Форум РадиоКот

Натолкнулся в теме https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=10&t=125256 на заявление о создании генератора с рекордно низким THD. В процессе обсуждения выяснилось, что человек использует для "измерений" аудиокарту, получая с её помощью какие-то невообразимые числа.
Почитал ссылки на другие форумы и выяснилось, что большинство "измерений" в аналоге сейчас делаются с помощью звуковых карт. Имею мнение, что это увлечение крайне негативно сказывается на общем уровне разработки, настройки и оценки.
Предлагаю тем, кто активно использует звуковую карту в качестве прибора и привык доверять её результатам, попробовать провести простенький тест, который покажет эффективность таких "измерений" - есть у меня сомнения, что звуковая карта сможет достоверно измерить уровень сигнала в десятки нановольт. Для этого приведу вырезку из своего сообщения.

Чтоб проверить свою карточку, спаяйте простейший L-аттенюатор с 2-мя резисторами на 5 МОм и 50 Ом, что вам даст примерно -100 дб. Потом через него подайте с генератора 1В (всё в rms), отнаблюдайте "тычок" ровно на -100дбВ, снизьте уровень до 0,1В и отнаблюдайте ровно -120дбВ, соответственно при 10мВ даст -140дбВ. Пока анализатор чётко не наблюдает -140дбВ, то ни о каких сверхнизких THD не стоит и говорить.

Потратил 10 минут и без всякого подбора спаял "аттенюатор" на 100дб:

Вот последовательность картинок.
Это 1В прямо с генератора, минуя "аттенюатор":

Теперь с подключенным "аттенюатором" - почти -100дб:

100мВ и -120дб, начинаем хорошо наблюдать какой-то мусор в районе 11кГц, связанный с отсутствием экранирования

10мВ и -140дб, плюс тож самое, но с другим масштабом:

И 5,62 мВ и 145дб - это соответствует реальным 56 нановольтам на входе, которые анализатор реально наблюдает. Может ли такой сигнал распознать аудиокарта?

осмелюсь заметить, что уровень помех по питания карты-значительно выше и по спектру попадают в измеряемый диапазон
и они 100пудово испортят картинку

Вообще ни о чём.
Есть чувствительный малошумящий прибор - пользуйтесь, какие проблемы?
Нет чувствительного прибора - и аудиокарта сгодится. Вся разница в уровне шума. Естетсвенно, совершенно глупо ловить сигнал с уровнем -130 дБ на аудиокарте с уровнем шума -115 дБ, но разве она для этого предназначена? Ответ мне видится совершенно очевидным

Реальный динамический диапазон кодека 24-битной звуковой карты редко превышает 16-18 бит... Больше не позволят шум и нелинейность АЦП/ЦАП...

Ну и фиг с ним. Вечь плач о том, что "аудиокарта не умеет вот то, что умеет такой прекрасный прибор". А, может, просто задачи на них возлагать соответствующие и не требовать того, что они заведомо не умеют? Вот в чём вопрос. Точно также можно заявить, что M80 никак не может претендовать на роль измерительного прибора просто потому, что он не умеет измерять так, как умеет шестиразрядный Роде-и-Шварц... Но это совершенно глупое утверждение...

Никто не мешает на входе звуковой карты малошумящий усилитель поставить на 20 или 40 дБ. Или это не про это?

..ребяты, а покажите-ка мне весь спектр любого усилителя относительно 20кГц, желательно до 10..12 гармоники при помощи звуковой карты...

[uquote="ssc",url="/forum/viewtopic.php?p=3393264#p3393264"]желательно до 10..12 гармоники при помощи звуковой карты... [/uquote]
У меня есть SB Audigy 2 ZS Notebook. У нее АЦП на 192кГц
Кстати когда-то ее брал на авито за смешные 200руб. А сейчас и за 1000руб не купишь. Но звуковуха достойная(если ноут имеет pcmcia)

bga_ писал(а):У меня есть...

..и..?..

..ну покажите мне уже озвученный анализ...

Ну и зачем требовать то, что она заведомо не умеет?
Это ровно то же самое, что требовать от М830 0.1% точности, ну а раз не умеет - то и не прибор вовсе...

Slabovik писал(а):Ну и зачем требовать то, что она заведомо не умеет?

..воот..

..а измеряшки на 1 киле никому не нужны... ..и вся эта показуха с райтмарком тоже...не совсем адекватные результаты получаются..или, я бы сказал, совсем неадекватные..

Slabovik писал(а):Это ровно то же самое, что требовать от М830 0.1% точности, ну а раз не умеет - то и не прибор вовсе...

..ну, 0,1 не 0,1, а 0,2..0,25 в середке диапазона измерений из него вытащить можно - там резюки в делителе балуют, и ИОН-а нет (LM358 нам всем в помощь) - час работы, и вполне себе адекватный прибор для своей категории..в этом плане тут перспектив больше, чем у райтмарков и спектралабов..

..именно по этой причине я имею анализатор спектра с разными полезными плюшками..

