Что может звуковая карта

[SERGEY S.]

Вычитал на одном из сайтов

SpectraLABщики

Некоторые немногочисленные издания по политическим соображениям и из любви ко всему альтернативному, игнорируют RMAA, и используют для измерений ворованную версию программы SpectraLAB, которая под SNR подразумевает значение THD+N, просто выраженное не в %, а в дБ. Причём, эти энтузиасты измеряют сигнал/шум на синусоиде 1 кГц, таким образом измеряя два раза одно и тоже — нелинейные искажения, что имеет слабое отношение к измерению уровня шума (если, конечно, они знают расшифровку применяемых ими "умных терминов"). При этом, конечно же у них в опциях отключено A-взвешивание. Вы можете над ними посмеяться, послав им письмо с формулой "их SNR" = 20 log ("их THD+N"/100) — универсальная формула пересчёта из % в дБ.
А-обвешивание

[sgk]

To SERGEY S.
Речь идет о программе для тестирования звуковых карт типа
RightMark Audio Analizer. Для HI-END действительно нужен ВЕСЬ частотный диапазон 20-20000 Гц или 5-40000 Гц соответственно и измерения проводят во всем диапазоне частот. Например строго по ГОСТУ отношение С/Ш АЦП это отношение сигнала к шумам, искажениям и гармоникам вплоть до 25-й. Точной формулировки не помню. Но для оценки например шумов гетеродинов можно ограничиться частью спектра и наблюдать сигналы с большим динамическим диапазоном чем по измерения программ типа RMAA во всем диапазоне.
Кстати RMAA 6.0.5 PRO - профессиональная версия (читал статью) показывает уровень шумов на значениях -180 дБ для звуковых карт того типа что я применяю.
Сергей sgk.

[Igor2]

To Igor2
Получается что при большом числе точек для БПФ математика "добавляет" 4-4,5 двоичных разряда.
Как именно это присходит в результате математической обработки не знаю но результатами пользуюсь. Вы же видите что при 24 разрядах - 145,8 дБ можно наблюдать величины напряжения в диапазоне 164 дБ.
Сергей sgk.

Фурье, как мне кажется, тут вообще не при чём. Посмотрите картинки внизу. Там уровень сигнала -106 дБ от максимального. Как видите, при 16- битном разложении на осциллограмме синусоиды не менее 5 ступенек! Я сначала подумал, что что- то глючит, и почему- то включается 24- битное разложение. Однако, при переходе на 24 бита (опять же см. картинку) число ступеней значительно возросло. Вот что мне и непонятно- почему при 16- битном раскладе синусоида с уровнем -106 дБ чётко просматривается.

[sgk]

To Igor2
Под термином "математика" я имел ввиду не базовый алгоритм БПФ а ту математику в спекралабе которая и позволяет вытаскивать сигнал из под шума при накоплении и наблюдать сигналы с величинами меньшими чем формально позволяет разрядность АЦП. На Вашем 16 рразрядном спектре кроме сигнала дополнительные "палки" на спектре это сказалась недостаточная точность для вычислений. На 24 разрядном их нет, в этом случае 24 разрядов достаточно что бы не "рисовать" палки на спектре которых нет на самом деле.
Сергей sgk.

[Igor2]

To Igor2
Под термином "математика" я имел ввиду не базовый алгоритм БПФ а ту математику в спекралабе кторорая и позволяет вытаскивать сигнал из под шума при накоплении и наблюдать сигналы с величинами меньшими чем формально позволяет разрядность АЦП.
Сергей sgk.

Да и Спектралаб тут не при делах. Тот же Adobe Audition с успехом отображает аналогичную ступенчатую синусоиду с уровнем -106 дБ с разложением 16 Бит. А при линейном квантовании с такой разрядностью младший разряд где- то в районе 96 дБ. А тут на -106 пять ступенек. Давайте пока частотную область оставим и посмотрим на временную. При линейном 16- битном квантовании и уровне сигнала -106 дБ от максимума на осциллограмме вообще ничего не должно быть, а синусоида с уровнем -96 дБ должена выглядеть меандром. А может быть и правда, что- то SB Live 24 мутит. Я её использую только тогда, когда нужно малые сигналы мерять, а так она вносит заметные фазовые сдвиги на верхних частотах поэтому в основном использую встроенную 16- битную карту.

