Generatore di segnali: differenze tra le versioni

Versione attuale delle 16:50, 21 set 2023

Generatore di Segnali

Il generatore di segnali, mostra nella parte alta 4 tasti: Tones, Multitone, Noise e Sweeps, che raggruppano al loro interno nell'ordine, i seguenti tipi di segnali:

Tasto Tones

Onde Sinusoidali
- Opzionalmente include la distorsione armonica

Onde Quadre
- Duty cycle variabile
- Opzionalmente a banda limitata

Dente di sega
- Opzionalmente a banda limitata

Tone burst
- Burst di toni con finestratura da 0,5 a 100 cicli
- Opzione per la ripetizione del burst

CEA-2010 Tone Burst
- Hann-windowed tone burst - 6.5 cicli
- Opzione per la ripetizione del burst

J-test
- Segnale di test del jitter. Componente principale con frequenza di campionamento di un quarto

Tasto Multitone

Dual Tone
- SMPTE, DIN, CCIF e personalizzato

Triple Tone
- Borberly, Cordell, Klingelnberg e personalizzato

Multitone
- Tone interval lineare, ottave, decadi e "nessuna distorsione interarmonica".

Tasto Noise

Pink & White random Noise
- Gamma completa (spettro fino a 10 Hz)
- Filtraggio personalizzato

e solo per il Pink Noise

Calibrazione degli altoparlanti
Calibrazione Subwoofer
Filtraggio CTA-2034

Pink & White Periodic Noise
- Lunghezza che soddisfa RTA FFT
- Full range (spettro inferiore a 10 Hz)
- Filtraggio personalizzato

e solo per il Pink Noise

Calibrazione degli altoparlanti
Calibrazione Subwoofer
Filtraggio CTA-2034

Sine Sweeps
- Lineare
- Logaritmico (sincronizzato, le armoniche hanno la stessa fase della fondamentale)
- Loop per la ripetizione dello sweep

Measurement Sweep
- Sweep logaritmico di misurazione di REW

Livello del segnale RMS

Il livello RMS del segnale, può essere impostato per qualsiasi segnale disponibile, con una risoluzione di 0,01 db rispetto al fondo scala digitale. I valori possono essere visualizzati in dBFS, dBu, dBV e Volt. I pulsanti a freccia posti accanto al display che indica il valore RMS impostato, modificano la sua ampiezza con incrementi di 0,1dB, oppure il valore desiderato può essere digitato direttamente nella casella che indica il livello. Il valore, sarà convertito come richiesto. Ad esempio, il valore 775 mV inserito in modalità dBu, verrà convertito in 0 dBu (o -2,2 dBV). Nelle modalità diverse da dBFS, il valore convertito in dBFS sarà mostrato nell'angolo superiore sinistro del display.

L'impostazione View setting for full scale sine determina se a un'onda sinusoidale i cui picchi raggiungono il fondo scala digitale, viene assegnato un livello rms di 0 dBFS (la definizione AES) o -3,01 dBFS (matematicamente più corretto).

I livelli di tensione di uscita verranno calibrati utilizzando il pulsante Calibrate level. Per calibrare il livello sarà necessario riprodurre un segnale sinusoidale e misurare la tensione RMS prodotta utilizzando un multimetro o un oscilloscopio e immetterla nella finestra di dialogo di calibrazione. I multimetri tendono ad essere più precisi con segnali che si trovano intorno alla frequenza di rete. Una volta inserita la lettura della tensione, verranno visualizzate le tensioni di fondo scala corrispondenti (rms e picco).

Se si conosce il fattore di riduzione dell'uscita del dispositivo utilizzato (tenendo conto di eventuali impostazioni di controllo del volume), sarà possibile inserirlo direttamente nel campo di testo sotto l'etichetta FS sine Vrms. Facendo clic sul triangolo nell'angolo in alto a sinistra della casella, verrà visualizzato un elenco di valori preimpostati che potranno essere immessi e modificati secondo necessità; discorso analogo vale anche per le etichette.

Anteprima della forma d'onda

Un'anteprima della forma d'onda del segnale generato, verrà mostrata sotto il controllo di livello. La sua ampiezza si adatterà automaticamente alla scala scelta per l'uscita. Se l'uscita è vicina al fondo scala digitale, i limiti del fondo scala verranno visualizzati come linee rosse nella parte superiore e inferiore del display.

