Onboard Soundkarte Frequenzgang Test

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hopfenn
Stammgast

#1 erstellt: 27. Feb 2013, 00:18

Ich wollts einmal wissen.
Heute hab ich mich mal dazu gesetzt und die Signalwege bzw. Pegel geprüft da ich der Soundkarte bisher nie so recht über den Weg traute.
Eigentlich gar nicht sooo schlecht.

Also
Onboard Sound AF 9015 mit Realtek HD Audio
Signalgenerator war der freie Software VB_Generator (0,1 Hz - 20 khz)
Verstärker Pioneer A-656 -> linear
Messgerät HP180C Osziloskop
Einfache geschirmte Kabel zum Verstärker
2,5 ² haiend

Elekto - Litzen 3 m zu den Magnat Zero4 Boxen

Bin nun angenehm überrascht.

Der Pegel von 5 Hz bis 19 Khz blieb grob innerhalb von 0,5 db bis zu den Boxen.
Verblüffend fand ich die untere Grenzfrequenz von ca 1 Hz mit -3 db
Echt Lautsprecher zerstörend wenn mal so ein 0,5 Hz Signal von wo daher kommt.

Ab 19 - 20 Khz gabs -1,5 db.
Da macht allerdings der VB_Generator? oder die Soundkarte Schwierigkeiten mit deutlichen Oberwellen.

Sinus und Dreieck Signale bleiben im normalen Pegel optisch einwandfrei.
Das Recheck, vor dem Verstärker gesichtet, hat einen sehr hohen Oberwellen Anteil (Generator? oder Soundkarte)
Wenn allerdings der Sinus Pegel am Generator um 0,5 db erhöht wird dann wird auch beinhart geclippt.
Jetzt hätt ich noch den Verstärker Frequenzgang mit dem Hardware Funktiosgenerator höher hinauf messen können - da fehlt mir der passende Stecker und überhaupt - bringt kaum was. Ich hörs sowieso nimmer ;-)

Also der Pegel des Generators darf (bei mir) nicht über NULL db erhöht werden sonst klirrts bzw clippts ganz kräftig.
Das ist mir früher schon aufgefallen da ich über die Klang Qualität von MP3 und itunes anfangs total angefressen war.
Erkenntnis - dreh ich eine Klangkorretur - Bass ordenlich auf muß der itunes Equalizer Pegel runter.
Fast jedes altertümliche Tonbandgerät hatte Aussteuerungsinstrumente. Nur die, bzw meine Soundkarte u. Sotware kennt sowas nicht.
Dabei ist die Digitaltechnik viel härter (mehr als 11111... geht nicht) als die gummiartige Analog Pegel Grenzen.

Also den PC als Testgenerator verwenden klappt wunderbar.
Die unteren Grenzen setzen eindeutig die Zero 4 Boxen und die oberen meine Ohren.

Schönen Gruß
hopfen

-scope-
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 27. Feb 2013, 19:42

Das Recheck, vor dem Verstärker gesichtet, hat einen sehr hohen Oberwellen Anteil (Generator? oder Soundkarte)

Weder noch....Es ist das "Recheck" selbst.

hopfenn
Stammgast

#3 erstellt: 28. Feb 2013, 00:12

Ok, Ok
Soweit zur Theorie

aber ....

Amperlite
Inventar

#4 erstellt: 06. Mrz 2013, 11:07

hopfenn (Beitrag #3) schrieb:

aber ....

Nix aber.

http://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fouriersynthese

drSeehas
Inventar

#5 erstellt: 06. Mrz 2013, 11:37

Ist auch sehr relevant, wo doch in der Realität (Musik) soviele Rechteckschwingungen vorkommen...

[Beitrag von drSeehas am 06. Mrz 2013, 16:17 bearbeitet]

hopfenn
Stammgast

#6 erstellt: 06. Mrz 2013, 13:03

Eben drum.
Die Fourier Analyse ist die Theorie.

Aber, weil wo Rechteck draufsteht sollte auch ein einigermaßen erkennbares Rechteck drinnen sein. bzw. raus kommen, und nicht wie bei mir eine noch erkennbare Grundwelle und eine mächtige 3. Oberwelle. oder gar ein sooo schönes synthetisches Signal wie bei Amperelite

Hehe das geht ja theor. gar nicht ;-)

Das das NF Kabel das schon so heftig vermurkst hatte kann ich mir nicht vorstellen.
Wird aber Zeit mal sowas unangepasstes grob zu überprüfen,
sonst wärs ein preiswerter Kabel Syntesizer

, viel einfacher aufzubauen als der Moog
Thema Kabelklang

Wozu ein Osziloskop wenn eh jedes Sprung Signal als eine mehrfache Sinus Oberwelle daher kommt bzw sichtbar wird.
Jedenfalls von einem Funktionsgenerator verlange ich das ich auch ein schönes Rechteck sehe und war bisher auch so. (angepasste Kabel)

Schönen Gruß
hopfen

Amperlite
Inventar

#7 erstellt: 06. Mrz 2013, 14:14

Eine Soundkarte mit der Wandlung eines Rechtecksignals von 20 kHz zu beauftragen, ist kompletter Unsinn.
Aus der Fourier-Analyse siehst du, dass ein Rechteck aus einer Grundschwingung und (theoretisch) unendlich vielen Oberwellen bestehen muss.

