оконную функцию на Hanning/Blackman


Уровень стирания, шум со взвешиванием и без -
Если проиграть стертую ленту (на которой был 1кгц 0дБ) получим многофункциональную картинку))) с шумами (к этим дБ нужно прибавить +4...+12дБ на которых 3я гармоника или THD достигнет 3%) и уровнем стирания (остатки от 1кГц обычно выше чем все остальные составляющие, поэтому можно их считывать прямо с пикового измерителя)

В связи с этим уровень выходного сигнала с карты ставим с запасом в +10..+12дБ, а регуляторами уровня записи магнитофона устанавливаем на выходе мага 0дБ, тогда после настройки просто увеличиваем уровень 1кГц в виндовом микшере до получения искажений 3% и считываем значение уровня перегрузки


Если на заведомо правильном маге записать выше упомянутый шум, то получается отличный инструмент для настройки воспроизведения - сразу видна вся АЧХ, легко установить азимут ГВ по разности фаз в каналах, да и уровень воспроизведения (если запомнить значение уровня на нужной частоте)
здесь "старый" уровень на 4дБ выше "моего" 400нВб/м

[Борисыч44]

было высказано утверждение о взаимозависимости частоты 192000Гц и FFT 131072 и другой пары 96000Гц и FFT 65536 и им всегда следовал.

Это основано на скорости обновления информации на экране и нижней частотой измерения

Не очень понятен размер октавы, почему 1\6 , а не 1\3? Разве розовый шум на графике не представлен как третьоктавным?

Шум отличается от мультитона тем что имеет боль/мень равномерное частотное распределение - хоть 1/24окт можно включить - просто энергия в каждом диапазоне уменьшается, а частотное разрешение увеличивается, при 1/3 окт можно "пропустить" косяки с глубоким провалом в АЧХ (бывает и такое)), с 1/6 даже змейка на НЧ выглядит более детально.

ЗЫ компенсация неравномерностей АЧХ ЗК была актуальна, пока АЦП были слабенькими, или хочется посмотреть "мелочи" на усилителях и т.п. Хотя в REW (большой минус которой одноканальность и невозможность видеть фазовые характеристики) это делается проще и более комплексно

[big-igor77]

Николай Борисович добрый вечер. Сегодня специально выбрал время для более подробного изучения вопроса по изучению АЧХ, для начала звуковой карты и подаваемого розового шума. Сегодня это Pink_PN_64k_10_85000_192.0k_PCM16_LR.
Первый вопрос, что такое 192.0k? Это частота дискретизации 192кГц WAW файла PCM?
Второй вопрос 64k. Это длина выборки FFT 65536 созданный вами шума для этой программы. Теоретически можно сгенерировать шум и FFT 131072?
Это я к чему, заметил, что при снижении до FFT 65536 с FFT 131072 увеличивается нижняя граничная частота. Еще больше она увеличивается при просмотре в 1/6 октавы до неприличных 40Гц. Ну это конечно если выставлять в программе частоту 192000Гц, чтобы увидеть, что происходит с АЧХ за пределами 48кГц.
Понятно, что для большинства случаев достаточно и 48кГц, но иногда требуется и выше.
Вот сегодняшние графики АЧХ звуковой карты Creative SB G-6 в разных режимах.
Наблюдаю также заметный спад после 70кГц. Это так сгенерирован и сохранен сигнал со спадом на границе ВЧ? Или валит звуковая карта?

[Борисыч44]

Что бы не быть "привязанным" к файлам которые тут выкладывались установите REW - его генератор можно использовать самостоятельно, можно сгенерировать файл с нужными исходными (хотя бы для экспериментов)), можно в его же RTA посмотреть хоть АЧХ, хоть гармоники, хоть шумы и др. и вообще классная программулина!))

В названии файла: тип сигнала, FFT, полоса сгенерированного шума, частота дискретизации, разрядность. FFT округлён в названии)) 128к = 131072

Понятно, что для большинства случаев достаточно и 48кГц, но иногда требуется и выше.

Для этого обычно не заморачиваюсь со Спектрой, а в REW глянул в одноканальном режиме и успокоился)).