I segnali con ampiezza maggiore del fondo scala digitale, verranno visualizzati con la forma d'onda colorata di rosso e sul display verrà visualizzato un avviso.

Impostazione del dispositivo audio di uscita

L'impostazione del dispositivo audio di uscita, è descritta nella sezione Iniziare con REW. La selezione del dispositivo d'uscita può essere effettuata all'interno del generatore di segnale, una volta che è stato premuto il tasto Play. Quando si utilizzano i driver Java, il segnale può essere generato solo su uno o su entrambi i canali dell'uscita se questa è stereo. Se entrambi i canali vengono gestiti con i driver Java oppure è stata selezionata un'uscita secondaria con driver ASIO, la casella Invert second output, controlla se la seconda uscita riceve lo stesso segnale della prima oppure un segnale invertito. Se viene utilizzata una connessione di loopback come riferimento temporale (tramite la selezione del riferimento temporale nel pannello "Make a measurement"), l'uscita del generatore verrà inviata sia all'uscita selezionata che all'uscita del riferimento temporale.

Protezioni

All'interno del generatore di segnale, sono presenti due meccanismi di protezione, volti ad evitare che si generino livelli eccessivi. Selezionando l'opzione SPL Limit, ed impostando nella casella posta a fianco, il massimo livello SPL consentito, il generatore smetterà di funzionare al superamento di tale valore. Selezionando invece Stop if heavy input clipping occurs, il generatore smetterà di funzionare se, in un blocco del segnale di ingresso, più del 30% dei campioni si troveranno al di sopra della soglia di clipping. Da notare che l'ingresso di REW deve essere abilitato e funzionante affinché questi meccanismi abbiano effetto, il che significa che il misuratore SPL, i misuratori di livello o RTA devono essere abilitati e attivi.

Salvare i segnali in file WAV

I segnali possono essere salvati in un file wave, mono o stereo, che contiene il segnale selezionato in uno o in entrambi i canali. Le opzioni offerte dipendono dal tipo di segnale: durata del file per un'onda sinusoidale, ad esempio, o numero di ripetizioni per un tone burst. Il livello del segnale registrato nel file, dipende dall'impostazione del livello RMS del generatore di segnale. La frequenza di campionamento e la profondità di bit sono quelle selezionate nel pannello. Se si salva uno sweep di misurazione, è disponibile un'opzione per includere un riferimento temporale, che è un'operazione consigliata. I file di sweep delle misurazioni includono da 2 a 3 secondi di dithering a 16 bit prima che i segnali di test inizino, per consentire ai dispositivi di riproduzione di agganciarsi alla sorgente. Si noti che lo sweep di misurazione di REW può cambiare a seconda delle versioni di REW usate, quindi è consigliato salvare sempre gli sweep della versione REW utilizzata per l'analisi della risposta acquisita.

Onda sinusoidale

Le onde sinusoidali possono essere generate con frequenze comprese tra 1,0 Hz e metà della frequenza di campionamento della scheda audio (ad es. 24 kHz per una scheda audio con frequenza di campionamento di 48 kHz). La frequenza viene controllata immettendo un valore numerico nella casella Frequency, oppure utilizzando i tasti freccia per aumentare o diminuire il valore con incrementi di 0,5 Hz per frequenze inferiori a 200 Hz e successivamente, con incrementi di 1 Hz per frequenze maggiori di 200Hz. Se è stata selezionata l'opzione per bloccare la frequenza su RTA FFT, la frequenza effettiva che è stata generata verrà mostrata nell'angolo in alto a destra del display della frequenza quando il generatore è in funzione poiché in genere, differirà leggermente dalla frequenza inserita. I tasti Prev 1/3 Oct. e Next 1/3 Oct., sposteranno la frequenza centrale generata, in su o in giù di un terzo di ottava.

Bloccare la frequenza su RTA FFT

Quando l'opzione Lock frequency to RTA FFT è selezionata, la frequenza del generatore verrà regolata al centro della FFT più vicina per la lunghezza RTA FFT corrente (il che significa che il segnale è periodico all'interno della lunghezza FFT). Ciò consentirà di utilizzare una finestra FFT rettangolare per la massima risoluzione spettrale del grafico RTA. La lunghezza della FFT è mostrata tra parentesi. La frequenza esatta che è stata generata verrà mostrata nell'angolo in alto a destra del display della frequenza, quando il generatore è in funzione.

