OK1UFC
Kontrola zvukové karty softwarovým spektrálním analyzátorem | Poslední aktualizace 2023
Všeobecně Levné zvukové karty se v amatérské praxi používají k nejrůznějším účelům. Od měření NF (audio) spektra, přes generování NF tónů až po využití s SSB radiostanicí k provozu pomocí digitálních režimů. Obvykle nás zajímá, k jakému harmonickému zkreslení dojde při přebuzení karty, případně, co získáme nebo ztratíme, pokud ji budeme budit méně. Tedy naším cílem bude zjistit, které harmonické jsou obsaženy ve výstupním spektru zvukové karty a jaká je jejich úroveň vůči požadovanému signálu. Cíl měření: Zjistit, které harmonické jsou obsaženy při přebuzení USB audiokarty ve výstupním spektru a jaká je jejich úroveň. Popis měření: Na vstup zvukové karty připojíme atenuátor na řízení vstupní úrovně. Lze použít potenciometr. Vstup zapojíme do NF generátoru. USB rozhraní do notebooku. Spustíme analyzátor i generátor. Potenciometrem na vstupu nebo pomocí výstupní úrovně generátoru nastavíme takovou úroveň, aby analyzátor ukazoval hodnotu 0 dBr (relativní měření vzhledem ke jmenovité úrovni napětí na vstupu zvukovek). Poznámka: Použitý SW obsahuje vestavěný generátor. Pokud nás nezajímá absolutní úroveň signálu, ale pouze chceme demonstrovat, co se děje při přebuzení, lze použít vestavěný generátor. V takovém případě vstup a výstup audiokarty propojíme audiokabelem s jacky 3.5 mm. Nevýhodou tohoto měření je, že neznáme úroveň napětí na vstupu karty (neměříme ho) a víme, že k limitaci sinusového signálu dojde jak na výstupu karty, tak na vstupním zesilovači. Podmínky měření: USB zvuková karta zapojená do USB vstupu notebooku. Operační systém a ovladače: Windows 10, standardní ovladače Windows Analyzátor: Visual Analyser, verze 32 bit s názvem Sylvia, 2022, nastaven frekvenční rozsah od 100 Hz do 10 kHz Ostatní přístroje: funkční generátor, nastaven kmitočet 1 kHz, průběh sinus, útlumový prvek na vstupu zvukové karty. Výsledky měření a jejich popis: 1. Při úrovni 0 dBr najdeme ve spektru druhou a třetí harmonickou, více potlačenou i pátou (u použité karty není vidět), sedmou a 9 harmonickou. Harmonické jsou potlačeny o více než 90 dB. 2. Snížíme úroveň generátoru o 10 dB. Sníží se nám i úrovně harmonických. Vidíme, že všechny jsou pod úrovní -100 dB. Ale odstup od základní harmonické je stále -90 dB. Tedy snížením úrovně jsme nic nezískali. 3. Přebudíme vstup zvukové karty tak, aby se úroveň třetí harmonické přiblížila k hodnotě -20 dB. Karta začíná limitovat (omezovat). Vidíme, že úroveň základní harmonické (1 kHz) se nezvýšila, ale ve spektru se objevily čáry všech vyšších harmonických. Vidíme úrovně druhé až deváté. 4. Snížíme buzení o 3 dB, tedy přebuzení je cca 10 dB. Karta limituje méně. Významně poklesl obsah sudých harmonických, ale liché (3, 5, 7, 9) jsou potlačené jen kolem 40 dB.
0 dBr | - 10 dB
přebuzení 13 dB | přebuzení 10 dB
Závěr: SW audioanalyzátory nám v radioamatérské praxi dělají cenné služby. Obvykle jsou kombinované s osciloskopem a generátorem a pokrývají zvukové (NF) pásmo. Existují ve verzích volných (free) i placených. A vyznačují se schopností lepší, či horší spektrální analýzy (nastavení filtrů), lepší či horší ergonomií. Pro amatérskou praxi se hodí např. Visual Analyser. Lze s ním změřit i propustné charakteristiky filtrů u SDR rádia, příklad měření na Yaesu FT-710 zde.
TU 73, Mira, ok1ufc