Test zvukových karet: Audiotrak, Creative a M-Audio | Kapitola 2

Zvuková zařízení se vyskytují prakticky v každé oblasti našeho života, od televize, přes mobilní telefon, rádio, klakson v automobilu a stovky dalších. Základem všeho "slyšení" je však zjištění, nakolik je lidské ucho schopno lokalizovat, určit a vyhodnotit odkud a jaký zvuk slyšelo. Samozřejmě jako vše má i ono své hranice. Říkáme mu slyšitelné spektrum. To se pohybuje ve frekvenčním rozmezí od přibližně 20Hz do 15-20kHz. Samozřejmě záleží na věku, s ním schopnosti sluchu klesají.

Přirozeně všechny výrobky, produkující zvuk jsou postaveny na základním pilíři, zjištění o slyšitelném spektru. Asi těžko by jste slyšeli vyzvánějící telefon, jehož vyzvánění by mělo frekvenci 40kHz. Zvukové karty nejsou výjimkou, je totiž zcela zbytečné vyvíjet výrobky, které přesahují o veliký řád slyšitelné frekvence. Samozřejmě čím větší je frekvenční rozsah daného výrobku, tím jsou lepší parametry ve slyšitelných frekvencích (zkreslení aj.). Pojďme si nyní rozebrat základní veličiny zvuku jako takového.

Pozn. redakce: "Prosím o audiofily, aby mne hned nekamenovali, pokouším se základní záležitosti vysvětlit co možná nejjednodušeji, pokud se někde mýlím nebo něco vysvětluji podle nich nepřesně, nejen já ale i čtenáři jistě ocení případné upřesnění. Děkuji."

Frekvenční charakteristika (Hz)

Základní veličina, kterou najdete u všech zařízení jako jsou reproduktory, zesilovače a samozřejmě i zvukové karty. Jde o rozsah frekvencí, které je dané zařízení schopno reprodukovat. Obecně pro kvalitní poslech a běžného uživatele stačí, aby tento rozsah pokryl rozmezí od 50Hz (nízké frekvence - říkáme jim basy) do 15kHz (těmto kmitočtům říkáme výšky). Samozřejmě čím je tento rozsah větší tím lépe - zvuk je detailnější a prostorový vjem je přesnější. Hlavní jednotkou je přirozeně Hz (1/s), Hertz.

Linearita frekvenční charakteristiky (dB)

Důležitým parametrem frekvenční charakteristiky je její linearita. Linearita frekvenční charakteristiky je laicky řečeno schopnost zvukového zařízení podat všechny frekvence "tak jak byly nahrány" nezávisle na výšce frekvence. V ideálním případě by každá frekvence měla zaznít stejně hlasitě, bohužel se často stává že jsou jednotlivé kmitočty různým způsoben vychýleny směrem nahoru nebo dolů. Díky tomu pak dochází k mírným potlačením nebo zesílením jednotlivých nástrojů.
V praxi to určitě znáte, na kvalitních sluchátkách například uslyšíte cinkání, které jste na svých reproduktorech nikdy neslyšeli a naopak chybí Vám pořádný dozvuk basové kytary, který na reproduktorech slyšíte zcela zřetelně.

i Zdroj: PCTuning.cz

Ideální průběh frekvenční charakteristiky, vše se točí velice blízko absolutní hodnoty, 0dB
 M-Audio Revolution 7.1

Hlavní jednotkou linearity frekvenční charakteristiky je pak dB (Decibel). Linearita tedy může mít hodnoty buď -dB nebo +dB.

Odstup signálu od šumu (-dB)

Další z důležitých parametrů zvukových zařízení je odstup signálu od šumu. Šum jako takový známe všichni, přehráváte si mp3 nebo audio cd a mezi jednotlivými tracky je u většiny zařízení slyšet jistý šum. Čím je rušivý šum nižší, tím lépe. Za velmi dobrou hodnotu se dá považovat -100dB. Běžné zvukové karty se k této hodnotě ani nedostanou, pohybuje se od -70dB (velmi špatné) do -90dB (dobré).

Konečný výsledek této veličiny je samozřejmě ovlivněn více, než by si člověk přál. Jde především o rušení, kterého je zvláště ve skříni počítače dost a dost. Od napájecího zdroje, přes větráčky a další. Kvalita zvukové karty je také závislá na schopnostech výrobce zajistit, aby se takováto rušení do signálu nedostala nebo byla minimální.

i Zdroj: PCTuning.cz

Obrázek, přejatý z článku Jiřího Kwolka, rušení u barebone systému, jehož Line-in je veden přes celé miniPC.

Zkreslení harmonické (%)

Pojďme se ale nyní podívat na zkreslení, další ze základních parametrů zvuku. Začneme zkreslením harmonickým. Nejlepší bude, když uvedu úryvek ze serveru zabývajícího se touto problematikou, Amplion.

Vznik harmonického zkreslení je způsoben nelinearitou převodních charakteristik zesilovacích prvků (tranzistory, elektronky, IO) a digitálních obvodů (DAC, ADC). Nelinearity způsobují vznik vyšších harmonických složek k základnímu sinusovému signálu. Tyto složky jsou vždy celistvým násobkem frekvence základního signálu. Velikost jednotlivých vyšších harmonických je různá podle použitých zesilovacích prvků a obvodového zapojení. Jejich vznik je pochopitelně nežádoucí. Jejich výskyt se takto nejčasněji udává pomocí tzv. činitele harmonického zkreslení. Tento by měl být co možná nejmenší a vyjadřuje se, zjednodušeně řečeno, v procentech podílu vyšších harmonických k celému signálu nebo v dB téhož.

