MEASURING CD TRACK GENERATOR V1.0

Mérő CD hangfrekvenciás mérésekhez

Az alábbi program *.wav kiterjesztésű hangmintákat generál, amiket (célszerűen CD-re írva) felhasználhatunk hangfrekvenciás mérésekhez. Vizsgálhatjuk vele pl. az erősítőnket, hangsugárzónkat vagy magát a CD-lejátszót is.



A hangminták jellemzői és a felhasználási javaslatok a következők:

Track01: 5 min white noise, 0 dB, L=rnd, R=rnd

5 perc fehérzaj, független mindkét csatornában, teljes amplitúdóval. Ezt akármire is használhatjuk, mintha két db önálló zajgenerátorunk lenne.

Track02: 5 min white noise, 0 dB, L=rnd, R=L

5 perc fehérzaj, azonos mindkét csatornában, teljes amplitúdóval. Igazából ez a mérési ötlet adta a kiindulópontot az egészhez. Ha ezt a hangmintát elindítom a CD-játszómon, annak kimeneteire pedig kétcsatornás spektrum-analizátort kötök, megtudhatom a lejátszó kimeneteinek egymáshoz való eltérését (aszimmetriáját). Az említett műszer gyanánt egy PC + jobb fajta hangkártya + SpectraLAB szoftver -hármast alkalmaztam. Ha a teljes rendszer szimmetrikus és a két csatorna spektrumának hányadosát vizsgálom, akkor egy 0 dB-es szintű, vízszintes egyenest kell kapnom. Íme az eredmény:



Ebből megtudtam, hogy a SONY CDP-297 lejátszóm bal csatornája 0,15 dB-el halkabb a jobbnál, valamint 10 kHz fölött egy alig 0,05 dB-nyi eltérés van a két csatorna közötti átvitelben. Egy korábbi gyanúm a CD-játszómmal kapcsolatban tehát szerencsére alaptalannak bizonyult. :-)

Track03: 5 min white noise, -6 dB, L=rnd, R=L

A mérésre használt hangkártya (Gravis Ultrasound PNP) olyan kialakítású, hogy ha csak a Line bemenetet választom ki a méréshez, akkor ahhoz nem tartozik amplitúdó-szabályzás. Egyszerűbben fogalmazva: nincs neki tolópotmétere a keverőn. Ez inkább előny, mint hátrány, mert így legalább a potenciométer esetleges tökéletlenségei nem tudják meghamisítani a mérést. Sajnos kis problémát is eredményezett, mert a CD játszó kimenete éppen csak, de időnként túlvezérelte a hangkártya vonal-bemenetét. Ezért az előző mérőjel fele akkora szinttel (-6 dB) is elkészült.

Track04: 5 min white noise, -12 dB, L=rnd, R=L

Ugyanaz, mint az előbb, de negyed akkora (-12 dB) az amplitúdó.

Track05: 5 min white noise, 0 dB, L=rnd, R=-L

Most pedig ismét teljes nagyságú a fehérzaj, de a két oldal ellenfázisban van egymással. Ha elkészítjük az alábbi ábra szerinti összeállítást, ellenőrizhetjük, hogy egyforma-e a CD-játszónk két kimenete. A kapcsolást a CD kimenetei és az erősítő valamelyik bemenete közé kössük, majd próbáljuk meg nullázni a hallható jelet. Ha ez nem sikerül, akkor számottevő aszimmetria van a rendszerben:



Track06: 5 min white noise, 0 dB, L=rnd, R=0

A két csatorna közötti áthallás vizsgálható vagy mérhető vele. A jobb csatornának minél csöndesebbnek kell lennie.

Track07: 5 min white noise, 0 dB, L=0, R=rnd

Mint előbb, csak fordítva.

Track08: 5 min sinus, 0 dB, L=1 kHz, R=L

5 percig 1 kHz-es szinusz jel. Megmérhetjük a CD-játszó kimeneti feszültségét vagy meghatározhatjuk a jel-zaj viszonyt is.

Track09: 5 min sinus, 0 dB, L=1 kHz, R=0

Mint az előbb, de csak az egyik oldalon. Szintén áthallás vizsgálathoz készült.

Track10: 5 min sinus, 0 dB, L=0, R=1 kHz

Ugyan csak, de a másik oldalon.