Controllare la frequenza con il cursore grafico

La frequenza può essere anche controllata attraverso il cursore grafico, selezionando la casella Frequency tracks cursor. Quando questa è selezionata, il generatore di segnale sarà collegato alla posizione del cursore grafico e cambierà la frequenza generata, in base al suo movimento. I cambiamenti avverranno gradualmente e senza discontinuità di fase.

Aggiungere distorsione armonica

Quando la casella "add harmonic distortion" è selezionata, verrà visualizzata una finestra che consentirà di controllare i livelli e le fasi dalla 2a alla 9a armonica. Ciascuna armonica potrà essere abilitata o disabilitata utilizzando la relativa casella di controllo. I livelli saranno regolati in dB rispetto al livello della fondamentale, con il valore percentuale equivalente riportato in un'etichetta a fianco. Sopra ai controlli, nella parte superiore della finestra, verrà data l'indicazione del massimo livello del segnale che può essere utilizzato con le attuali impostazioni di distorsione senza saturare l'uscita. Da notare che verranno generate solo le armoniche che rientrano nell'intervallo supportato dalla frequenza di campionamento corrente. L'anteprima del segnale includerà gli effetti di qualsiasi distorsione selezionata.

La finestra di dialogo delle armoniche può essere utilizzata per produrre un segnale pre-distorto per contrastare la distorsione di un sistema di misura ad una frequenza e ad un livello particolari. Per poterlo utilizzare in questo modo, occorre che effettuiate una misurazione RTA del sistema che misura se stesso, facendo funzionare il generatore alla frequenza e al livello desiderati. Si consiglia una media coerente per ridurre al minimo gli effetti del rumore sulle armoniche recuperate. Una volta che i livelli armonici e le fasi visualizzati sull'RTA sono stabili, premete il pulsante Set from RTA. Da notare che, tutte le armoniche di distorsione del generatore dovrebbero essere azzerate prima di effettuare la misurazione RTA; ciò è possibile premendo il pulsante Clear all . In questo modo è possibile ottenere miglioramenti della THD di circa 20 dB, ma le impostazioni sono valide solo alla frequenza e al livello di segnale a cui sono state misurate e non rimarranno valide se la distorsione del sistema di misurazione varierà (per esempio, al variare della temperatura).

La finestra di dialogo delle armoniche può essere anche utilizzata per sintetizzare segnali che utilizzano le armoniche di una frequenza fondamentale, come approssimazioni a un'onda quadra (armoniche dispari) oppure il segnale di test della polarità riportato di seguito, che viene generato utilizzando solo la fondamentale e una seconda armonica a 0 dB con fase di -90 gradi.

Aggiungere dither all’uscita

Quando la casella Add dither è selezionata, il generatore aggiunge all’uscita, 2 dither triangolari lsb (least significant bit) picco-picco, per rimuovere i picchi del rumore di quantizzazione. Il livello al quale il dither viene aggiunto, è controllato dal selettore dell’ampiezza del campione, posto alla destra della casella di abilitazione del dither. N.B. Quando si utilizzano i driver JavaSound, la precisione dei dati audio è normalmente limitata a 16 bit. Il dither è utile se si eseguono misure di distorsione di alta precisione su un dispositivo elettronico come un ricevitore, un processore o un equalizzatore, mentre invece non è richiesto durante l’esecuzione di misure acustiche, poiché la rimozione degli artefatti della quantizzazione, risulta molto al di sotto della soglia del rumore acustico. I grafici seguenti, mostrano gli effetti del dither durante un test di loopback di una scheda audio che riproduce un tono a 1kHz a -6 dBFS. Il primo grafico è senza dither, il secondo con dither. L’aggiunta di dither, pulisce gran parte del rumore che apparentemente era sotto i -120 dBFS, specialmente alle alte frequenze, rendendo i livelli di distorsione armonica reale, più visibili.

