Linux Audio-testy

sr1Proč přecházím z Windows na Linux a jaké funkce potřebuji píši na https://premsvo.wordpress.com/audio-a-linux/ . Použil jsem Ubuntu Studio, instalace byla jednoduchá, vše fungovalo napoprvé, pro poslech hudby a pro domácí audio se mě zdá ideální. Před tím jsem ještě zkoušel AVlinux, KXstudio a standardní Ubuntu 14.04 LTS.

Další cca 2 měsíce jsem se věnoval testování audia na různých verzích Windows a Linuxu. Kromě vestavěných karet používám USB Behringer UCA-222 a PCI Xonar DX. Nejlepší z nich je Xonar DX o kterém píši na https://premsvo.wordpress.com/asus-xonar-dx/ . Pro testování používám program ARTA – viz např. https://premsvo.wordpress.com/2014/05/19/arta-nastaveni/ .

Testoval jsem to asi na 5-ti PC, píši o tom i jinde na blogu (https://premsvo.wordpress.com/ ). Testování se mě velmi osvědčilo, zjistil jsem při tom řadu chyb v nastavení. Zejména Win7 jsou na to citlivé, tam jednak musí být opravdu aktuální a správné verze ovladačů a nastavuje se to na různých místech. Pokud jsem měl nainstalovaný Xonar DX jen z dodaného CD a nastavení Win jsem nekontroloval, naměřil jsem u Xonaru horší výsledky než u vestavěné karty. Po nainstalování poslední verze ASIO od výrobce a nastavení jsem už dosáhl jedny z nejlepších výsledků: THD=0,00079% , THD+N=0,00089%
asx_48_24_02
Složitější to bylo s Ubuntu Studio. Pokud se používá 16-ti bitová nebo vestavěná karta, tak jsem problémy nezjistil. U Xonaru DX jsem ale nedokázal dosáhnout hodnot jako u Win7, nejlepší hodnoty byly THD=0,000630% , THD+N=0,00310%, většinou ale ještě horší. Pokud se to přepočte, tak THD+N u Win7 jsem naměřil -101dB a u Ubuntu Studio jen -90dB. Výrobce Asus naměřil u Xonaru DX hodnotu -101,94dB. Snímky měření jsou na https://premsvo.wordpress.com/ubuntu-studio-mereni1/ .

Dělá to na mě dojem, že někde při průchodu Ubuntu Studio se signál převede na 16 bitů a pak zase na 24 když to jde do karty. Nepomohlo doporučované nastavení v /etc/pulse/daemon.conf na default-sample-format = s24le. Může to být někde jinde, signál prochází i přes PulseAudio, který je napojen na Jack zvláštním můstkem.
Než to hledat mě připadalo jednodušší zkusit jiné distribuce (live). Odpovídající výsledky jsem dosáhl ve dvou Linuxových distribucích:
KXstudio 14.04 … THD=0,00044% , THD+N=0,00088% = -101,11dB
Lubuntu 14.04 …. THD=0,00076% , THD+N=0,00089% = -101,01dB

snapshot6lu04
Doplněno 6.6.2015:

Vyzkoušel jsem 3-tí distro: AVlinux. Je to rozsáhlá distribuce, která je určena pro tvorbu hudby, pro mojí potřebu (přehrávání) je zbytečně velká. Při měření vyšlo
THD=0,00081% , THD+N=0,00100% = -100,00dB
Workspace 1_001

Na závěr tohoto doplňku uvádím tabulku většiny mých měření THD+N (pro přepočty % na dB používám tabulku v Excelu viz https://premsvo.wordpress.com/percent-db/ ):

Win7 Ult./64, přes AsioDX ....... THD+N=0,00089% = -101,0 dB 
Win7 Ult./64, přes WDM .......... THD+N=0,00110% =  -99,2 dB 
Win7 Home/32, přes AsioDX ....... THD+N=0,00096% = -100,4 dB 
Win7 Home/32, přes WDM .......... THD+N=0,00092% = -100,7 dB 
Windows XP přes Asio4All ........ THD+N=0,00290% =  -90,8 dB 
Windows XP přes Asio DX.......... THD+N=0,00100% = -100,0 dB 
Ubuntu /32 (Alsa+PulseAudio+Jack) THD+N=0,00310% =  -90,2 dB 
Lubuntu/32 (jen Alsa) ........... THD+N=0,00089% = -101,0 dB 
Lubuntu/32 (Alsa+Jack) .......... THD+N=0,00100% = -100,0 dB 
KXstudio/32 ..................... THD+N=0,00088% = -101,1 dB 
AVlinux ......................... THD+N=0,00100% = -100,0 db

