Spektrale Audio-Messung von DACs

[kds315]

Habe einige spektrale Messungen gemacht mit einem externem USB AD-Wandler (48kHz Sampling, einfaches Teil), von DACs die ich hier habe.
Weisses Rauschen via ROON, Aufnahme + Auswertung mittels AUDACITY. Ich empfehle nur den Bereich 20Hz - 20kHz anzusehen. Und nein, die
DACs waren nicht ganz exakt auf gleichen Vrms Wert kalibriert, es ging mir um den Frequenzgang. Danke an Andreas Rauenbühler für die Tips!

1) RME ADI-2 FS (B-Typ, AK4093 Wandler)

RME ADI-2 !92kHz White N -12dB Screenshot 2023-06-17 170100a_(c)p.png (215.18 KiB) 2198 mal betrachtet

2) TENTLABS BDAC (BB1794 Wandler)

Tentlabs BDAC 192kHz White N -12dB Screenshot 2023-06-17 165806a_(c)p.png (210.97 KiB) 2198 mal betrachtet

3) CAYIN DAC11 (BB1794 Wandler, Röhrenausgang 2x E88CC Siemens)

Cayin USB 192kHz White N -12dB Screenshot 2023-06-17 170656a_(c)p.png (211.95 KiB) 2198 mal betrachtet

4) METRUM JADE (4x DAC2 R2R Module)

Metrum Jade USB 192kHz White N -12dB Screenshot 2023-06-17 165455a_(c)p.png (196.46 KiB) 2198 mal betrachtet

5) TOPPING E30 (altes Modell, AK-Wandler)

Topping E30 192kHz White N -12dB Screenshot 2023-06-17 170832a_(c)p.png (206.33 KiB) 2198 mal betrachtet

6) TDA1541 DIY DAC (Philips TDA1541 mit Röhrenausgang 2x C3m Siemens)

TDA1541 192kHz White N -12dB Screenshot 2023-06-17 171030a_(c)p.png (202.05 KiB) 2198 mal betrachtet

So, und wie immer Feuer frei, bin schon gespannt auf die Kommentare...

Und ja, die “Mikrofon-Messungen” waren Schrott…

[Dayolaf]

Sieht so aus das du den Cayin und Jade deswegen bevorzugst.
Alle anderen haben entweder einen Buckel oder senke oben oder hinten raus.
Der Verstärker selbst wurde nicht mit einbezogen oder?
Waren alles nur reine Dac‘s gewesen wo du gemessen hast.

[kds315]

Sieht so aus das du den Cayin und Jade deswegen bevorzugst.
Alle anderen haben entweder einen Buckel oder senke oben oder hinten raus.
Der Verstärker selbst wurde nicht mit einbezogen oder?
Waren alles nur reine Dac‘s gewesen wo du gemessen hast.

Der PRIMARE PRE war noch in der Kette, den nutze ich um die Signale einigermassen zu kalibrieren.

STAX-Verstärker: Nee, schwierig bei paar Hundert Volt und im Megohm-Bereich einen passenden Analog-Digitalwandler zu finden…

[j!more]

Warum weißes Rauschen und kein Sweep?

[kds315]

Prima, mach das mal und zeig das hier, dann können wir vergleichen!

[Firschi]

Hattest du den ADC als einzige "Last" an den jeweiligen DAC gehängt oder parallel zu einem Amp?

Ich nehme an, Klaus nutzt keinen Sweep, weil die Darstellung von Rauschen bzw. dem resultierenden FG für diese Art Untersuchung viel einfacher ist. Dauerhafte Ausgabe von weißem Rauschen über den DAC, Live-Abbildung des ADC Signals in Audacity.

Ist der FG des ADC bekannt?