Onda quadra

Il generatore di onda quadra, permette un duty cycle compreso tra l’1% e il 99% con incrementi dell’1%. I valori del campione prodotti dal generatore per ciascuna metà dell'onda quadra, possono essere di valore uguale (la classica forma di un'onda quadra) oppure limitati in banda a metà della frequenza di campionamento. I dati di valore uguale, produrranno sovraelongazioni maggiori quando i dati verranno convertiti in un segnale analogico e mostreranno livelli armonici più elevati quando la frequenza si avvicinerà alla metà della frequenza di campionamento rispetto a quanto un'onda quadra dovrebbe fare. È inoltre soggetto al vincolo che la frequenza generata deve essere regolata per garantire che vi sia un numero pari di campioni nel periodo, in modo che lo spettro di un'onda quadra con ciclo di lavoro del 50% avrà solo armoniche dispari. L'effettiva frequenza generata verrà visualizzata, quando il generatore è in funzione, nell'angolo in alto a destra del display della frequenza; a frequenze più elevate, può essere significativamente diversa dalla frequenza inserita.

L'opzione Band limit square wave samples genera i dati sommando le armoniche che costituiscono il segnale, fino alla metà della frequenza di campionamento. Ciò evita contenuti fuori banda nei dati grezzi e produce livelli armonici corretti su tutta la larghezza di banda, sebbene la restrizione di REW sui campioni pari applicata ai dati che non sono limitati in banda, significhi che la differenza udibile è piccola nel caso di onda quadra con un duty cicle del 50%. Da notare che il segnale limitato in banda, potrebbe distorcere fino a 1,5 dB prima quando la sovraelongazione relativa alla limitazione di banda dei dati campionati, appare nei valori del campione anziché essere inter-sample nel caso di valore uguale. Tuttavia, i dati con banda limitata avranno una sovraelongazione inferiore quando saranno convertiti in analogico. Il vincolo di frequenza per i dati limitati in banda è molto meno rigido ma, per una generazione efficiente del segnale, verrà scelta l'esatta frequenza utilizzata in modo che i valori dei dati si ripetano entro un massimo di 8192 campioni. La frequenza utilizzata sarà solitamente entro lo 0,1% della frequenza richiesta, ma la frequenza minima sarà di 5,4 Hz con una frequenza di campionamento di 44,1 kHz e proporzionalmente più alta con frequenze di campionamento più elevate. Il dither dovrà essere applicato quando si utilizzerà l'opzione di banda limitata, per evitare artefatti dovuti alla quantizzazione e non sarà applicabile nel caso di valore uguale, poiché nei dati saranno presenti solo due valori campione.

Dente di sega

Il generatore produce forme d'onda a dente di sega idealizzate o con banda limitata. La versione idealizzata è soggetta al vincolo che la frequenza generata deve essere regolata per garantire che vi sia un numero intero di campioni nel periodo, in modo che lo spettro abbia il profilo armonico corretto, sebbene tale versione mostrerà livelli armonici più elevati man mano che la frequenza si avvicina alla metà della frequenza di campionamento rispetto a quanto una forma d'onda a dente di sega dovrebbe fare. La frequenza effettiva generata verrà visualizzata nell'angolo in alto a destra del display che indica la frequenza quando il generatore è in funzione; a frequenze più alte potrebbe essere significativamente diversa dalla frequenza inserita. Il dither dovrebbe essere applicato per evitare artefatti dovuti alla quantizzazione.

L'opzione Band limit sawtooth samples, genera i dati sommando le armoniche costituenti del segnale fino alla metà della frequenza di campionamento. Ciò evita contenuti fuori banda nei dati grezzi e produce livelli armonici corretti su tutta la larghezza di banda. Il vincolo di frequenza per i dati limitati in banda è molto meno rigido, ma per una generazione efficiente del segnale verrà scelta l'esatta frequenza utilizzata in modo che i valori dei dati si ripetano entro un massimo di 8192 campioni. La frequenza utilizzata sarà solitamente entro lo 0,1% della frequenza richiesta, ma la frequenza minima è 5,4 Hz con una frequenza di campionamento di 44,1 kHz e proporzionalmente più alta con frequenze di campionamento più elevate.

Tone Burst

Il generatore Tone Burst, produce un tone burst finestrato per il numero di cicli selezionato, alla frequenza selezionata.

