Измерения коэффициента гармоник в домашних условиях.

[Olegyurich]

Мне известно 2 способа:
1. Подать на вычитатель выходное напряжение и масштабированное входное - результат смотреть на осциллографе. Но так я увижу все гармоники в куче, да и вместе с шумом и наводками.
2. Сделать перестраиваемый резонансный усилитель и выделять каждую гармонику - вот только сложно сделать узкую полосу и хорошее затухание за ее пределами для измерения малого к-та гармоник.
Может есть еще какие-то способы? Подскажите, пожалуйста!

[Костя Мусатов]

Использовать вход звуковой платы и провести измерения компьютером, нопример программой SpectraLab. Измерения с точностью качества АЦП. Легко достижимы точности до нескольких тысячных процента.

[Olegyurich]

Боюсь, моя звуковуха такое не вытянет(встроенная на 845). Шумы и наводки все забъют.

[Enclave]

Right Mark Audio Analyzer 5.4 и подобные программы. Не очень удобный и глючный, а также не все аппараты подходят для измерения.

Боюсь, моя звуковуха такое не вытянет(встроенная на 845). Шумы и наводки все забъют.

У встроенных карт не самые плохие характеристики. Опять же, что измерять хотим. Правда АЧХ заваливается уже от 12 кГц, а так, цифирки остальные в норме. Могу привести результаты замеров на моей встроенной (i815EP).

Ну, а как же советские спец. приборы для этого?
Хотя сам ими никогда не пользовался ввиду их отсутствия.

[Olegyurich]

ввиду их отсутствия.

То то и оно.

Опять же, что измерять хотим.

В принципе менее 0.01% - уже не интересно.

Могу привести результаты замеров на моей встроенной (i815EP).

Было бы интересно глянуть.

У встроенных карт не самые плохие характеристики.

Относительно чего? У меня например при обращении к винчу в колонках сразу все слышно. Про АЧХ не знаю - но тоже не фонтан, наверное.

[ADDED=Olegyurich]1109070957[/ADDED]
Правда мне пришла мысль совместить два способа, приведенных мной в начале - так намного проще должно выйти.

[Костя Мусатов]

У меня на старой 440ВХ китайского производства стоял классический Кристал. Так им можно было измерять шумы до -96дБ и искажения от 0.015%. АЧХ не заваливалась до 19кГц. Разбаланс каналов был менее 0.1дБ, потому измерения балансным методом (left vs Right) давали отличные результаты. Думаю и на новых должно быть не хуже. Сейчас тактировка до 96кГц, а у меня была только до 48.
Желающий и думающий да измерит, и точно. Есть куча методик, позволяющих скомпенсировать статические ошибки измерительных приборов. Например если АЦП лучше ЦАП-а, что в таких вещах не редкость, то достаточно поставить резонансный фильтр и снизить искажения ЦАП-а. А при измерении АЧХ достаточно инструментов встроенных в SpectraLab. Только не лениться надо.

[kaskod]

Костя возможности компьтерных карт ограничены операми по входу и выходу,например аудижа по цифре 0,0004 правда могу в цифре ошибится,по аналогу стоят 4558 0,0028% реально 0,004 это конечно тоже очень неплохо но по цифре на порядок выше.

[Enclave]

В принципе менее 0.01% - уже не интересно.
Было бы интересно глянуть.
Относительно чего? У меня например при обращении к винчу в колонках сразу все слышно. Про АЧХ не знаю - но тоже не фонтан, наверное.

Тут померял, оказывается не все так уж и хорошо.
На 16/44 вообще не фонтан, на 16/48 чуть получше.
Посмотрите вложения. (Audigy2 добавлю попозже).

Если слушать через встроенный звук, то конечно заметна разница.

[Костя Мусатов]

Каскод, на самом деле получается и похуже. Но для любительских измерений в большинстве случаев этого достаточно. Надо только не лениться делать делители и повторители сигналов, что бы плату не сжечь и не перегружать чувствительные контрольные точки. Вход то обычно 10к, а измерять иногда приходится в на больших импедансах. Опять таки. Если надо измерить меньшие искажения, то надо просто приложить руку. Делается два резонансных контура, лучше пассивных LC. Один параллельный и им фильтруешь образцовый сигнал, другой последовательный, им подавляешь часть основной гармоники измеряемого сигнала. Таким образом можно получить точность в 10-30 раз выше.

[Olegyurich]

Всем спасибо - наверное я остановлюсь на резонансном усилителе (на двух)и буду смотреть на осциллографе.

[Fender]

Сначала я думал: какая классная программка RightMark Audio Analyzer... Тут тебе и АЧХ, и коэффициент гармоник, и уровень шумов... Но через некоторое время я стал очень сильно сомневаться в ее результатах, т.к. во первых, при повторных измерениях получался довольно сильный разброс показателей THD и интермодуляции, вплоть до 10 раз и выше... А во вторых, когда я померял ей какой-то усилок из дешевых китайских колонок, я окончательно убедился в том что относительно коэффициента гармоник RMAA нагло врет! Я, конечно, ничего против RMAA не имею, может она у меня одного так работает, но тем не менее, пришлось искать другай метод измерения... И нашел я один довольно любопытный метод. Целиком программный, как и RMAA. Требуется только MathCAD (система мат. расчетов, если кто не знает). Ну и какой-нить аудио редактор типа Sound Forge. Сразу хочу оговориться, что проверить результаты моих измерений на какой-нибудь серьезной аппаратуре я не имел возможности, но мой препод в универе (с которым я проконсультировался по этому поводу ) сказал, что метод достаточно точный и надежный. Вот. Если кому интересно, могу выложить все подробнее.

