Утилиты для тестирования и настройки звуковой подсистемы ПК

 

 

 

 

Глава 2. Методика тестирования звуковой карты

 

2.1 Краткие  характеристики звуковой платы Sound Blaster X-Fi Xtreme Audio

Прежде чем начать тестирование и настройку платы, рассмотрим для начала её технические характеристики.

Звуковая карта Creative Sound Blaster X-Fi Xtreme Audio обеспечивает звук, превосходящий  по качеству студийный, при воспроизведении MP3 музыки и фильмов. Карта поддерживает знаменитые технологии X-Fi: функция X-Fi Crystalizer восстанавливает детализацию и сочность звука, утраченные в результате MP3 и DIVX сжатия, и таким образом возвращает жизнь любому аудио содержанию; функция X-Fi CMSS-3D преобразует стерео музыку и звуковое сопровождение фильмов в замечательный объемный звук. Карта Sound Blaster X-Fi Xtreme Audio эффективно взаимодействует практически с любыми колонками; кроме того, она выдает необыкновенно реалистичный объемный звук через обычные наушники! Низкопрофильная конструкция, плюс наличие оптического цифрового выхода для подключения к системам типа "домашний кинотеатр" делает карту идеальным решением для медийных центров на базе ПК.

• Технология Crystalizer, примененная в X-Fi, восстанавливает детализацию и сочность звука, утраченные в результате сжатия, и служит для улучшения различного аудио содержания: MP3/WMA, потоковое аудио и видео, ТВ и радио, DivX и DVD фильмы.
• Технология X-Fi CMSS-3D Surround преобразует аудио и видео в объемный звук формата 5.1 или 7.1.
• Технология X-Fi CMSS-3D Headphone обеспечивает поразительный объемный звук при воспроизведении фильмов и музыки через обычные стерео наушники.
• Поставляется в комплекте с программой Cyberlink PowerDVD с декодированием DTS® и Dolby Digital®-EX (посредством бесплатной загрузки) для незабываемых ощущений при просмотре DVD фильмов (требуется подключение к Интернету).
• Консоль Entertainment Console обеспечивает простую и удобную установку и управление.
• Низкопрофильный PCI формат с Intel HD совместимым разъемом на передней панели и цифровым выходом идеально подходит как для стандартных ПК, так и для компьютеров уменьшенного размера.

Технические характеристики

Воспроизведение: Стерео: До 24 бит/96 кГц, Объемный звук: До 24 бит/96 кГц, SPDIF: До 24 бит/96 кГц

Запись: До 24 бит/96 кГц

Разъемы

• Разъем для наушников/линейный выход (передние левая/правая) 3.5 мм
• Линейный выход 2 (задние левая/правая, боковая левая), линейный выход 3 (центральная/сабвуфер/боковая правая)
• Флексиджек 3.5 мм: Линейный вход/ Микрофонный вход / Цифровой вход/выход *
• Внутренний линейный вход (через 4-штырьковый разъем Molex)
• Intel HD Audio совместимый разъем на передней панели (2x5 штырьков)

* Поддерживает  цифровой интерфейсный модуль (доступен  в онлайне как опция для  апгрейда)

 

Минимальные требования к системе

• Microsoft^® Windows^® XP (Service Pack 2, x64 Edition или Media Center Edition)
• Процессор Intel^® Pentium^® 4 1.6 ГГц, AMD^® Athlon XP 2000+ или эквивалент
• 256 Мбайт RAM
• 600 Мбайт свободного места на жестком диске
• Свободный слот PCI 2.1
• Привод CD-ROM или DVD-ROM
• Наушники или колонки с активным усилением (не входят в комплект)
• Для загрузки Cyberlink PowerDVD требуется подключение к Интернету

2.2 Sound Card Analyzer

Предназначение  программы

Программа Sound Card Analyzer предназначена  для тестирования акустических характеристик звуковых карт, а также другой звуковой аппаратуры. Тестирование осуществляется путем воспроизведения тестовых сигналов и записи этих сигналов, прошедших через исследуемый звуковой тракт. Это требует от звуковой карты возможности работать в дуплексном режиме (подробнее см. «Дуплексный режим»).

В простейшем случае тестируемая  цепочка включает ЦАП звуковой карты, линейный или усиленный выход звуковой карты, линейный вход звуковой карты и АЦП звуковой карты. Для тестирования других устройств реального времени можно включить их в разрыв между выходом и входом звуковой карты. При этом, конечно, желательно иметь высококачественную звуковую карту, т.к. в противном случае особенности звуковой карты перекроют особенности внешнего устройства.  Допускается использование внешних ЦАП/АЦП или цифровых входов/выходов звуковой карты.