Se la casella di controllo Repeat the burst è selezionata, il burst verrà ripetuto nel periodo selezionato secondo quanto specificato: in cicli, ms o come numero di campioni. L'utilizzo di un numero di campioni pari alla lunghezza RTA FFT consente una visualizzazione stabile dello spettro del segnale, qualora venga utilizzata una finestra RTA rettangolare. I tasti Prev 1/3 Oct.e Next 1/3 Oct., spostano il generatore su una frequenza centrale di 1/3 di ottava.</div>

CEA-2010 Burst

Il generatore, produce un tono burst Hann-windowed della durata di 6,5 cicli alla frequenza selezionata, secondo le specifiche CEA-2010. Questo segnale è utilizzato per testare la massima potenza di uscita dei subwoofer utilizzando un RTA in modalità Spettro, per osservare i livelli dei componenti di distorsione generati durante la riproduzione di un segnale che generalmente avviene a 63, 50, 40, 31.5, 25 e 20 Hz. Il segnale viene utilizzato anche durante il test dell'SPL massimo degli altoparlanti con CTA-2034-A, a frequenze centrali di 1/3 di ottava nell'intervallo da 20 Hz a 5 kHz. I limiti CEA-2010 per i componenti di distorsione sono mostrati nella tabella seguente, dove f0 è la frequenza del segnale di test.

Freq Inizio (Hz)	Freq Fine(Hz)	Limite (dB)	Commento
16	1.59*f0	0	Fondamentale
1.59*f0	2.52*f0	-10 (32%)	2° armonica
2.52*f0	3.78*f0	-15 (18%)	3° armonica
3.78*f0	5.61*f0	-20 (10%)	4° e 5° armonica
5.61*f0	8.50*f0	-30 (3.2%)	6° - 8° armonica
8.50*f0	10 k	-40 (1%)	Armon. di ordine magg.

Se la casella Repeat the burst, è selezionata, il burst verrà ripetuto a intervalli non inferiori a 1 secondo (l'intervallo effettivo viene scelto per allinearsi con la lunghezza del blocco RTA). I pulsanti Prev. 1/3 Oct. e Next 1/3 Oct., spostano il generatore su una frequenza centrale di un terzo di ottava.

Il più alto livello della fondamentale per il quale nessuno dei limiti armonici è stato superato, è il massimo livello di uscita a quella frequenza di test. Il livello di riferimento per i limiti, è il livello massimo entro 3 Hz della frequenza di test per CEA-2010 o entro l'intervallo di 1/3 di ottava della frequenza di test per CTA-2034-A. Quando viene riprodotto un segnale burst CEA, l’analizzatore RTA mostra la sovrapposizione dei limiti e del livello di picco alla frequenza di test, a patto che l'RTA sia in modalità Spettro. Se i limiti verranno superati, il livello di picco sarà visualizzato in rosso.

Se i dati RTA di un segnale CEA-2010 verranno salvati come misurazione, l'overlay tra il livello di picco e i limiti verranno visualizzati sul grafico "SPL & Fase" e la frequenza del test CEA-2010 e il valore del livello di picco, verranno registrati nelle note di misurazione.

Le impostazioni consigliate per una RTA ad una frequenza di campionamento di 44,1 kHz o 48 kHz sono:

Per frequenze di campionamento di 88.2 kHz o 96 kHz utilizzate una lunghezza della FFT di 131,072. Per ulteriori dettagli sulla procedura di misura, fate riferimento agli standard CEA-2010 o CTA-2034-A oppure cercate le guide disponibili su Internet.

J-test

Il segnale per il test del jitter, è costituito da un'onda quadra a un quarto della frequenza di campionamento a metà dell'ampiezza della scala, modulata da un'onda quadra a 1/192 della frequenza di campionamento che si alterna tra 0 e -1 lsb a livello di 24 bit. Questo segnale NON è destinato alla riproduzione tramite altoparlanti, perchè è di livello molto alto e ad alta frequenza e potrebbe distruggere i tweeter. L'analisi del segnale su Windows richiede l'utilizzo del dispositivo WASAPI exclusive con i driver Java o con l'utilizzo di un driver ASIO.

Dual Tone

Il generatore dual tone, è utile per facilitare le misure della distorsione da intermodulazione, e possiede dei preset per i segnali AES17-2015, SMPTE, DIN, CCIF e TDFD e permette la generazione di segnali personalizzati, con un rapporto di 1:1 o di 4:1. Da notare che per ottenere risultati di IMD validi con segnali personalizzati, il valore f2, deve essere maggiore di f1. Il livello rms del segnale combinato è il livello rms del generatore di segnale, ma i segnali a doppio tono hanno un fattore di cresta più alto di un segnale a singolo tono, quindi il segnale verrà tagliato ad un livello inferiore di 3 dB rispetto a un'onda sinusoidale per segnali 1:1 (fattore di cresta 6 dB) o 1,7 dB inferiore per un segnale 4:1 (fattore di cresta 4,7 dB).