[Костя Мусатов]

SpectraLab ни разу не дал мне оснований усомниться в его данных, акромя цифрового исчисления IMD. В большинстве случаев надо усомниться в технологии проведения измерений. Самая распространенная ошибка - лень. Лень сделать лишнюю схему для приведения уровней, импедансов. RMAA не пользовался, про него сказать ничего не могу.

[vizzy]

Выкладывай, че за метод!

[Fender]

Метод, в принципе, прост как репа, тут ничего нового не придумано. Искажения определяются отношением среднеквадратического значения напряжения всех высших составляющих (гармоник) сигнала к напряжению всего сигнала, включая первую гармонику. В данном методе анализируются первые 10 гармоник сигнала, хотя, в принципе, можно сделать и больше.
Для "дела" понадобится MathCAD, и какой-нить звуковой редактор (в моем случае это Sound Forge)
Итак:
1) Создаем в Sound Forge файл 44.1Кгц, 16bit. Генерируем синус частотой 1KHz (или другой частоты, на которой хотите померять коэф. гармоник, правда для этого нужно будет немного подкорректировать файл MathCAD*а).
2) Пропускаем этот синус через исследуемый агегат (усил, звуковая карта... можно даже катушечный магнитофон померять... ) Записываем полученный сигнал в том же Sound Forge.
3) В полученном сигнале вырезаем фрагмент в 65536 (именно в 65536 !!!) сэмплов. Сохраняем этот фрагмент в новом файле.
4) Теперь запускаем MatCAD, открываем там файлик с расчетами (кому надо - поделюсь). Все! Результат готов!

Т.к. все вычисления производятся в MathCAD, то все нюансы этого метода изложены именно в файлике с расчетами. Вот, собственно, и все.
И, напоследок, то, что я намерял этим методом (если кому интересно):
-Усилитель "Амфитон 75у-202с": THD=~0.02 .... 0.024%
-Тот же Амфитон, без преда: THD=~0.009 .... 0.012%
-Усилитель от каких-то колонок Genius, на TDAшке :THD=~0.142%
-Усилитель "Радиотехника У-101": THD=~0.018%
-Кассетный магнитофон Sony CFS-B21L (запись-воспроизведение): THD=~0.85%
-Creative Live! 5.1 (front): THD=~0.00782%

[Костя Мусатов]

Фендер, я конечно понимаю, что результат, по видимому, хороший. Но зачем так сложно. Кто писал программы для анализа сигналов врятли не были знакомы с теорией
Я ценю, что ты смог достичь результата альтернативным способом. Так можно убедится в корректности работы сторонних программ. Но еще раз обращу внимание, что основные ошибки при измерениях происходят не из-за качества программ, а из-за допускаемых методологических ошибок при проведении измерений.
Как мы помном ошибка при измерениях складывается из трех составляющих:
1. Ошибка исходных данных (для нас тестовые сигналы)
2. Ошибка измерительного прибора (АЦП)
3. Ошибка метода. А в нее попадают и расчеты по ошибкам из-за дискретного способа измерения, и неучтенные шумы и помехи и многое другое.

[vizzy]

кому надо - поделюсь

Мне надо, делись

[Andrnow]

А я вот что думаю по этому поводу - а если взять опрационник, на его неинверт. вход подключить к входу усилка, а инверт. - через переменный резюк к выходу усилителя !!! - теперь переменным резистром ставим примерно одинаковый сигнал на 2 входах опера. а к его выходу подключаем осциллограф - если усилок идеальный - то на выходе операционника будкт всегда 0... а если нет - то линия на осцилле будет дрожать !!!

Ну давайте критикуйте !!!

[Костя Мусатов]

Ну давайте критикуйте !!!

А может сам, для начала, подумаешь и покритикуешь

[Andrnow]

Костя Мусатов, Хм - дак вы мне скажите - это я написал бред или нет ????

[Enclave]

Сначала я думал: какая классная программка RightMark Audio Analyzer... Тут тебе и АЧХ, и коэффициент гармоник, и уровень шумов... Но через некоторое время я стал очень сильно сомневаться в ее результатах, т.к. во первых, при повторных измерениях получался довольно сильный разброс показателей THD и интермодуляции, вплоть до 10 раз и выше... А во вторых, когда я померял ей какой-то усилок из дешевых китайских колонок, я окончательно убедился в том что относительно коэффициента гармоник RMAA нагло врет!

Он ужасно глючный, это во первых.
Во вторых, как я убедился, соединительные кабели сводят на нет все измерения.
Достаточно изменить положение соед. кабелей относительно друг друга, как либо возникают помехи, либо исчезают и т.п.
Конечно, я понимаю, что кабели у меня длинноваты и фиговые и что пока я не могу добыть другие. Поэтому приходится всегда это учитывать.
В третьих, какая звуковая карта используется для измерений. Важно.

В большинстве случаев надо усомниться в технологии проведения измерений. Самая распространенная ошибка - лень. Лень сделать лишнюю схему для приведения уровней, импедансов

Все так и есть. А ведь показания Right Mark сильно зависят от уровней входных/выходных сигналов.

Но вообще, я им пользуюсь больше просто для оценки результатов работы, т.е. если после очередной доработки вижу ухудшение характеристик, то значит что-то сделал не так.

Попробую перейти на Spectra Lab.

Offтопик:
Константин, это не ваша ли статья про усилок без обратной связи в Радио #12, 2004, #1, 2005 ?