Использование SA для измерений и коррекций ошибок звуковых карт.

Использование SA для измерений и коррекций ошибок звуковых карт.

Эта статья написана полностью на основе писем присланных пользователями SA, и фактически это просто перевод на русский язык.

Все A/D конвертеры в той или иной мере имеют ошибки преобразования/оцифровки. Это в значительной мере касается дешевых изделий, ориентированых на массовость, таких как звуковые карты для PC. Профессиональные изделия, и специальные конвертеры обладают значительно лучшими и стабильными показателями, но они относительно дороги и не так доступны.

Одна из основных проблем звуковых карт, это не точное значение частоты дискретизации. В принципе ошибку частоты дискретизации можно учесть, и многие программы работающие со звуковыми картами это позволяют сделать. Но эту ошибку нужно знать, или как-то ее измерить.

SA позволяет провести весьма точные измерения. В идеальном случае нужен высокостабильный источник сигнала с известными параметрами, но в подавляющем большинстве случаев, вполне достаточно и радиосигналов, причем не специальных. Единственное условие, приемник должен вносить минимальные искажения в частотные характеристики сигнала, то есть иметь стабильный гетеродин. А сам сигнал обладать известными характеристиками, и хорошей собственной стабильностью.

Предлагается использовать в качестве эталона STANAG-4285. Этот сигнал довольно широко распространен, имеет известные характеристики, обладает весьма стабильными параметрами, легко поддается параметризации средствами SA. Можно использовать любой сигнал, параметры которого точно известны и стабильны. Стабильность параметров сигнала STANAG-4285 гарантируется в определенной мере требованиями которые регламентированы стандартом.

STANAG-4285 имеет тактовую частоту манипуляции 2400 Гц, длину фрейма в 256 символов. Период фреймов в таком случае равен (256/2400) = 106.6(6) мс. Фреймы отлично наблюдаются в модуле VMW, после фазового детектора.

Пример:



Как видно, полученное значение периода фреймов равно 106.69241 ms, это значит звуковая карта на которой сделана запись имеет неточности преобразования. Мы можем получить некоторые основные характеристики звуковой карты через несложные математические действия, учитывая, что частота дискретизации карты для этой записи 8000 Гц.

Correction factor: measured value/nominal value = 106.69241/106.66666 = 1.000241

Error PPM: (correction factor-1)* 1000000 = (1.000241-1)*1000000 = 241 PPM.

Real Sampling rate of sound card = 8000*1.000241 = 8001.931 Hz

Modulation speed (Br) of signal of record = 2400/1.000241 = 2399.421739 Hz

Измеренное значение Br в SA = 2399.41 Гц.

В принципе у нас есть все необходимые данные.

Величину Correction factor можно использовать в программах которые компенсируют искажения звуковых карт.

Ошибка частоты дискретизации звуковой карты в PPM равна +241.

Действительная частота дискретизации равна 8001.931 Гц.

Тактовая частота сигнала STANAG-4285 в записи, с учетом погрешности связанной с ошибкой дискретизации равна 2399.421739 Гц.

В SA встроена функция приведения частоты дискретизации записей в норму(BRC), так как многие декодеры требуют весьма точного соответствия параметров сигналов. Кроме того, ошибки преобразования звуковых карт бывают порой весьма значительными, за тысячи PPM. Записи полученые на таких звуковых картах анализировать достаточно проблематично, а многие программы декодеры вообще не работают.



Обратите внимание, на два нюанса.

Первый:

Измеренное значение Br в записи(2399.41 Гц), отличается от значения полученного по результатам измерений параметров звуковой карты(2399.421739 Гц). Это связано с тем, что измерения Br в SA не являются прецизионными, они ограничены величиной достаточной для практического анализа и работы всех остальных модулей, на уровне 0.1-0.01 Герца.

Второй:

В функции BRC в поля введены увеличеные в 100 раз значения от номинальных. Эта мера, так же предложенная пользователями, позволяет в необходимых случаях поднять точность преобразований. Номинальная точность функции BRC ограничена двумя знаками после запятой. Искусственное увеличение значащих разрядов в целой части, позволяет обойти этот момент. Единственно, о чем следует помнить, что разрядность чисел в функции BRC ограничена 8-10 знаками, и увеличивать сверх этого, количество разрядов искусственно, смысла нет.

Осталось проверить результаты преобразования файла к нормальному виду через функцию BRC.



Как видно, теперь ошибка составляет около 6 PPM. Это говорит о том, что все результаты полученые нами весьма точны. Результаты можно получить и более высокие, с точностью до +/- 1 PPM, но это требует более длинных по времени записей.

Как только получены параметры звуковой карты в канале записи. Для звуковых карт имеющих раздельные каналы записи/воспроизведения можно провести и точные измерения канала воспроизведения. Просто соединив выход такой карты со входом, воспроизводя известный/синтезированый сигнал/файл. Измерения следует проводить по описанной выше методике. Так как ошибка канала записи уже известна, она может быть легко учтена, и останется только ошибка канала воспроизведения.

Удачи. getQuotation();






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.