Quando viene utilizzato un segnale a doppio tono, l'RTA può mostrare i valori della distorsione di intermodulazione e i livelli dei vari componenti di intermodulazione.

Triple Tone

Il generatore a triplo tono, fornisce un ulteriore stimolo per le misurazioni della distorsione di intermodulazione. Esso dispone di preimpostazioni secondo le specifiche Borberly, Cordell e Klingelnberg e consente di generare segnali personalizzati. Tutti i toni generati hanno lo stesso livello, il cui valore rms del segnale combinato è il livello rms del generatore di segnale, ma i segnali a triplo tono hanno un fattore di cresta più alto di un tono singolo, quindi il segnale verrà tagliato a un livello inferiore di 4,8 dB rispetto a un'onda sinusoidale (fattore di cresta 7,8 dB). Per una discussione di questi segnali vedere "Klingelnberg, Arndt: Non-linear distorsion revisited, 29th Tonmeistertagung, VDT International Convention, November 2016".

Quando viene utilizzato il segnale a triplo tono, l'RTA mostrerà i dati relativi alla percentuale di distorsione totale + rumore (TD+N).

Multitone

Il generatore multitono, produce più toni su un intervallo di frequenza definito. I toni possono essere spaziati linearmente, logaritmicamente ad un intervallo di una ottava o frazioni di essa oppure di decade frazionaria selezionata o in una sequenza che posiziona i toni in modo tale che non corrispondano all'armonica di ordine inferiore o ai prodotti di intermodulazione di altri toni ("Nessuna distorsione interarmonica" o NID ). La spaziatura delle frazioni di ottava, utilizza le frequenze dall'elenco dei preferiti. In tutti i casi i toni vengono posizionati al centro dei contenitori di una FFT della lunghezza della sequenza selezionata, cosicchè il comportamento di un sistema alimentato dai tali toni, possa essere osservato su una FFT con almeno quella lunghezza utilizzando una finestra rettangolare.

Se viene selezionata l'opzione per la riduzione al minimo del fattore di cresta, le fasi dei toni nelle sequenze multitono verranno regolate per ridurre al minimo il fattore di cresta del segnale. Per toni spaziati linearmente che tipicamente producono sequenze con fattori di cresta inferiori a 5 dB, i toni di spaziatura logaritmica e i toni con nessuna distorsione interarmonica (NID) potrebbero avere fattori di cresta di 12 dB o più, per cui, la minimizzazione su questi avrebbe poco o nessun effetto. Sul pannello vengono visualizzati il fattore di cresta e la Kurtosi κ del segnale. Da notare che questo è il fattore di cresta del segnale generato e può aumentare durante la conversione da D ad A. Il livello RMS massimo prima della distorsione, è 3 meno il fattore di cresta, ad es. -6 dBFS per un fattore di cresta di 9 dB (con l'opzione selezionata Full scale sine rms is 0 dBFS nel pannello View delle preferenze, altrimenti 3 dB inferiore), ma potrebbe essere necessaria un'impostazione inferiore per evitare il clip sul dispositivo ricevente.

La sequenza multitono può essere configurata per avere uno spettro bianco (uguale ampiezza) o rosa (ampiezza inferiore a 10 dB/decade). Le sequenze dello spettro rosa avranno tipicamente fattori di cresta più bassi (se ridotti al minimo) e sono consigliate per testare gli altoparlanti. Lo spettro bianco invece è la norma per testare i dispositivi elettronici poichè ha molta più energia alle alte frequenze rispetto al rumore rosa ma non è raccomandato per l'uso con gli altoparlanti, poiché potrebbe danneggiare i tweeter ad alti livelli.

Quando viene utilizzato il segnale multitono, l'RTA mostrerà la percentuale di distorsione totale + rumore (TD+N) e, se la FFT è due o più volte la lunghezza del segnale, il valore del rapporto segnale/rumore (SNR).

Rumore casuale Rosa e Bianco

Il generatore di rumore rosa, utilizza rumore bianco filtrato a -10 dB /decade, generato da una somma ponderata di una serie di filtri del primo ordine, come concepito da Paul Kellet nel 1999 circa. L’accuratezza dichiarata è contenuta entro 0.05 dB sopra i 9.2 Hz a 44.1 kHz di frequenza di campionamento.