Системные требования: процессор  не ниже Pentium, операционная система Windows 95/98/2000.

 

Подготовка  к тестированию

1. В простейшем случае  – соедините линейный или усиленный  выход звуковой карты (“line out” или “speakers out”) с линейным входом звуковой карты.

2. В микшере звуковой карты  выберите для воспроизведения  только источник “wave out”, а для записи – только “line in”.

Рис. 1: Вид главного окна программы.

3. Запустите Sound Card Analyzer. Если вы запускаете программу  в первый раз, то вам будет предложено настроить параметры звуковой карты (выбрать устройство, частоту и разрядность дискретизации): см.рис.2.

Рис. 2: Окно настроек звуковой карты.

4. Нажмите кнопку «Проверка уровней». При этом по тестируемой цепи будут пропускаться 2 сигнала с амплитудами 0 дБ и –6 дБ. Отрегулируйте уровни записи и воспроизведения в микшере так, чтобы амплитуды входных сигналов приблизительно равнялись амплитудам выходных сигналов (точное совпадение не требуется, разница в 1 или 2 дБ вполне допустима).

Тестирование

Выберите нужные типы тестов в главном окне программы (см. рис. 1) и нажмите кнопку «Запуск тестов». Выполнение всех тестов занимает около 1 минуты; выполнение всех тестов, кроме теста наводок, занимает около 30 секунд.

После завершения тестирования можно просмотреть результаты в окне

“Результаты тестов”  или выполнить те тесты, которые  еще не проводились.

Просмотр результатов

В окне “Результаты тестов”  собрана информация обо всех проводившихся  тестах (см.рис.3).

Рис. 3: Окно результатов тестов

Для каждого теста  выводится краткий результат  и оценка этого результата. Если оценки отличные, то звуковую карту можно успешно применять для профессиональной звукозаписи. Если оценки хорошие, то карта достаточно качественная для домашней звукозаписи. Более низкие оценки означают, что у данной карты есть существенные недостатки, которые могут ограничить ее применимость для серьезных задач. Для каждого теста можно просмотреть подробные численные характеристики (кнопка «Отчет») и график (кнопка

«График»).

Окно отчета

Рис. 4: Окно отчета (для теста уровня шума)

В окне отчета (см. рис. 4) приводятся численные характеристики тестируемого устройства отдельно для левого и правого стереоканалов.

Окно графика

Рис. 5: Окно графика (на примере графика частотной характеристики)

Кнопки  управления:

  - приближение

- удаление

Поменять каналы местами – рисует правый канал на заднем плане, а левый – на переднем (по умолчанию - наоборот).

Управление  мышью:

Левая кнопка – выделение горизонтального фрагмента графика и «приближение» его.

Правая кнопка – «удаление» от графика

Сохранение  и загрузка результатов тестов

В главном окне имеются 3 кнопки, позволяющие сохранить  или загрузить результаты тестирования.

Кнопка «Загрузка» позволяет загрузить полученные ранее результаты тестирования из SAV-файла в окно результатов.

Кнопка «Сохранение» позволяет сохранить полученные результаты тестирования из окна результатов в SAV-файл.

Кнопка «Отчет HTML» позволяет сгенерировать HTML-отчет о результатах

тестирования. В HTML-файл включаются все детальные отчеты и графики из окна результатов.

Описание тестов

Тест частотной  характеристики

Тестирование частотной  характеристики звукового тракта во всем частотном

диапазоне.

Тестовый сигнал близок по спектру и амплитуде к «среднестатистической»  звукозаписи, что способствует объективному тестированию в условиях, близких к реальным.

В отчете приводятся значения отклонений амплитуды от нулевого уровня для двух частотных диапазонов: от 40 Гц до 15 Кгц и от 20 Гц до 20 Кгц.

График показывает кривую частотной характеристики.

Тест уровня шума и наводок

Этот тест определяет уровень шума звукового тракта в отсутствие сигнала. Тестирование наводок позволяет выявить влияние на звуковой тракт источников интерференции или некачественных цепей питания.

Тестовый сигнал –  тишина (или шум диттерига: см. подробнее  «Диттеринг»). В случае теста наводок продолжительность сигнала составляет примерно 20 секунд, так как для нахождения наводок необходимо усреднить спектральные данные с достаточно длинного интервала.

В отчете указывается статистика шума:

•  Мощность RMS.

•  Мощность RMS (A-взвешенная) – значение RMS A-взвешенного эквивалента шума (см. подробнее «A-взвешивание»).

•  Пиковый уровень  шума – максимальное значение мгновенной амплитуды

шума в дБ FS.