[kds315]

Ich habe den ADC an einen freien Ausgang meines PRIMARE PRE gehängt, weil alle meine DACs an dem PRE kalibriert sind (so einigermassen zumindest) und weil ich die Last des ADC nicht kenne (= Eingangsimpedanz), so dass der ADC damit von den DACs entkoppelt ist. Der PRE ist recht niederohmig. Die DACs sehen nur den PRE als Last, und alle sehen die gleiche Last (= Eingangsimpedanz). Natürlich überlagert sich der Frequenzgang des PRE, darum auch mein Hinweis die Daten unterhalb 20Hz zu ignorieren. Allerdings hat der PRIMARE PRE recht gute Daten:
Frequency response: 20Hz – 100kHz, -3dB / THD <0.003%, 20Hz – 100kHz / Signal to noise ratio: -115 dBv

Der Hinweis auf der Frequenzgang des ADC ist gerechtfertigt, der benutzt einen Cmedia CM6533 chip mit folgendem Frequenzgang (DEFAULT - rote Linie), sollte also für 20Hz - 20kHz einigermassen vernünftig sein (und ist bei allen Messungen derselbe):
.

AUDIO PRECISION CM6533 Screenshot 2023-06-18 073447.jpg (277.39 KiB) 2015 mal betrachtet

Und ja, weisses Rauschen (je 10s jeweils aufgezeichnet mit 192kHz Sampling Frequenz in AUDACITY) ist die einfachste Methode und wird auch professionell verwendet (via ROON von Audio Check "Audio Line Up Test Tones")

[Firschi]

Verstanden. Sieht für mich wie ein guter Vergleich der FGs untereinander aus

Erstaunlich wie "groß" die oben dargestellten Unterschiede erscheinen.

[j!more]

Prima, mach das mal und zeig das hier, dann können wir vergleichen!

Haben andere schon für mich erledigt*. Zur Methodik gibt es eine sehr gute Übersicht von AP:

Code: Alles auswählen

https://www.ap.com/blog/how-many-ways-can-we-measure-frequency-response/

Deine Messmethode wird unter 10.) beschrieben. "Signal Analyzer is not normally thought of to make a frequency response measurement, but it can be used that way. If you play back a white noise signal (equal energy per frequency) you can read the frequency response directly from the FFT spectrum. It may require a lot averaging but a device with a flat frequency response will have a flat spectrum." (Hervorhebung von mir).

Ein ADI-2 DAC sollte keine Welligkeiten zwei bis drei dB im Frequenzgang zeigen, wie in Deinen Screenshots. Genauso wenig wie die anderen DACs. Auch der schlechteste von denen nicht. Möglicherweise liegt das an zu wenigen Samples für die Mittelwertbildung (siehe oben). Weißes Rauschen ist ja nur über die Zeit gleichmäßig verteilt.

Unterschiede sollte es geben am oberen Rand des Spektrums, wegen der unterschiedlich einsetzenden und eingreifenden (bzw. nicht vorhandenen) Anti-Aliasing-Filter. Aber nicht mittendrin mit einer Berg- und Talfahrt.

Eine "konventionelle" Messung zeigt dieses Bild für den ADI-2 pro DAC fs: [img]

fr vintage flanker.png (10.36 KiB) 1990 mal betrachtet

Man sieht da auch sehr schön, wie dramatisch sich die Schwankungen in Deinen Spektren auswirken würden mit schmalbandig fast drei dB.

Ich verlinke hier einen kompletten Set Messungen des ADI-2 in beiden Varianten (AKM und ESS), denen das Bild oben entnommen ist für Kontext. https://www.audiosciencereview.com/foru ... amp.35377/

*Ich habe hier drei DACs: Einen ADI-2 DAC fs mit AKM, ein Babyface pro fs (AKM) und ein Tascam US 2x2. Die muss ich allesamt nicht messen, weil sie zwischen 20 und 20 kHz linear sind.

[kds315]

Verstanden. Sieht für mich wie ein guter Vergleich der FGs untereinander aus

Erstaunlich wie "groß" die oben dargestellten Unterschiede erscheinen.

Nun, ehrlicherweise verstehe ich
a) das "Gezappel" in den Frequenzgängen noch nicht (ausser dass eine längere Messperiode nötig wäre...)
b) kann ich mir die gehörten Unterschiede (zB druckvollerer Bass des METRUM JADE im Vergleich zum RME ADI-2) damit nicht erklären. Das hat wohl eher etwas mit der dynamischen Impulsantwort zu tun, denn das sieht man ja nicht im FG, da müsste man mal ein Rechtecksignal draufgeben und zB die Anstiegsgeschwindigkeit messen.