Je důležité rozlišovat pojmy "věrná reprodukce” a reprodukce, která se nám "líbí”. Pokud požadujeme věrnou reprodukci (tedy chceme slyšet striktně a přesně to co je na CD) je vždy snahou dosáhnout minimální hodnoty činitele harmonického zkreslení (THD). U tranzistorových zesilovačů není velký problém dosáhnout hodnoty menší než 0.05 %. Naproti tomu u elektronkových zesilovačů je hodnota THD menší než 1 % téměř výjimkou. Zde nelze tedy prakticky hovořit (co se týká harmonického zkreslení) o věrné reprodukci. U tranzistorových zesilovačů se dosahuje nízkých hodnot zkreslení zavedením záporné vazby, která má ovšem i jiné negativní následky (viz zkreslení TIM), které mohou onu kýženou věrnou reprodukci naprosto degradovat. Elektronkové zesilovače používají menší zpětnou vazbu, proto mají rovněž větší THD, ale jiné parametry jsou degradovány méně. Je tedy těžké určit, která z těchto variant je menším zlem a záleží pouze na osobním vkusu posluchače, čemu dá přednost. Ještě jedna poznámka : běžné lidské ucho prakticky není schopno rozeznat hodnoty zkreslení menší než 0,5%.

i Zdroj: PCTuning.cz

Realtek ALC658 a jeho harmonické zkreslení

Jak číst tento graf: Graf zobrazuje spíše průběh THD + (N) noise (THD + šum) a původní harmonické se zde zobrazují jako tenké špičky. Test THD + N se liší v tom, že se měří nejenom harmonické ale prakticky vše co je k výstupnímu signálu "přidáno". Tento test je objektivnější, protože se měří vše co k signálu nepatří - harmonické, šum, brum i rušení. Můžete si představit že od změřeného signálu odečtete původní signál, a vše do vám zbude je THD + N. Graf pochopitelně nic neodečítá a u měřící frekvence 1kHz je pochopitelně "jehla".

Zkreslení intermodulační (%)

S vysvětlením intermodulačního zkreslení si pomohu opět částí článku z výše zmíněného serveru Amplion.

Je opět způsobeno nelinearitou převodní charakteristiky zesilovacích prvků. Jeho vznik je možno popsat následovně. Přivedeme li na vstup zesilovače dva sinusové signály o frekvencích f1 a f2 objeví se na výstupu zesilovače kromě těchto sinusových signálů ještě jejich kombinace f1+f2, f1-f2, 2f1+f1, 2f1+2f2,......je jich opět nekonečno.Postupem doby bylo definováno několik standardních kombinací dvou signálů používaných pro měření. Bývají uváděny kombinace signálů vzdálených (např. 700 Hz + 10000 Hz) i blízkých (např. 13000 Hz + 14000 Hz). Vyjadřuje se nejčastěji činitelem intermodulačního zkreslení TID. Vyhodnocení je podobné jako u THD, přičemž je nutné použít dvě zádrže pro oba vstupní signály. Vyhodnocování se nejčastěji provádí pomocí speciálních přístrojů (Audio Precision) nebo pomocí spektrálního analyzátoru. Opět není u moderních tranzistorových zesilovačů problém dosáhnout hodnot menších než 0,01 %.

Zkreslení je tedy zjednodušeně řečeno schopnost, nebo lépe řečeno neschopnost produkovat zdroj signálu (např. Audio-CD) s co nejmenší degradací. Samozřejmě pokud posloucháme Audio-CD na počítači, v cestě signálu jsou optická mechanika, zvuková karta a zesilovač s reproduktory. Pokud si uvědomíme, že každé zařízení výsledný signál zkreslí, je jasné, že mnohdy je výsledný výstup znatelně jiný, tedy zkreslený. Proto je nutné si pečlivě vybírat komponenty od zvukové karty po reproduktory.

Zkreslení je uváděno prakticky u všech těchto zařízení a se vzrůstajícím výkonem při pootočení potenciometrem hlasitosti vždy toto zkreslení stoupá. Jistě znáte případ, kdy si chcete dát Vaši oblíbenou muziku "na plné pecky" a zřetelně slyšíte, jak se s hlasitostí zvyšuje zkreslení. Do jisté hladiny je zkreslení v pořádku, pokud se ale začnete dostávat ke špičkám reproduktorů nebo zesilovače, je už to poznat.

Přeslechy mezi kanály (-dB)

Parametr, který je sice neméně důležitý, přesto však již dnes relativně ošetřený. Test se provádí následovně, jeden kanál úplně ztlumíte a druhý dáte na maximum. V kanálu na minimu by se neměl objevit prakticky žádný signál, i když ho tam téměř vždy trochu najdete. A když už ne slyšitelně tak alespoň za pomocí měřících prvků nebo softwaru.

i Zdroj: PCTuning.cz

Creative Audigy 2 Platinum EX