Jeder Wandler verfügt über steile Filter, die diese Oberwellen überhaupt nicht durchlassen sollen. Im Idealfall sollte sogar nur die 20 kHz-Grundwelle durchkommen, aber kein Filter ist so ideal wie in der Theorie. Es ist also völlig richtig, dass ein 20 kHz Rechteck "falsch" aussieht, wenn es von einem für Audio konzipierten Wandler ausgegeben wird, denn dieses Signal hat auf so einem Gerät garnichts zu suchen.

hopfenn
Stammgast

#8 erstellt: 06. Mrz 2013, 14:29

Hallo Amperlite,
hab ich irgendwo von einem 20 Khz Rechteck geschrieben?
Das waren sogar nur ein paar Hundert. (nicht khz)

Der Sinus geht bei 19 Khz leicht ein bzw entformt sich, das hab ich erwähnt

Schönen Gruß
hopfen

detegg
Inventar

#9 erstellt: 06. Mrz 2013, 14:33

Wozu ein Osziloskop wenn eh jedes Sprung Signal als eine mehrfache Sinus Oberwelle daher kommt bzw sichtbar wird.

Stichwort "Bandbreite", wie von Amperlite beschrieben.

Das Oszi zeigt abhängig von seiner Bandbreite ein mehr oder weniger "perfektes" Rechteck. Ein 20 MHz Oszi zeigt starke Verrundungen bei den Sprüngen, bei einem 100 MHz Gerät sieht es schon besser aus.
Eine Audio-Komponente kann kein Rechtecksignal egal welcher Frequenz wiedergeben - ein guter analoger Verstärker hat nur eine Bandbreite von vlt. 100kHz (vgl. oben 20 MHz Oskar).

;-) Detlef

hopfenn
Stammgast

#10 erstellt: 06. Mrz 2013, 15:00

Hallo Detlef,
sogar ein Baumarkt Osziloskop mit einer Anstiegs Geschwindigkeit von 1 uSek sollte ein niederfrequentes Rechteck OPTISCH als Recheck darstellen können, vorausgesetzt der Tastkopf ist abgeglichen.
Meines mit Delay-(Doppel) Zeitbasis sollte deutlich besser sein.

Was solls,
jedenfalls macht hier der Software VB_Generator mit dem Rechteck Buttom dann generellen Stumpfsinn wenn die Soundkarte nicht in der Lage ist viel mehr als 20 Khz sin zu übertragen was ich ja durchaus glaube. Irgendwer muß ja die digitale Synthese wieder weg filtern.
Auch ein UKW Empfänger hat einen ordentlichen Tiefpass wegen des Pilot tones.
Allerdings die Flanke des Sägezahns ist seltsamer weise ok.
Kann das ganze derzeit nicht nochmal überprüfen da 150 km entfernt.

Schönen Gruß
hopfen

PS: Da fällt mir ein.
Möglicherweise ist der Rechteck Button sogar so gewollt
Ein kräftiges 3. 5. usw. Obwerwellen angereichtertes Signal für Audio Tests (ohne nähere Beschreibung)
Nur unter Rechteck verstehe ich halt normalerweise Rechteck.

[Beitrag von hopfenn am 06. Mrz 2013, 15:09 bearbeitet]

Hmeck
Inventar

#11 erstellt: 06. Mrz 2013, 22:12

Hi,
Audacity z.B. hat 2 Rechteckgeneratoren, einer heist "Rechteck, kein aliasing". Damit bekommt man dann das rechteckähnlichste durch die Sounkarte, das möglich ist. Natürlich sollte man dabei recht niederfrequent bleiben. Aber mit einem 20 MHz - Oszi kann man ja auch keinen 20 MHz-Rechteck anschaunen - und auch 1 MHz ist schon etwas verrundet.

Grüße, Hmeck

[Beitrag von Hmeck am 07. Mrz 2013, 20:18 bearbeitet]

drSeehas
Inventar

#12 erstellt: 06. Mrz 2013, 22:19

Hmeck (Beitrag #11) schrieb:

... kann man ja auch keinen 20 MHz-Rechteck anschaunen ...

Wie kommst du auf ein "20 MHz-Rechteck"?

Hmeck
Inventar

#13 erstellt: 07. Mrz 2013, 10:31

Hi,
hier mal zum Thread-Thema ein Bildchen. (Eigentlich wollte ich

hier weitermachen, aber das läuft ja nicht weg. Nun als Beispiel zum f-Gang.