Track11: 5 min silence :-)

Jel-zaj viszony méréshez, illetve megállapíthatjuk, hogy mennyire "jön" csend a hangszórónkból.

Track12: 1 min sweep, 0 dB, L=2 Hz..20 kHz, R=L

Sweep ("söprés") 2 Hz-től 20 kHz-ig, frekvencia-menet vizsgálathoz. Mivel itt nem zajt átlagolunk, hanem végig kell várni a teljes mintát, csak 1 perc hosszú lett a mérőjel.

Track13: 1 min sweep, 0 dB, L=2 Hz..20 kHz, R=0

Egyoldalas sweep, áthallás vizsgálatához.

Track14: 1 min sweep, 0 dB, L=0, R=2 Hz..20 kHz

Ismét, csak ellenkezőleg.

Track15: 5 min pink noise, 0 dB, L=rnd, R=rnd

5 perc rózsaszín-zaj egycsatornás hangsugárzó-méréshez. Ez a fajta zaj 3 dB/oktáv csökkenést kell, hogy mutasson. Hogy ezt milyen pontossággal sikerült elérni, arról az alábbi diagram tanúskodik. 1/3 oktávos átlagolást alkalmazva lineáris eloszlást kell kapnunk. Leolvasható, hogy a generált zaj hangfrekvenciás tartományba eső spektrumának hosszú idejű átlagolása összesen 0,7 dB hullámosságot mutat:



Track16: 5 min sinus, 0 dB, L=50 Hz, R=L

Ez a minta azért készült, hogy egy olcsó kéziműszerrel is meg lehessen mérni a kimeneti amplitúdót. Az egyszerűbb műszerek köztudomásúlag nem mérnek helyesen a kHz-es tartományban.

Track17: 1 min pos impulse

Kb. 3 pozitív impulzus másodpercenként, az abszolút fázis meghatározására. Akkor jó a fázis, ha a mélyhangszóró membránja kifelé mozdul el.

Track18: 5 min brown noise, 0 dB, L=rnd, R=rnd

5 perc barnazaj, (6 dB/oktáv csökkenés) ez csak úgy...

Természetesen a felsorolt méréseken kívül még sok más is elvégezhető a minták segítségével. Ilyen pl. a torzítás-mérés az 1 kHz-es jellel vagy a keresztezési torzítás vizsgálata az 50 Hz-el, stb. Azoknak jöhet jól egy-két ilyen mérés, akik sem hanggenerátorral, sem oszcilloszkóppal vagy akár még csak duplex hangkártyával sem rendelkeznek.

A program puritán megjelenésű, mentes minden sallangtól. Miután meggyőződtünk arról, hogy van egy CD-nyi (kb. 800 MB) üres hely a merevlemezünkön, indítsuk el a programot. A futási idő a gép sebességétől függően néhány perc vagy többszöröse, nálam a 200 MHz-es Pentium1 MMX esetében több, mint fél óra kellett hozzá. :-( A szoftver egymás után létrehozza a 44,1 kHz, 16 bit, sztereo mintákat (01.wav, 02.wav, stb.). Ezekből aztán majd egy "audio" CD-t kell írnunk. A program futása során kapunk még egy "cd_cover.txt" fájlt is, segítségül a borító elkészítéséhez. Ez így néz ki:
01  5 min white noise   0 dB L=rnd R=rnd
02  5 min white noise   0 dB L=rnd R=L
03  5 min white noise  -6 dB L=rnd R=L
04  5 min white noise -12 dB L=rnd R=L
05  5 min white noise   0 dB L=rnd R=-L
06  5 min white noise   0 dB L=rnd R=0
07  5 min white noise   0 dB L=0 R=rnd
08  5 min sinus         0 dB L=1 kHz R=L
09  5 min sinus         0 dB L=1 kHz R=0
10  5 min sinus         0 dB L=0 R=1 kHz
11  5 min silence :-)
12  1 min sweep         0 dB L=2 Hz..20 kHz R=L
13  1 min sweep         0 dB L=2 Hz..20 kHz R=0
14  1 min sweep         0 dB L=0 R=2 Hz..20 kHz
15  5 min pink noise    0 dB L=rnd R=rnd
16  5 min sinus         0 dB L=50 Hz R=L
17  1 min pos impulse
18  5 min brown noise   0 dB L=rnd R=rnd
mero_cd.rar A program.