• Смещение DC – величина постоянной составляющей записанного аудио сигнала (в процентах от максимальной амплитуды).

График результатов теста показывает усредненный спектр входного сигнала

(шума). Размер окна  БПФ составляет 4096 точек. В случае  теста наводок дополнительный график в отдельном окне показывает усредненный спектр сигнала на продолжительном временном интервале. На этом спектре хорошо видны интерференционные и прочие наводки в шуме звукового тракта.

Тест динамического  диапазона

Этот тест позволяет определить уровень шумов, которые возникают в присутствии сигнала.

Тестовый сигнал –  синусоида с частотой 1 Кгц и  амплитудой –60 дБ. Амплитуда сигнала достаточно мала для предотвращения нелинейных искажений. После прохождения сигнала через звуковой тракт из него отфильтровывается гармоника 1 Кгц и оставшийся сигнал подвергается измерениям.

В отчете указываются:

•  Динамический диапазон – значение RMS этого остаточного  сигнала.

•  Динамический диапазон (A-взвешенный) – значение RMS A-взвешенного

эквивалента остаточного сигнала (см. подробнее «A-взвешивание»).

•  Смещение DC – величина постоянной составляющей записанного аудио сигнала (в процентах от максимальной амплитуды).

График результатов теста показывает усредненный спектр входного сигнала,

включая и гармонику 1 Кгц. Размер окна БПФ составляет 4096 точек.

Тест нелинейных искажений

Этот тест определяет величину нелинейных искажений сигнала большой амплитуды, проходящего через звуковой тракт.

Тестовый сигнал –  синусоида с частотой 1 Кгц и  амплитудой –3 дБ (амплитуду можно менять в окне «Параметры тестов»). После прохождения сигнала через звуковой тракт из него отфильтровывается гармоника 1 Кгц и оставшийся сигнал подвергается измерениям.

В отчете указываются:

•  Нелинейные искажения  – амплитуда суммы гармоник тестового сигнала.

•  Нелинейные искажения + шум – значение RMS всего остаточного  сигнала.

•  Нелинейные искажения + шум (A-взвешенные) – значение RMS A-

взвешенного эквивалента  остаточного сигнала (см. подробнее  «Aвзвешивание»).

•  Смещение DC – величина постоянной составляющей записанного аудио сигнала (в процентах от максимальной амплитуды).

График результатов теста показывает усредненный спектр входного сигнала,

включая и гармонику 1 Кгц. Размер окна БПФ составляет 4096 точек.

Тест взаимопроникновения стереоканалов

Этот тест определяет величину паразитного проникновения  сигналов одного

стереоканала в другой для различных частот.

Тестовый сигнал –  синусоиды разных частот в разных стереоканалах с амплитудой –20 дБ. При прохождении каждой синусоиды через определенный канал звукового тракта производятся измерения сигнала в другом канале.

В отчете указываются величины проникновения сигналов из одного канала в другой (то есть амплитуды сигналов в другом канале, увеличенные на 20 дБ) для частот 100 Гц, 1 Кгц и 10 Кгц.

График результатов теста показывает зависимость величины проникновения от частоты.

Параметры тестов

Этот диалог позволяет  настраивать некоторые параметры  тестов:

• Уровень тестового сигнала для теста нелинейных искажений

 задается в пределах от –90 дБ до 0 дБ. Значение по умолчанию равно –3дБ. Варьируя этот параметр можно превратить тест нелинейных искажений в тест динамического диапазона. Также можно выявить тот предельный уровень сигнала, при котором нелинейные искажения начинают резко возрастать.

• Режим диттеринга тестовых сигналов.

Включает или выключает  диттеринг при формировании тестового сигнала

(см.подробнее «Диттеринг»).

Настройка оборудования

Этот диалог позволяет  задать устройства записи и воспроизведения  звука, а

также режим их работы: частоту и разрядность дискретизации.

Для выполнения тестов (в  данной версии программы) необходимо, чтобы частоты дискретизации для воспроизведения и записи совпадали. При этом устройства и разрядности дискретизации могут различаться.

После выхода из диалога осуществляется проверка работоспособности указанных устройств в указанных режимах и в случае отказа выдается предупреждение.

Краткий словарь  терминов

A-взвешивание. Человеческий слух неодинаково чувствителен к разным звуковым частотам. Например, к тихим звукам наше ухо наиболее чувствительно в районе 3 Кгц. Звуки этой частоты мы воспринимаем как более громкие. Поэтому при спектральных измерениях тихих звуковых сигналов часто возникает необходимость ввести поправку на эту неоднородность нашего слуха. Такая поправка называется A-взвешиванием и часто применяется при измерении уровня шума, динамического диапазона