..про все эти "..измерения при помощи качественной аудиокарты.." забыл напрочь, ибо самообман это...ни один из ранее измеренных этими показометрами параметров потом не подтверждается..вот так вот..

Дык, я ж и говорю: есть нормальный прибор - пользуйтесь на здоровье!
Нет нормального прибора - аудиокарта тоже что-то умеет. Но у неё свои параметры, которые надо учитывать и не ожидать от неё того, что она заведомо не умеет.

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3393425#p3393425"]Дык, я ж и говорю: есть нормальный прибор - пользуйтесь на здоровье!
Нет нормального прибора - аудиокарта тоже что-то умеет. Но у неё свои параметры, которые надо учитывать и не ожидать от неё того, что она заведомо не умеет.[/uquote]
Пробовали, прежде чем отвечать, читать начальный топик? Ни слова нет о сравнении аудиокарты с приборами. Речь идёт о том, что слишком уж много "высококлассных" самоделок появилось, у которых параметры сказочные "намеряются". В теме про генераторы у DDS намеряют THD, который меньше теоретически возможного, а самоделку на мосте Вина предлагают в качестве прецизионного генератора с практически нулевым уровнем искажений. Вот про что речь, а не про сравнение. На любой обзор посмотришь - везде всё так красиво и циферки приятные, а что на самом деле?

А может наоборот, вы так расставили акценты?
Тем более, что я вроде и не спорил о том, что аудиокарта имеет волне ограниченные возможности по сравнению с более продвинутыми средствами. Но в пределах этих возможностей вполне может использоваться.

ну предположим что ацп и цапы в хорошей звуковухе могут быть те же что и в измерительном приборе

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3393503#p3393503"][/uquote]
Главное что люди должны понимать что все надо поверять и проверять. ТС верно говорит. Взяли звуковику. У нее по ТТХ уровень сигнала/шума 120дБ. Ну и верят тому что софт показывает. А то что в реале у нас куча шумов в компе и все это успешно проникает в аудиотракт все как то забывают.
Вон старые мастера всегда проверяют саму прозвонку закорачивая прежде чем что-то ей прозванивать. И на вольтметрах закорачивают щупы чтобы проверить/установить 0 измерения. Итд.
Так же и в звуковике да и в любом АПЦ\ЦАП надо проверить ее реальные характеристики а потом уже от них отталкиваться.
К слову я не всегда вспоминаю что надо закоротить щуп осциллографа чтобы скорректировать 0. А иногда забываешь что АЦП осциллографа сам шумит на 4мВ Vpp а потом удивляешься.
Из этого же разряда ошибок что новички верят всем цифрам показаний мультиметра забывая что последний разряд - шум

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3393503#p3393503"]Но в пределах этих возможностей вполне может использоваться.[/uquote]
Вот именно, что "в пределах". В качестве сравнения разных устройств, пожалуй, можно использовать. АЧХ можно снять, так как на нормальных сигналах более-менее достоверно должно всё быть, но ни как не при измерениях THD.
А то люди "намеряют" вот такие картинки:

И потом с полной уверенностью декламируют характеристики под 0.00003% THD.

Добавлено after 3 minutes 4 seconds:
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=3393524#p3393524"]ну предположим что ацп и цапы в хорошей звуковухе могут быть те же что и в измерительном приборе[/uquote]
Сомневаюсь, что в измериловке туж базу используют.
Но, даже если и так, то кроме ЦАП там ещё куча всего, что влияет.
Потому тему и создал, предложив обладателям таких карточек проверить их реальную возможность в прямых измерениях - вдруг на самом деле всё не так, как я считаю и карточки способны выдавать результаты с приемлимой точностью.

Вообще то современная hi-end аудиокарта кроет 20-летний родешварц на голову. И по динамике, и по THD,особенно если измерять двухчастотным методом. Неудобность аудиокарты - отсутствие входного калиброванного аттенюатора, который позволяет подстраивать динамический диапазон, но такой аттенюатор прекрасно прикручивается при желании как внешний элемент. Ну и некоторая неопределенность амплитуды в пределах 1 дБмВ. Которую легко устранить калибровкой, используя для этого каналы ЦАП той же карты и внешний калиброванный вольтметр ВЧ или осциллограф. Если гарантированно обойти глюки или фичи драйверов винды, которые без спроса действительно могут сделать с измеряемым сигналом черти что, то карта превращается во вполне надежный калиброванный прибор. Пути обхода проблем с виндой- или драйвера ASIO, или уход под линух, или использование АЦП аудиокарты вообще без компа с отдельным микроконтроллером.
Соответствие характеристик проверялось как анализаторами и генераторами родешварца ( там где диапазоны частот карты и приборов перекрывались) так и селективными вольтметрами SRS и SignalRecovery. При длинных временах сбора данных ( длинном фурье) карты с компом давала как минимум 10-20 дб ниже уровня шума приборов.
Пролазы по питанию конечно есть, ну так это обысно пораженные точки на 50 гц и гармониках сети, частоты импульсного преобразователя, но они обычно за диапазоном аудиокарты.