L’opzione Full Range, fornisce direttamente all’uscita il rumore filtrato, garantendo la più ampia larghezza di banda e il miglior contenuto di basse frequenze. L’opzione Speaker Cal, applica filtri del 2° ordine (40 dB/decade, 12 dB/ottava) a 500 Hz e 2 kHz, producendo un segnale con la propria energia centrata a 1 kHz. L’opzione Sub Cal, applica filtri a 30 Hz e a 80 Hz. Entrambi, sono sostanzialmente in linea con le raccomandazioni THX sul segnale di test. Il filtraggio CTA-2034 applica la modellazione del segnale in conformità con il metodo di misurazione standard ANSI/CEA-2034-A per gli altoparlanti domestici. Le opzioni Octave e 1/3 Octave, filtrano il segnale alla frequenza centrale selezionata con una larghezza di banda totale di 1 ottava o 1/3 di ottava. Il filtro personalizzato consente di impostare arbitrariamente le frequenze di taglio basse e/o alte, soggette a una larghezza di banda minima di 1/3 di ottava. I filtri sono passa alto e passa basso con la possibilità di scelta del tipo di filtro Butterworth dal 2° ordine (12 dB/ottava) all'8° ordine (48 dB/ottava).

REW regola automaticamente i livelli del segnale per le varie opzioni e impostazioni del filtro in modo che i valori RMS riflettano l'impostazione in RMS Level. Da notare che, poiché il rumore rosa presenta variazioni casuali, alcuni picchi si verificheranno a livelli RMS superiori a circa -12 dBFS (o -9 dBFS se lo 0 dBFS è configurato come livello a scala intera sinusoidale, nelle preferenze di visualizzazione).

Il rumore bianco ha molta più energia alle alte frequenze rispetto al rumore rosa e ne è sconsigliato l'uso con gli altoparlanti poiché, a livelli elevati, potrebbe danneggiare i tweeter.

Rumore periodico Rosa e Bianco

Le sequenze di rumore periodico (PN), sono ideali per essere utilizzate con analizzatori di spettro e con analizzatori in tempo reale (RTA), poiché contengono tutte le frequenze che l’analizzatore può risolvere, in una sequenza che coincide con la lunghezza dell’analizzatore FFT. Il loro grande beneficio, è che producono la forma dello spettro desiderata, senza richiedere alcun calcolo della media o finestratura, quindi il display dell’analizzatore reagirà molto più rapidamente alla variazioni nel sistema di quanto non lo farebbe se utilizzassimo per il test, rumore rosa casuale o rumore bianco casuale, rendendole ideali per la regolazione in tempo reale dei filtri degli equalizzatori.

Le sequenze di rumore periodico generate da REW, possono facoltativamente essere ottimizzate per avere un fattore di cresta (rapporto tra il livello di picco e il valore rms), che non superi i 6dB per sequenze a gamma completa, mentre per le sequenze più strette, il fattore di cresta dovrebbe essere inferiore ai 6,5 dB. Il valore del fattore di cresta senza minimizzazione è di circa 12 dB. Sul pannello vengono visualizzati il fattore di cresta e la Kurtosi κ del segnale. Il rumore filtrato CTA-2034 ha un fattore di cresta di 12 dB, secondo le specifiche e per questo tipo di segnale, non è presente alcuna opzione per minimizzarlo. Per misurazioni eseguite con un RTA, utilizzare Pink PN mentre quando si esegue una misura con analizzatore di spettro, utilizzare White PN.

Il controllo Sequence Length, deve essere impostato sullo stesso valore della lunghezza della FFT utilizzata dall’analizzatore. Se questa è più corta, ci saranno degli incavi nel grafico dell’analizzatore, poiché il rumore periodico non conterrà alcune delle frequenze che l’analizzatore si aspetta di trovare. Se questa è più lunga, le frequenze in extra produrranno una visualizzazione rumorosa. Quando si utilizza REW RTA, la lunghezza della sequenza viene impostata automaticamente uguale alla lunghezza FFT. Ecco alcuni esempi di impostazioni RTA per una lunghezza FFT di 64k:

Le immagini seguenti mostrano l'effetto delle impostazioni corrette e errate della lunghezza del rumore periodico, per una misurazione di loopback con RTA da 1/48 di ottava che utilizza una lunghezza FFT di 65536 (64k).