Почти не использую 192кГц ещё и потому, что выше 40кГц (емнис) сильно растёт собственный шум моего АЦП (то ли здесь, то ли в ВК выкладывал замеры) - получалось что шумовые параметры лучше измерять на 44/48кГц - полоса вдвое уже!!)) да ещё и шумы ЦАП+АЦП не гадят, а полезной информации там практически нет(...

[Alex]

Это я к чему, заметил, что при снижении до FFT 65536 с FFT 131072 увеличивается нижняя граничная частота.

Разрешающая способность по частоте пропорциональна числу точек преобразования.
Т.е. чем оно меньше, тем больше шаг спектра (ширина бина), и выше нижняя частота.
А при использовании усреднения, частота еще растет.

Понятно, что для большинства случаев достаточно и 48кГц, но иногда требуется и выше.

Если ЗК позволяет, в чем проблема?
В Спектре, кстати, можно руками ввесли частоту дискретизации бОльшую, чем предумотрено в выпадающем листбоксе. 768кгц не помню, а 384кгц работало.
В REW обычно в листбоксе отобрадается все, на что способна ЗК+ее драйвер.

P.S. Не в магниитофонах оперативные измеряния делаю обычно при 96кгц и 131072.
Для некоторых измерений беру число точек побольше, и для некоторых и частоту 768 кгц.

P.S. Как генератор, Спектра не сильно хороша, и очень рекомендуетсся на ставиь ей вызод в 0dBFs, искадения растут. Я -1дб всегда ставил.
В REW хороший генератор.
Еще супер отличный генератор (но для магнитофона избыточный) - WaveGene (а к нему с анализатор есть - WaveSpectra)

[Борисыч44]

big-igor77, посмотрел очередной ролик, в общем уже практически основные параметры измеряются, остаётся навести "красивость" и удобство пользования))

1 для стабильности картинки используйте усреднение - avg 2-3 для АЧХ, уровня, искажений, или 5-10 для шума и уровня стирания.

2 для более крупной оцифровки (чтоб съемка издали оставалась информативной) самое простое уменьшить разрешение графики в Винде

3 если хочется быстро увидеть неравномерность АЧХ в каком то диапазоне - задаём его ограничивая сверх и снизу по частотам, а потом жмём кнопку масштабирования (стрелочки вверх/вниз)

4 сохраняем конфигурации - допустим настроились на измерение АЧХ, на экране все нужные окна, оверлеи, уровни генератора и т.д.
жмём Save config - пишем имя - например АЧХ, уровень, верхняя частота (при этом сохраняются все установки, калибровки и пр.)
для вызова процедуры - Load config имя - 3сек и смотри результат!))
при настройках полезна опция Undo возвращающая настройки предыдущей конфигурации
Можно сохранить основные конфигурации АЧХ, Уровень, Фаза, стирание и тп, а для каждого конкретного аппарата (с другими уровнями, диапазонами частот и др) редактировать их и сохранять в свои подкаталоги с соответствующим названием, тогда в следующий раз встретившись с "Техниксом ххх" ни каких перестроек уже не потребуется!))

ЗЫ уровень шума можно смотреть сразу при проверке стирания, взвешивание по А МЭК для "шума" и С для "фона" (просто в разных местах экрана будем смотреть)), измеряются они от 0дБ, но к показаниям нужно прибавлять значение "уровня 3%" - это и будет значение отношение Сигнал/Шум в дБА, Сигнал/Фон в дБС

Ещё - у себя обычно для уменьшения ошибок держу уровни сигнала у карты выходные на мах, входные на мин, а необходимый для работы ставлю в окне генератора в "Level" - этот уровень сохранится в конфиге и будет точно восстановлен в след. раз

Может ещё чего вспомню?)) но это в другой раз)

[big-igor77]

Добрый день всем. Большое спасибо всем ,кто ответил по моим вопросам.
Если, можно я задам ещё несколько.
Интересует методика измерения С/Ш и С/Взвешенный шум и их отличия. Дело в том, что в паспортных характеристиках как правило указывается либо С/Ш к примеру как Akai по стандарту DIN 45500, либо С/Взвешенный шум по кривой А.
Я так понимаю, что программа измеряет С/Взвешенный шум по кривой А , что и показывает в ролике Николай Борисович.
Или они равнозначны?
Это первый вопрос...