[uquote="Даджал",url="/forum/viewtopic.php?p=3393535#p3393535"]А то люди "намеряют" вот такие картинки:

И потом с полной уверенностью декламируют характеристики под 0.00003% THD.


Сомневаюсь, что в измериловке туж базу используют.[/uquote]
1. А какой THD, по вашему, на этой картинке?
2. База елементов - одна и та же. Нету ведь каких-то особенных "АЦП только для измерловки" - есть просто АЦП. Кто-то использует их в звуковых картах, а кто-то - в измерительной апаратуре.

Ну и, вообще, когда хотят гарантированно измерить сверхнизкие искажения (уровня 0,0001% и ниже), то используют режекторы. А когда используют только звуковую карту - то естественно, все, или кто в теме - понимают, что это приблизительные измерения. Но все равно они дают возможность понять уровень устройства. Ведь важно отличить 0,001% и 0,0001%, а не 0,001% от 0,0011% - а эту возможность звуковая карта - дает.

[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=3393888#p3393888"]Вообще то современная hi-end аудиокарта кроет 20-летний родешварц на голову. И по динамике, и по THD,особенно если измерять двухчастотным методом.[/uquote]
Это голословное утверждение или оно имеет под собой практическое обоснование?
Так понимаю, вы являетесь обладателем такой карты и вам не составит никакого труда повторить мои измерения, которые я описал в самом начале.



[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=3393888#p3393888"]Неудобность аудиокарты - отсутствие входного калиброванного аттенюатора, который позволяет подстраивать динамический диапазон, но такой аттенюатор прекрасно прикручивается при желании как внешний элемент. Ну и некоторая неопределенность амплитуды в пределах 1 дБмВ. Которую легко устранить калибровкой, используя для этого каналы ЦАП той же карты и внешний калиброванный вольтметр ВЧ или осциллограф. Если гарантированно обойти глюки или фичи драйверов винды, которые без спроса действительно могут сделать с измеряемым сигналом черти что, то карта превращается во вполне надежный калиброванный прибор. Пути обхода проблем с виндой- или драйвера ASIO, или уход под линух, или использование АЦП аудиокарты вообще без компа с отдельным микроконтроллером.[/uquote]
Сколько перепробовал карточек разных - у всех, в большей или меньшей степени, проблемы измерения низких уровней сигнала и их повторяемость. Именно поэтому я открыл эту тему. Было бы очень интересно узнать, если реально существует карточка, способная на измерение, а не только на показометроство.

[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=3393888#p3393888"]Соответствие характеристик проверялось как анализаторами и генераторами родешварца ( там где диапазоны частот карты и приборов перекрывались) так и селективными вольтметрами SRS и SignalRecovery. При длинных временах сбора данных ( длинном фурье) карты с компом давала как минимум 10-20 дб ниже уровня шума приборов.[/uquote]
Где я могу ознакомиться с методикой и результатами такого тестирования (с указанием перечня используемых приборов)?

[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=3393888#p3393888"]Пролазы по питанию конечно есть, ну так это обысно пораженные точки на 50 гц и гармониках сети, частоты импульсного преобразователя, но они обычно за диапазоном аудиокарты.[/uquote]
Очень даже влияют все эти "пролазы" на чистоту измерений.

Добавлено after 16 minutes 31 second:
[uquote="Vovk_Z",url="/forum/viewtopic.php?p=3395649#p3395649"][uquote="Даджал",url="/forum/viewtopic.php?p=3393535#p3393535"][/uquote]
1. А какой THD, по вашему, на этой картинке?[/uquote]
Картинка явно не соответствует реальным параметрам сигнала, потому любой, только не 0,00003%


[uquote="Vovk_Z",url="/forum/viewtopic.php?p=3395649#p3395649"]2. База елементов - одна и та же. Нету ведь каких-то особенных "АЦП только для измерловки" - есть просто АЦП. Кто-то использует их в звуковых картах, а кто-то - в измерительной апаратуре.[/uquote]
Обычно как раз всё строго наоборот - в измериловке применяют спецуху, замену которой крайне сложно найти. Но не всё упирается в саму элементную базу - более важным является R&D продукта. Кто там и что в звуковухе будет вылизывать? А в приборах даже дисп лей в клетку фарадея помещают.


[uquote="Vovk_Z",url="/forum/viewtopic.php?p=3395649#p3395649"]Ну и, вообще, когда хотят гарантированно измерить сверхнизкие искажения (уровня 0,0001% и ниже), то используют режекторы. А когда используют только звуковую карту - то естественно, все, или кто в теме - понимают, что это приблизительные измерения. Но все равно они дают возможность понять уровень устройства. Ведь важно отличить 0,001% и 0,0001%, а не 0,001% от 0,0011% - а эту возможность звуковая карта - дает.[/uquote]
Очень сомневаюсь, что с помощью звуковухи возможно что-то измерять на уровнях микровольт. Сравнивать на одной карте два устройства - да (и я об этом в первом сообщении писал), но только сравнивать относительные величины без всякой привязки к реальным параметрам. С этим никаких противоречий не возникает.