Pokračování – instalace a nastavení Lubuntu.
Protože KXstudio a AVlinux mě připadají zbytečně složité a rozsáhlé, rozhodl jsem se pro Lubuntu. To po instalaci hned rozpoznalo XonarDX a přehrávalo i Youtube, které sice běžně neposlouchám, ale je to dobrý test Linuxových distribucí.

Popis instalace Lubuntu, zkušenosti a měření jsou přemístěny na samostatnou stránku: https://premsvo.wordpress.com/lubuntu-prvni-zkusenosti/

Doplněno: následně se podařilo vyřešit nastavení Ubuntu Studio na 24 bitů, popis je na https://premsvo.wordpress.com/linux-audio-testy-2/ .


Přidáno pro diskusi na http://forum.root.cz/index.php?board=16.0
Normální měření na Ubuntu Studio, Xonar DX, THD+N=0,0050 = -86,02 dB, pak zastaveno měření. Podle grafu by si člověk mohl myslet, že to bude cca -140 dB. Ale není, spletl by se o 50dB.
VyhlNePak zapnuto maximální vyhlazování 1/1 oktávy, tady to odhadem vypadá na -100 dB, chyba odhadu už jen 10dB, vypočtené červené hodnoty jsou samozřejmě stejné. Vypadá to ale divně:
Vyhl1-1Kompromis – vyhlazování 1/24 oktávy, odhad by mohl být -120dB, chyba 30dB. Celé to ale divně stoupá. Karta to nezpůsobuje, dělá to vyhlazovací algoritmus:
Vyhl1-24Ještě poznámka. Za dob Avometu se vyhlazování nedělalo, vyhlazovala to setrvačnost cívky a ručičky. Proto ho pořád používám pro měření NF signálu, to zrcátko pod stupnicí pro přesný odečet je nádherné. Vedle mám ale digitál, tím chytám špičky.
Algoritmus vyhlazování není žádná legrace, je kolem toho celá věda. Např. kdyby se použil primitivní klouzavý průměr, tak to v grafech uvedených výše výrazně sníží hodnotu testovacího signálu 1 kHz a budou nepoužitelné. Ono i naprogramovat chování té ručičky Avometu by nebyla úplně triviální úloha.

—————————————————–

Doplněno pro diskusi na http://forum.ubuntu.cz/index.php?topic=74175.0 , porovnání signálu sinus 1kHz originál s konverzí do mp3.

Testovací soubor byl vytvořen v Artě, CD kvalita 16 bit, 44,1kHz, -3dB, dithering vypnutý, flac. Pak byl konvertován v Foobaru na mp3, nastaveno 130 kbps. Tyto kroky byly pod Win7, čistě zpracování dat, na zvukovce absolutně nezávislé.
Pak v Lubuntu provedeno měření přes XonarDX, Arta nastavena na 24 bit.Nejprve originál, THD+N=0.0062% = -84,15 dB:
flacPak kopie mp3, THD+N=0.023% = -72,7 dB , průběh výrazně ovlivněný ztrátovou konverzí:
mp3Pro zajímavost totéž ale bez signálu:
no_sig1kHzDiskuse:
Hodnota THD+N je z větší části určena “šumem” tj. vše mimo násobků 1kHz, které se počítají do samotného THD.
To vyplývá i z měření bez signálu (=RMS) byl -87,3dB. Protože se to ale porovnává s 1kHz s úrovní -3dB, tak ten poměr vyjde horší právě o ty 3dB, tj. -84,3 dB a skoro to se v 1. případě naměřilo.

A ještě horší to vyjde pro mp3, protože do “šumu” se správně započítalo vše krom 1 kHz a jeho násobků. Takže tam mp3 vyrobila zhoršení o téměř 10dB a to je jak měřitelné tak i slyšitelné.

 

Advertisements
%d bloggers like this: