TEST: velocità A/D Emu1212

[TomCapraro]

E' un fulmine, e ci vuole poco per capirlo.

Prendiamo uno tra i DAC più veloci (come tempo di salita) che esistono in commercio, sarebbe l'MSB Analog e colleghiamolo direttamente all'oscilloscopio analizzandone la risposta del tempo di salita (Rise Time)



Poi successivamente facciamo un acquisizione della stessa -onda quadra- tramite l'A/D Emu1212 e salviamo il file acquisito.
Rimettiamolo in riproduzione il file salvato e lo facciamo riconvertire sempre al dac MSB Analog...ma stavolta collegato all'oscilloscopio.
Si tratta di una "doppia conversione" poichè il segnale è stato passato dall'A/D della Emu1212.
Ebbene, nonostante questo il tempo di salita è rimasto quasi invariato (8,20us contro 8,50us)



p.s solitamente la stragrande maggioranza di DAC in commercio produce tempi di salita che vanno oltre i 10us.
Ritengo sorprendente il risultato offerto dalla Emu1212. (almeno se usata come A/D)

[Zapuan]

In termini pratici la differenza è udibile?
Qual'è il tempo di salita minimo necessario con qualunque tipo di musica?

[MarioBon]

In termini pratici la differenza è udibile?
Qual'è il tempo di salita minimo necessario con qualunque tipo di musica?

il tempo di salita si misura in regime di "piccoli segnali"
lo slew rate è il corrispondente del tempo di salita per i "grandi segnali"
Quello che interessa è lo slew rate.
Lo slew rate è correlato alla larghezza della banda passante ai "grandi segnali".
Se la banda passante è limitata a 20kHz lo slew rate minimo vale circa 3.5 V/uS (riferiti ad una escursione di 80 Volt picco-picco, pari a 28.3 Vrms ovvero 100Watt/8ohm).
Più la banda passante si allarga e più lo slew rate deve aumentare.

il calcolo si fa così:
prendiamo un ampli da 100 Watt su 8 ohm: la massimo escursione in uscita è di 80 Volt (da -40 a +40). Infatti per ottenere 100 Watt su 8 ohm servono 28.3Vrms sul carico che corrispondono a 40V di picco (28.3x1.414=40) e a 80 Volt picco-picco (80=40x2).
Prendiamo un CD audio: è campionato a 44100 Hz quindi due campioni distano di 1/44100=22.67 uS (microsecondi).
Lo slew rate vale quindi 80/22.67 = 3.53 V/uS.
Con questo procedimento si calcola lo slew rate minimo richiesto da qualsiasi apparecchiatura.
Se il carico è resistivo lo slew rate di tensione è uguale allo slew rate di corrente.
Nella realtà i carichi sono reattivi e si è visto che lo slew rate di tensione deve essere almeno 5-10 volte più alto di quello teorico per carico resistivo.

la relazione generale è quindi:
slew_rate = (ampiezza_max_picco_picco x Freq_campionamento)/1000000

[TomCapraro]

In termini pratici la differenza è udibile?
Qual'è il tempo di salita minimo necessario con qualunque tipo di musica?

Domanda molto pertinente.
Mario ha spiegato in modo molto chiaro tutto ciò che riguarda la risposta al gradino, sia per quanto concerne i piccoli segnali (rise-time) sia per quanto concerne i grandi segnali (slew-rate).
Fondamentalmente sono due misure molto simili.
In termini di rise-time (misura applicabile per i DAC e/o ADC...come del resto è stato fatto) conta non scendere troppo sotto (pena un circuito definibile "lento") il tempo che intercorre tra campioni:

22,67us per il 44.1khz
10,41us per il 96khz
5,20us per il 192khz

Con questi, applicando la formula anticipata da Mario, si ricava il valore teorico di slew-rate (poi successivamente pratico misurandolo direttamente nel contesto) quindi per i grandi segnali, ovvero: in uscita dal finale e/o amplificatore.

In termini di rise-time ""musicale"" ovvero il tempo di salita di un transiente registrato e prelevato dalle uscite del DAC, possiamo anche definirlo "lento" in quanto si discosta in modo macroscopico rispetto il valore analizzabile tramite segnali appositi (tipo lo stato di tensione zero-uno di una quadra).

Lo possiamo vedere qui sotto.
E' il transiente più veloce che si trova nel brano Drums della Sheffields Records, ma in realtà per quanto "veloce" (si sviluppa in 120us di picco e 240us picco-picco) possa essere...alla fine è abbastanza "lento".



A questo punto abbiamo 3 forme oggettive di analisi:

1) Rise-Time sui piccoli segnali (per definire la velocità teorica/oggettiva del circuito)

2) Slew-Rate sui grandi segnali (per definire le capacità di risposta in relazione al piccolo segnale applicato)

3) Risposta ai transienti musicale (per definire complessivamente il comportamento di Slew-Rate in relazione al tipo di segnale musicale applicato)

p.s se non venisse mantenuto lo Slew-Rate richiesto dall'inviluppo musicale (e io dico che in alcuni casi...e con certi abbinamenti...succede) assisteremmo al classico fenomeno di suono "moscio".

[TomCapraro]

Anche se nella realta' (con segnali musicali) non sono richiesti slew rate elevatissimi, i finali vengono testati con segnali ad alta velocita' di campionamento.
In teoria con segnali da 1Mhz si dovrebbe ottenere l'equivalente della massima tensione picco-picco per microsecondo.
Per un ampli da 100 watt = 80V/us.
Ad esempio i 56V/us dell'unison 50 unico lo dimostrano, facendo ipotizzare segnali di prova che vanno oltre i 700khz. (o superiori ma delimitati dall'ampiezza di banda dell'apparecchio testato)

[TomCapraro]

In tensione, su carico resistivo, lo slew-rate troverebbe pochi problemi.
In corrente, su carichi reattivi, lo slew-rate incontrerebbe possibili problemi, legati al rapporto di erogazione-carico (specie con finali "anemici").

[Auditor]

In tensione, su carico resistivo, lo slew-rate troverebbe pochi problemi.
In corrente, su carichi reattivi, lo slew-rate incontrerebbe possibili problemi, legati al rapporto di erogazione-carico (specie con finali "anemici").

Se un finale ha problemi di erogazione di corrente lo si vede comunque anche dalla tensione di uscita, che non riesce a seguire l'ingresso.

Alla fine le specifiche di slew rate, che sono sempre date per carico resistivo, sono di utilità abbastanza limitata, perchè sono sempre numeri abbondantemente sufficienti, almeno per gli ampli a stato solido, ma nella pratica conta appunto la resa sui carichi reattivi. Negli ampli a valvole lo slew rate dipende per lo più dalla caratteristiche del trasformatore di uscita.

E per preamplificatori e sorgenti le tensioni in gioco sono così basse che se la banda passante è adeguata allora anche lo slew rate è più che seufficiente, e i carichi sono sempre prevalentemete resistivi (se uno non usa cavi di segnale demenziali).

[EDO RC24]

tutto questo in ambito elettronico poi quando si passa a quello elettroacustico si scalano due marce.. ...perchè entrano in gioco molti "freni"...

[TomCapraro]

tutto questo in ambito elettronico poi quando si passa a quello elettroacustico si scalano due marce.. ...perchè entrano in gioco molti "freni"...

E' vero.
In alcuni casi vengono descritte caratteristiche (per certi apparecchi) del tipo: suono moscio.
Penso dipenda d'altro, il tempo di salita del dac "più lento" che esiste in commercio risulta essere una spanna più veloce di quello che potrebbe essere rallentato in ambiente acustico.