Битва на стенде:характеристики головного устройства и производительность

Некоторое время назад клиент спросил нас, что вы получаете, покупая «лучшее» головное устройство. Обычный ответ заключается в том, что вы получаете больше возможностей и улучшенную функциональность. Те из нас, кто стремится к максимальному качеству звука и реалистичности наших мобильных электронных систем, выбирают продукты в надежде на то, что они получат улучшенное качество звука. Помимо частотной характеристики и шума, что еще делает звучание одной радиостанции лучше другой?

Мы пригласили два образца головных устройств на испытательный стенд Best Car Audio для небольшого сражения лицом к лицу. Первый предмет — это современная мультимедийная станция, оснащенная навигацией, интеграцией со смартфоном и общим Bluetooth. Претендент — ветеран, но премиальный CD-ресивер. Он никогда не слышал о файлах MP3, не понимает концепции спутникового радио и думает, что Bluetooth — это результат поедания черничного пирога. Однако в свое время он был одним из лучших. Нам не нужно упоминать здесь имена, но мы назовем это настольной битвой между функциями и производительностью.

Эквалайзер — тестовое оборудование премиум-класса

Измерить частотную характеристику автомобильного аудиоустройства относительно легко, если вы можете подать на устройство известный сигнал. Когда дело доходит до измерения источника сигнала, который отвечает за генерацию сигнала, то все, что мы можем сделать, это измерить выходной сигнал. У нас есть высококачественный цифровой интерфейс на нашем стенде. Он предлагает ровную частотную характеристику от 5 Гц до 92 кГц с допуском 1 дБ. Соотношение сигнал/шум составляет поразительные 116 дБА, а уровень искажений составляет менее 0,00032%. Эти характеристики превышают характеристики обоих исходных блоков, которые мы собираемся протестировать.

Измерение частотной характеристики

Тестирование частотной характеристики источника требует некоторых хитростей. Мы разработали надежный метод, который раз за разом зарекомендовал себя. На изображении ниже показана частотная характеристика опорного сигнала. Он имеет небольшой наклон в области высоких частот, но все в пределах допуска около 1 дБ. Мы преобразовали этот тестовый трек 192 кГц, 24 бита в стандарт CD 44,1 кГц и 16 бит. Отклик на частоте 22,05 кГц остается линейным.

Результаты частотной характеристики

Прежде чем мы перейдем к результатам, мы хотим объяснить, как использовать графики измерений. Тестовая дорожка использует случайный шум как часть процедуры тестирования. Мы обрабатываем это после завершения теста. То, что вы хотите наблюдать, это тенденция графиков. Небольшой пик или долина не являются аномалией в этом сценарии. Усредните кривую в уме, чтобы увидеть общую тенденцию.

CD-ресивер: Мы воспроизвели нашу тестовую дорожку со стандартного аудиофайла компакт-диска, чтобы убедиться, что оба источника получили одинаковую информацию. Частотная характеристика устройства показала типичную характеристику. Фильтр высоких частот работает на частоте около 17 кГц, что является нормальным для потребительских товаров.

DVD-ресивер: Мы воспроизвели тот же компакт-диск в DVD-ресивере, чтобы посмотреть, как он отреагирует. Производитель DVD-ресивера предусмотрел усиление на 2 дБ на верхних частотах, которое начинается на частоте 7 кГц и достигает пика чуть более 2 дБ на частоте 15 кГц. Отклик высокочастотного фильтра аналогичен характеристике проигрывателя компакт-дисков.

Повышение высоких частот не имеет большого значения с точки зрения звучания системы. У большинства из нас есть некоторое затухание высоких частот в нашем слухе, поэтому это помогает вернуть немного шипения и воздуха в нашу музыку. Было бы целесообразно проверить, есть ли клипы на выходе устройства-источника при воспроизведении тона 0 дБ 15 кГц. Эта статья не является обзором продукта, поэтому мы оставим ее для кого-то другого.

Создайте шум

Наша следующая задача для новой и старой перестрелки немного более техническая:мы хотели увидеть, как каждая единица работает с фоновым шумом. Этот тест часто зарезервирован для лабораторных сред, но может дать количественную оценку усилий, затраченных на выбор компонентов и проектирование системы.

Для этого теста мы использовали тестовый тон 1 кГц, записанный с уровнем -90 дБ относительно полной шкалы. Поскольку два источника имеют разные возможности предусилителя, мы настроили их так, чтобы выходной сигнал тона частотой 1 кГц был равным по амплитуде. Это лучше всего отразит шум, наложенный на сигнал.

CD-ресивер: Мы видим, что фоновый шум по отношению к сигналу очень тихий. Есть небольшой скачок на частоте 60 Гц, который был создан блоком питания на нашем тестовом стенде. В остальном тест был впечатляющим.

DVD-ресивер: Фоновый шум на частоте 1 кГц на 10–15 дБ громче, чем у CD-ресивера на более высоких частотах. В выходном сигнале также присутствуют ложные гармонические искажения, в основном выше 1 кГц. Большой скачок шума в области низких частот может быть вызван нашим источником питания 60 Гц 120 В, вызывающим некоторые гармоники. Пропускная способность действительно широкая, поэтому трудно определить наверняка.

Искаженная перспектива

Мы решили повторить тест с синусоидой полной амплитуды 1 кГц, чтобы увидеть, какой гармонический контент будет создаваться на более высоких внутренних уровнях. Здесь начинают проявляться пределы анализа БПФ в нашем программном обеспечении. Плоская горизонтальная линия слева на диаграмме и наклонная линия справа связаны с программным обеспечением для анализа и не представляют собой шум.

CD-ресивер: Мы отметили две небольшие гармоники на частотах 14 750 и 165 000 Гц, а также небольшую гармонику на частоте 12 000 Гц. В остальном сигнал был очень чистым.

DVD-ресивер: Гармонические искажения явно присутствовали в интервалах 1 кГц, начиная с 2 кГц. Стоит отметить, что первый резонанс на 45 дБ тише опорного сигнала. Если бы вы просто воспроизвели тестовый сигнал, вы могли бы услышать его, но едва заметно.

Гранд-финал — интермодуляционные искажения

Тестирование на интермодуляционные искажения — это, ну, подло. Тест интермодуляционных искажений Out состоит из тестового тона компакт-диска с одновременным воспроизведением синусоидальных волн 19 и 20 кГц. Спектральный отклик тестовой дорожки можно увидеть ниже.

CD-ресивер: Когда вы просматриваете сравнительный тест интермодуляции, вы ищете частотный контент, которого не было в исходном файле. В случае с CD-ресивером мы видим очень небольшой скачок на частоте 1 кГц. Это важно, потому что это разница между 19 кГц и 20 кГц. Это будет считаться отличным результатом. Несколько других всплесков проявляются на частотах 3 500, 4 500 и 9 500 Гц, но они все еще довольно низкие, достигая пика на уровне -93 дБ относительно уровня тестового сигнала –15 дБ.

DVD-ресивер: Мы не можем толком объяснить, что здесь произошло. Контент 1 кГц всего на 20 дБ ниже тонов 19 кГц и 20 кГц. Затем гармоники за гармониками этого до 21 кГц. Этот тест показывает, почему одни источники звучат точно и чисто, а другие нет.

Стоит ли идти на компромисс с функциями головного устройства?

Несколько месяцев назад мы опубликовали статью о гармонических искажениях. Это помогло установить базовое понимание того, как искажение создает контент, которого не было в исходном аудиофайле. Наша цель в этом сравнении состоит не в том, чтобы превзойти современный DVD-ресивер, а в том, чтобы показать, что происходит, когда производители отказываются от наворотов и просто сосредотачиваются на максимальной производительности.

Те же тесты, которые применяются к этим источникам, также распространены в усилителях и динамиках. В ближайшие месяцы мы подвергнем усилитель таким же подлым и неприятным испытаниям.

Никогда не позволяйте цене, восприятию или возрасту диктовать, как вы думаете, как звучит продукт. Обратитесь к своему продавцу, специализирующемуся на мобильной электронике, чтобы лично послушать и сравнить. Вы будете поражены тем, что услышите.