[sgk]

To Igor2
Звуковая карта при 16 разрядах (можете проверить записав сигнал в файл в формате WAV, потом конвертировать в TXT или DAT и посмотреть в текстовом редакторе) дает для обработки какой либо программе спектрального анализа целые числа от минимального значения -32768, число 0, и до максимального значения +32768 с шагом 1. В Вашем случае 48 тысяч раз в секунду производятся измерения. Далее набор из 65536 значений подвергается программной обработке. В результате обработки набора данных Вы наблюдаете на спектрограмме величины меньшие чем -96 дБ. Полагаю что причина в свойствах той математике которой спектралаб вычисляет эти значения из набора исходных значений оцифрованного сигнала.
Сергей sgk

[Igor2]

To Igor2
Звуковая карта при 16 разрядах (можете проверить записав сигнал в файл в формате WAV, потом конвертировать в TXT или DAT и посмотреть в текстовом редакторе) дает для обработки какой либо программе спектрального анализа целые числа от минимального значения -32768, число 0, и до максимального значения +32768 с шагом 1. В Вашем случае 48 тысяч раз в секунду производятся измерения. Далее набор из 65536 значений подвергается программной обработке. В результате обработки набора данных Вы наблюдаете на спектрограмме величины меньшие чем -96 дБ. Полагаю что причина в свойствах той математике которой спектралаб вычисляет эти значения из набора исходных значений оцифрованного сигнала.
Сергей sgk

Так я же с этим и не спорю. Я обращаю Ваше внимание на другое. Если 16- битное квантование линейное (а обычно считается, что в звуковых картах это так), то мы вообще бы не могли на осциллограмме наблюдать ступенчатую синусоиду. На осциллограмме, а не на спектраграмме! Обратите внимание, что -106 дБ (именно такой уровень сигнала относительно максимального я подал на вход) меньше минимального разряда при линейном 16- битном квантовании. А мы не только наблюдаем этот сигнал (ещё раз обращаю Ваше внимание- на осциллограмме!), но и видим на нём ещё 5 ступенек. Значит, либо это нелинейное квантование, либо линейное, но не 16- битное.

[Igor2]

Хотя, в сущности, я уже сам разобрался. Несмотря на то, что и в Спектралабе и в Адобе Аудишен анализатор спектра уверяет нас, что уровень сигнала -106 дБ (а он на входе действительно такой), реально осциллограмма строится для уровня -81 дБ. Отсюда и пять ступенек. Так что, как говорится, доверяй, но проверяй.

[Igor2]

To Igor2
Звуковая карта при 16 разрядах (можете проверить записав сигнал в файл в формате WAV, потом конвертировать в TXT или DAT и посмотреть в текстовом редакторе) Сергей sgk

А как осуществить эту конвертацию?

[sgk]

Так я же с этим и не спорю. Я обращаю Ваше внимание на другое. Если 16- битное квантование линейное (а обычно считается, что в звуковых картах это так), то мы вообще бы не могли на осциллограмме наблюдать ступенчатую синусоиду. На осциллограмме, а не на спектраграмме! Обратите внимание, что -106 дБ (именно такой уровень сигнала относительно максимального я подал на вход) меньше минимального разряда при линейном 16- битном квантовании. А мы не только наблюдаем этот сигнал (ещё раз обращаю Ваше внимание- на осциллограмме!), но и видим на нём ещё 5 ступенек. Значит, либо это нелинейное квантование, либо линейное, но не 16- битное.

To Igor2
То что Вы видите на осциллограмме это результат вычислений. Это по исходному набору данных так картинку нарисовали.
Когда 10-12 лет назад не было ПО для спектрального анализа я из WAV файла записанного со звуковой карты конвертировал в формат TXT и открывал его в Exel.
Далее выбирал участок наиболее похожий по данным на синус и используя функцию БПФ в конечном итоге рисовал на графике спектр. Для проверки «генерил» в Exel набор данных для синуса и получал спектр. Из этих опытов могу сказать что шаг квантования линейный. Можете еще так проверить, найдите описание формата WAV. По ссылке http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=12634
Возьмите программу сгенерируйте файл и проверьте набор данных, полагаю что все будет линейно и с шагом 1 ед. младшего разряда. Исходя из этого товарищ и писал эту программу.
Сергей sgk.