[Alex]

Интересует методика измерения С/Ш и С/Взвешенный шум и их отличия.

Просто С/Ш ("не взвешенный") измеряется при линейной частотной характеристике измерителя, а взвешенный - через определенный фильтр.
К примеру, если если большой уровень фона 50/60 Гц, то невзвешенный покажет гораздо хуже С/Ш чем взвешенный, поскольку почти у всех взвешивающих фильтров на НЧ сильный завал.
Аналогично и на самых ВЧ.

https://en.wikipedia.org/wiki/Weighting_filter

[Борисыч44]

big-igor77, собственно Alex уже ответил)), от себя могу добавить, что для измерения шума без взвешивания обычно используют фильтр С ограничивающий полосу звуковым диапазоном, основным здесь будет фон 50Гц - поэтому у нас его так и называли Сигнал/Фон, а взвешивание приближает измеренную цифру к нашему восприятию - это по сути перевёрнутая КРГ видимо на уровне фонового бытового шума??)).

ЗЫ Раньше даже "стандартную" цепь рисовали

[big-igor77]

Доброго дня всем. Большое спасибо за ответы и информацию.
Я так понимаю, что какого-то общего стандарта измерения С/Ш у производителей не было. Если в ТТХ указано, что со взвешиванием, то мы должны понимать, что это по умолчанию по кривой А (пример скрин Technics 965). Если нет(скрин Teac X1000), то по линейной шумовой полке с учётом фона 50Гц. Либо на примере Akai GX-77 по стандарту DIN 45500. Но методики измерения по этому стандарту нигде не нашёл. Подозреваю ,что по кривой А, раз характеристики в паспорте совпадают с моими измерениями в ролике. Либо создавать свою сводную таблицу в которой, используя возможности данного ПО с кривой А делать замеры С/Ш дБА, для всех магнитофонов и лент побывавших в руках.
Ещё не понятен пункт измерения в technics 1500 , котором указан С/Ш при уровне намагниченности 185нВр +6дБ. Зачем это указывается, если при замере мы в любом случае измеряем по стертому сигналу. А он такой, что 1кГц в 0дБ может быть затерт, с уровнем как -70дБ так и -80дБ в лучших результатах.
Может я чего-то не понимаю в процессе изменения С/Ш , но именно этот момент не понятен.
Также встречал информацию, что измерение С/Ш производят при записи 1кГц в 0дБ и по отношению уровня как правило 3-гармоники к примеру на уровне -55-60дБ и судят по соотношению С/Ш.

[Борисыч44]

Я так понимаю, что какого-то общего стандарта измерения С/Ш у производителей не было

В начале 70ых скорее всего каждый делал как удобно)) - у них вообще к стандартам относились как к рекомендациям, сначала шум просто замеряли милливольтметром, потом кто то придумал взвешивать, постепенно в стандарты вошло, а сейчас ещё и взвешивают по разному))) - каждый дБ в С/Ш даёт конкурентное преимущество!))) - поэтому же стало модно показывать красивые цифры - и в конце концов привело к гонке за параметрами((((

делать замеры С/Ш дБА, для всех магнитофонов и лент побывавших в руках.