Lunghezza 32768, più corta della FFT

Lunghezza 131072, più lunga della FFT (no averaging)

Lunghezza 65536, corrisponde con la FFT

L'opzione Full Range genera rumore in un intervallo che va dalla frequenza più bassa per la lunghezza FFT selezionata fino a metà della frequenza di campionamento, offrendo una larghezza di banda più ampia e il massimo contenuto di bassa frequenza. La gamma completa del rumore rosa, ha uno spettro piatto al di sotto di 10 Hz (come il rumore rosa casuale) per evitare un'energia eccessiva alle frequenze più basse. L'opzione Speakers Calibration, genera rumore da 500 Hz a 2 kHz, producendo un segnale con la sua energia centrata su 1 kHz. La calibrazione del subwoofer (Sub Cal), genera rumore da 30 Hz a 80 Hz. Il filtraggio CTA-2034 applica la modellazione del segnale in conformità con il metodo di misurazione standard ANSI/CEA-2034-A per gli altoparlanti domestici e ha un fattore di cresta di 12 dB. Le opzioni Octave e 1/3 Octave, filtrano il segnale alla frequenza centrale selezionata con una larghezza di banda totale di 1 ottava o 1/3 di ottava. Il filtro personalizzato consente di impostare arbitrariamente le frequenze di taglio basse e/o alte, soggette a una larghezza di banda minima del 10%. I segnali Sub cal e Spkr cal sono filtrati in modo "brickwall", mentre ai segnali personalizzati possono essere applicati filtri che vanno da passa alto, passa basso, Butterworth con filtro dal 2° ordine (12 dB/ottava) all'8° ordine (48 dB/ottava) oppure brickwall.

REW regola automaticamente i livelli del segnale per le varie opzioni e impostazioni del filtro in modo che i valori RMS riflettano l'impostazione in RMS Level. Il taglio dei picchi avverrà a livelli RMS di -6 dBFS o superiori.

La sequenza Pink PN (rumore rosa periodico), può essere salvata in un file wave e utilizzata per generare un file o un disco di prova da riprodurre successivamente su un sistema la cui risposta deve essere misurata. Assicuratevi che la frequenza di campionamento selezionata corrisponda al formato del disco da creare: ad esempio, se si intende creare un CD, sarà necessario utilizzare 44,1kHz oppure 48kHz per un DVD. Quando si esegue la misura sul sistema, la frequenza di campionamento e la lunghezza FFT dovranno essere le stesse utilizzate per il file o il disco di prova.

Il rumore bianco ha molta più energia alle alte frequenze rispetto al rumore rosa e ne è sconsigliato l'uso con gli altoparlanti poiché, a livelli elevati, potrebbe danneggiare i tweeter.

Sweep lineare, Sweep logaritmico

Il generatore di segnale, può produre degli sweep con frequenza iniziale, finale, durata e progressione lineare o logaritmica, configurabili. Lo sweep può durare fino a 60 secondi. Se la casella "Loop" è abilitata, lo sweep si ripeterà continuamente. Gli sweep hanno una dissolvenza cosinusoidale configurabile, in entrata e in uscita (che può essere impostata su zero per nessuna dissolvenza). Durante la riproduzione di uno sweep, sul pannello verrà visualizzata la frequenza di scansione corrente.

Sweep di misura

Il segnale Measurement Sweep è utilizzato da REW per la misurazione della risposta del sistema. Consiste in uno sweep logaritmico che inizia dalla metà della frequenza iniziale e termina al doppio della frequenza finale (con un limite complessivo pari a metà della frequenza di campionamento dell'interfaccia), per fornire misurazioni accurate nell'intervallo selezionato. Se la frequenza iniziale è inferiore a 20 Hz, il segnale inizierà con una scansione lineare dalla CC a 10 Hz, seguita da una scansione logaritmica che proseguirà da quel punto fino ad arrivare alla frequenza finale. La durata dello sweep viene impostata utilizzando il controllo Lenght. Gli sweep di misura possono essere salvati in un file WAV da utilizzare per effettuare misurazioni offline. Da notare che lo sweep di misura, può cambiare tra le versioni di REW, quindi per l'analisi della risposta acquisita, utilizzate sempre uno sweep generato con la versione di REW utilizzata.

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Generatore di segnali: differenze tra le versioni

Versione attuale delle 16:50, 21 set 2023

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