Generiert: Audacity, sweep, 10 Hz bis 20 kHz. Amplitude: 0,8 (1.0 = 0dB FullScale), Sample-f: 44100
Wiedergabe: USB-Dac Behringer UCA202 (kein analoger, kein digittaler Pegelsteller)
Aufnahme: Tascam US122L. Pegelsteller auf ca 80%, Sample-f ebenfalls 44100
Analyse: Audacity, Blackmann-Harris-Window, Fenstergröße 4096, Export, Darstellung in Tab-Calc Gnumeric (Excel kanns genauso gut)
Keinerlei Nachbearbeitung der Werte.

Anmerkungen:
- Natürlich hat man hier die Werte von 2 Soundkarten
- Die Welligkeit ist ein Artefakt, das durch die Wahl der Fenstegröße entsteht.
- Wie die Audacity-Analyse den Bezugspegel erzeugt, bleibt ein Rätsel. Wenn man nur eine Einzel-Frequenz darstellt (oder sich aus dem Sweep ein kurzes Stück herauspickt, dann stimmt es. Für eine korrekte Darstellung einfach was auf die Werte-Reihe im Tab-Calc draufaddieren.
- Die Darstellung am unteren Bandende stimmt so nicht. Die ersten drei Messpunkte liegen bei rund 12 23 47 Hz, anscheinend muss sich die FFT erst "einschwingen" Wählt man größere Fenster, d.h. mehr Messpunkte, dann geht die Analyse-Grenze bis auf wenige Hz runter. Bei den Soundkarten gehts real bis deutlich unter 10 Hz gerade. Ein DVM bestätigt das.
- Das Gewimmel jenseits von 20 kHz dürfte auch überwiegend aus irgendwelchen alias-Effekten bestehen.

Grüße, Hmeck

Edit: im angezeigten Bild (Forums-Auflösung) sieht man die erwähnte Welligkeit gar nicht, sondern nur einen dicken Strich. Auch gut!

[Beitrag von Hmeck am 07. Mrz 2013, 10:36 bearbeitet]

hopfenn
Stammgast

#14 erstellt: 07. Mrz 2013, 18:27

Hallo Linux Peter,
Werde Deinen erwähnten Betrag mit Interesse weiter verfolgen.
Die obige HW Kontrolle sollte ja der erste Schritt in diese Richtung sein ob das Graffl überhaupt dafür geeignet ist.
Mein Labtop wars nicht, der hatte einen Störabstand von glaub 10 db

Meine Mikrofon Kapsel schafft auch die 20 khz mit schätzometrischer Abweichung, immerhin nach oben.

Früher hätte ich mir Recheck u.a. Sinus Generatoren ja noch selbst geschrieben, allerdings keine für 20 MHz da die Taktfrequenz tw. sogar noch drunter lag ;-)

Heute fehlen mir die Schnittstellen und das ganze geistige Klimbim dazu.
Könnt nicht mal mehr einen µP programmieren und schon gar kein (C) Programm mehr dafür schreiben.
Und aus Bequemlichkeit hab ich auch kein Linux mehr.
Heut könnt ichs ja nicht mal mehr starten

Schönen Gruß
hopfen

shutdown now -h

hopfenn
Stammgast

#15 erstellt: 16. Mrz 2013, 15:37

Ein Bild der Soundkarten Situation

1 Khz:
Das große oberwellige oben kommt aus der Soundkarte ,das kleine ist nur zum Vergleich.
0,5 u. 0,1 msek/cm Zeitablenkung
Vertikal. 20mv x10 /cm f Soundkarte

Abschlußwiderstand zwischen 100 Ohm u. 1 Megaohm haben keinen Einfluß auf die Form, nur der Pegel bricht etwas ein.

(Referenz 1 khz, unkalibrierter Pegel 10Vss)

5Khz Rechteck mit VB_Generator aus Soundkarte (Referenz 1khz Rechteck) 50 u 200µSek/cm

und noch 13,7 khz Rechteck, na das sind Modulationen ?

Grenzt ja schon an billige Synthesizer

Schönen Gruß
hopfen

[Beitrag von hopfenn am 16. Mrz 2013, 16:37 bearbeitet]

-scope-
Hat sich gelöscht

#16 erstellt: 16. Mrz 2013, 17:32

Exakt genau so muss es aussehen.....Alles im Lot.

hopfenn
Stammgast

#17 erstellt: 16. Mrz 2013, 18:45

Hören tut man die kleinen Wellen am Rechteck eh nicht mehr da oberhalb 20 Khz.
Zum Verstärker Test - Übertragungsverhalten allerdings ungeeignet.

Die untere amplitudenmodulierte Wellenfront (kleines Bild) ist aber schon komisch.

Bei Sinus ist aber wirklich alles im Lot.