@j!more: Stimmt, wenn ich einen Audio Precision Analyzer hätte (ca $25.000) könnte ich sicher sowas nachmessen. Mit so einem simplen ADC allerdings nicht machbar. Ich wollte sehen ob sich hörbare Unterschiede messtechnisch "einfach" belegen lassen. Offensichtlich wohl eher nicht....

Nun denn, "Versuch macht kluch..."

[Firschi]

Stimmt, wenn ich einen Audio Precision Analyzer hätte (ca $25.000) könnte ich sicher sowas nachmessen.

Darum meine Frage nach Cosmos APU + Notch Filter im Nachbarthread

[kds315]

Dominik, von mir aus kannst du den thread (oder zumindest meinen ersten Beitrag) hier löschen, das führt wohl eher zur Verwirrung als das es etwas bringt…

[j!more]

@kds um das zu messen reicht ein einfaches Audio Interface, man braucht keinen AP.

Das Gezappel kommt vom zappeligen Signal. Deshalb ist das Verfahren eher ungebräuchlich.

[j!more]

Ok, hier eine Messung ganz ohne Profi-Equipment. Mein Babyface pro fs, das ich einmal für Lautsprecher-Messungen angeschafft habe und das dafür ein kompletter Overkill ist. Software ist RightMark 6.4.5 (https://audio.rightmark.org/index_new.shtml). Wirklich nur auf die Schnelle quick & dirty.

FR Babyface pro fs (akm).png (47.64 KiB) 1898 mal betrachtet

Absolut kein Gezappel, linearer Verlauf, bis um 20 kHz das (Default-) Filter zuschlägt. Messaufbau Babyface-Ausgang auf Babyface-Eingang, Pegel -1,4dB um eine Übersteuerung zu vermeiden.

[j!more]

Und hier noch mal das ganze mit REW.

FR Babyface pro fs REW (akm).png (16.99 KiB) 1855 mal betrachtet

[kds315]

Sieht gut aus!

[kds315]

Ok, hier eine Messung ganz ohne Profi-Equipment. Mein Babyface pro fs, das ich einmal für Lautsprecher-Messungen angeschafft habe und das dafür ein kompletter Overkill ist. Software ist RightMark 6.4.5 (https://audio.rightmark.org/index_new.shtml). Wirklich nur auf die Schnelle quick & dirty.

Absolut kein Gezappel, linearer Verlauf, bis um 20 kHz das (Default-) Filter zuschlägt. Messaufbau Babyface-Ausgang auf Babyface-Eingang, Pegel -1,4dB um eine Übersteuerung zu vermeiden.

Das ist also sozusagen ein NULL-Modem Test. Könntest du einmal deinen DAC dazwischenhängen zwischen Babyface Aus- / Eingang?
Leider habe ich so ein feines Teil nicht hier....

[j!more]

Das ist also sozusagen ein NULL-Modem Test. Könntest du einmal deinen DAC dazwischenhängen zwischen Babyface Aus- / Eingang?...

Das ist der Test des Babyface DAC über den ADC des Babyface, der hier wohl der limitierende Faktor ist. Das digitale Signal wird vom DAC in ein analoges Signal gewandelt, vom ADC digitalisiert und dann über den RightMark Audio Analyzer ausgewertet. Also kein Durchschleifen des digitalen Signals ohne DA/AD-Prozess.

Wenn Du ein "Audiointerface" hast, kannst Du das mit dem RMAA ohne Probleme und großen Afwand machen. Du brauchst nur die Strippen, um die Ausgänge des DAC mit den Eingängen des ADC zu verbinden. In der Regel ist der limitierende Faktor wie erwähnt der ADC.

Aber ich gehe jetzt in den Keller mein altes Tascam Interface suchen.

[j!more]

Das Interface habe ich gefunden. Aber die Kabel. Wo sind die Kabel?

[j!more]

So, Interface gefunden, Kabel gefunden. Aber die asio-Treiber von Tascam und RME wollen nicht miteinander.

Deshalb hier, wie sich das Tascam US 2x2 selbst misst. Die Kanalabweichungen sind unterschiedlichen Poti-Positionen geschuldet - ziemlich fuddelig, das.

19-06-2023_12-30-17.jpg (157.75 KiB) 1672 mal betrachtet

und zum Vergleich noch mal das Babyface.

19-06-2023_12-36-34.jpg (154.17 KiB) 1672 mal betrachtet

Ich vermute, das Tascam schwächelt beim AD. Andererseits sind die Frequenzgänge in beiden Fällen erwartbar glatt.