Сегодня уже есть устоявшиеся методики, которые и следует применять. Можно сравнивать в одинаковых условиях, но скорее всего от аппаратов почти не будет зависеть, а вот от лент в первую очередь - например нынешняя LPR90 способна записать уровень (3%) на неск дБ больше чем советские ленты, но она и шумнее их, т.е. динамический диапазон будет примерно одинаковый - т.е. на современную можно писать с превышением +2 +3 дб, а на советскую чтобы индикатор в "красную зону" не заходил (можно и перестроить аппарат по уровню на нужную ленту, что бы выше "0" дБ (по индикатору) был запас +6дБ по ленте, что видимо и было написано в Техниксе (ну, не привязались они тогда к 3% искажений!)), ещё - в те времена было принято измерять третью гармонику селективным вольтметром - оборудование накладывало свои ограничения, вот и в стандарты попало "3% по третьей гармонике", а нам проще "по всем гармоникам" посмотреть)), кстати в REW можно и отдельно третью выделить...
Кстати, в уровне шума особо не заметно наличие стёртого сигнала 1кГц, а вот если тракт намагничен, то шум будет больше, или если что то низкочастотное было записано на обратную сторону то в силу проникания оно так же исказит замер(( - чтоб с таким не сталкиваться просто пользуемся одной стороной ленты, вторая остаётся стертой/размагниченной

[big-igor77]

Добрый день всем. В очередной раз благодарю за развернутый ответ. Как и обещал возникают вопросы по анализу сигнала. В частности записанного 1кГц на ленте.
И так имеем исходный сигнал со ЗК ASUS топовой 15 лет давности, поэтому возможны некоторые несовершенства в области -100дБ на 1кГц. Пропускаю сигнал сквозь магнитофон Pioneer 909, вроде бы здесь все не плохо, только заметна повышенная шумовая полка примерно +10дБ выше 1кГц, но все равно ниже -90дБ и появившуюся 2 гармонику на уровне -85дБ. Мне кажется, что пока все неплохо. Если ошибаюсь поправьте пожалуйста.
Далее записываем этот сигнал на ленту Maxell UD 5 поколения 83-87гг, абсолютно новую, с уровнем намагниченности 320нВр. Тут появляется уже 3 гармоника на уровне -50дБ, и общем Кг 0.3%, что при уровне намагниченности 320нВр кмк вполне нормально. Возникает вопрос по ширине пьедистала и его форме. Я так понимаю, чем он уже и находится ниже к уровню шумовой полке тем лучше. Но от чего он зависит, вот бы на это получить ответ. Также есть другие формы этого пьедистала с т.н. рожками у основания пьедистала. К примеру фото из проспекта описания полупроф. магнитофона DENON DH-710F , тут отчетливо видны эти рожки, но они их преподносят как достоинство, правда измерения тут на 10кГц, может на этой частоте так и должно быть в магнитной записи? Но иногда наблюдаю такие же в других аппаратах на 1кГц, преимущественно на кассетных. Может это как то связано с несовершенством ЛПМ? Т.е. повышенный КД дает такие искажения на сигнал и его форму.

[Борисыч44]

Возникает вопрос по ширине пьедистала и его форме. Я так понимаю, чем он уже и находится ниже к уровню шумовой полке тем лучше. Но от чего он зависит, вот бы на это получить ответ. Также есть другие формы этого пьедистала с т.н. рожками у основания пьедистала.

Это модуляционный шум, его уровень и спектр зависят от подмагничивания, вообще существует много критериев настройки BIAS - обычно пользуются выравниванием АЧХ, можно и по мин. гармоник, мод. шуму, минимизации паразитной амплитудной модуляции - они обычно достигаются при повышении тока подм. - при этом ухудшаются модуляционные свойства ленты на ВЧ и высоких уровнях записи, что немаловажно для низких скоростей ленты. В проф секторе на 38 или 76 см/с уже вполне можно пожертвовать перегрузочной способностью ради достижения бОльшего дин. диапазона и снижения ПАМ.. при хороших головках и лентах можно и на 19ск попробовать увеличивать BIAS, но это лучше делать со слуховой оценкой результата

---------- Сообщение добавлено 19:39 ---------- Предыдущее сообщение было 16:51 ----------

Забыл про "рога" на спектре - они могут быть магнитной наводкой от таходатчика, которая записалась ГЗ, на 610/710 которые были у меня такого не было, а вот на которой то из О70х такое было, частенько ГЗ фиксирует наводки/интермодуляцию 50/100Гц вокруг 1кГц (процесс записи вообще то имеет и нелинейную составляющую)

[Борисыч44]

При попытке перетащить ключ (при включенном доступе к сети) порушил рабочую систему((( - пришлось восстанавливать всё заново на двух компах((....