Wenn ich das Treiberproblem verstehe und gelöst bekomme, kommt noch eine Messung des Tascam durch das RME. Was natürlich mehr Sinn macht, weil man dann die Qualität des DA beurteilen kann, mich aber nicht wirklich interessiert.

[j!more]

RMAA mag nicht mit 2 Devices und stürzt immer wieder ab. (Nicht wegen der zwei Devices, sondern zusätzlich). Seit Jahr und Tag habe ich hier Virtins Multiinstrument, damit geht es. Aber vor die Nutzung haben die Götter 400 Seiten Handbuch gesetzt. Und man muss wohl verstehen was man tut und besser lässt.

[Daiyama]

Danke für eure Bemühungen, interessant zu lesen.

Also das DACs Lineal gerade von 20Hz bis knapp 20 kHz sind, sollte niemanden überraschen.

Die Frage, die sich mir dabei immer stellt ist, wo kommt dieses gehörte mehr an Bass bei manchen DACs dann her?

[kds315]

Genau um das geht es! Denke nicht dass der Frequenzgang “verbogen” wurde; vermute das hat etwas mit Dynamik und Impulsantwort zu tun!

[kds315]

@j!more für deine Bemühungen! Ich kämpfe mit Treibern die nicht wollen und Rightmark will auch nicht wie ich will..

[kds315]

Mann was ein Akt und RighMark crashed dauernd. Aber wenigstens schon mal das hier für den METRUM JADE R2R DAC (24/192kHz). Hab mir den von Archimago gelobten E1DA Cosmos ADC besorgt; tollesTeil dieser AD-Wandler!
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Frequenzgang:

RM-Test Metrum Jade 24 192kHz Freq Screenshot 2023-06-20 100355p.png (95.01 KiB) 1469 mal betrachtet

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Rauschniveau:

RM-Test Metrum Jade 24 192kHz Noise Screenshot 2023-06-20 075705pc.png (196.49 KiB) 1469 mal betrachtet

PS: da war ein Bug in der 192kHz Version, ist jetzt korrigiert

[j!more]

Geht doch. Der erste Screenshot geht nur bis 200 Hz runter und zeigt einen bei 400 Hz einsetzenden starken Abfall im Bass.

Wird mit dem Cosmos wohl anders aussehen. In meiner Bastelkiste warten ein Cosmos und zwei mal die APU.

EIDA.jpg (130.75 KiB) 1475 mal betrachtet

Einen Versuch wert ist in diesem Zusammenhang https://distortaudio.org/multitone.html ... d-in-these, praktisch ein Schweizer Taschenmesser der Audio-Messtechnik mit allen Tools bis hin zum Jitter-Test.

[kds315]

War Messfehler, ist korrigiert jetzt! Ah du hast dir gleich den ganzen COSMOS Satz besorgt - fein!! APU brauch ich nicht...
Und ob ich den COSMOS ADC behalte weiss ich noch nicht; will ja Musik hören, nicht dauernd irgendwas messen

PS: ich habe auch mal den oben verwendeten "billig ADC" gemessen - Gurke mit schlechtem Frequenzgang, na ja billig eben

[kds315]

Der COSMOS AD-Wandler hat einen Stereo- und einen MONO-Modus hab ich erfahren als ich in deren Forum gepostet hatte. Das sei normal, ich würde im MONO-Mode messen, müsste in den Stereo-Modus wechseln was über die Eingangslautstärke gesteuert wird (!!??) - Stereo sei aktiv bei unter 50%.

Kriege ich aber nicht hin, weil das Auswerteprogram mehr Volumen verlangt -grrrrr, was ein Schrott. ASIO4ALL-Treiber probiert, erzeugen aber Fehler auf meinem PC.

Ist mir alles zu blöd, echt. Werde einfach Musik hören und gut isses…

[j!more]

Gemeint ist möglicherweise der Lautstärkeregler im Tweak Cosmos Programm.

[j!more]

Und nach zwei oder drei Tagen rumprobieren geht dann doch was.

Ist übrigens der Grund, aus dem es (teure) Messsysteme gibt. Die einfach funktionieren.

Aber wo bleibt da der Spaß?