Гармонические искажения (Total Harmonic Distortion) - дело тонкое! Измерять можно по разному, результат будет что дышло - куда повернул, туда и вышло ;)))
Вот почему общепринято искажения у деки/ленты измерять при 330 Гц, или при 400 Гц? Да потому , что на данных частотах оные всегда минимальны. Уловка производителей. Граница в 3% тоже взята от лукавого: кому-то такие искажения уже режут слух, поэтому официальный MOL , так, для красивой вывески, аль красочной обёртки и запудривания мозгов.
Если измерить гармонические искажения, пройдясь по всем частотам, то получишь примерно вот такую картину (спектр THD):
Или вот такую - в целом аналогичную (в зависимости от уровня записи, перегрузочной способности деки/ ленты и тп):
Понятно, на 10 кГц если УВ/УЗ давит-режет выше 20 кГц из гармоник остаётся лишь 2-я, а всё что выше - уже шумы (ленты, записи, усиления). Ну а когда дека пропускает до 30 кГц, до и 3-я гармоника проучавствует. Конечно, саму гармонику в этом случае ухо уже не услышит, но её проявление в более низкочастотных интермодах - вполне вполне.
На низких частотах (как и для винила!) у лент/дек искажуха максимальна по определению, с ними не заморачиваемся. Тут и погрешность измерений порядка 1%. Интерес представляют СЧ как наиболее чувствительные нашим слухом. И, как выясняется, у всех лент/дек гармонические искажения максимальны именно на средних частотах!!! При уровнях выше 0 дБ (250 нВб/м) разница примерно в 2 раза по сравнению с классическими 400 Гц. А ведь, скажем, 1.5% искажений, или 3% это уже критично! И когда 3-я гармоника , будучи выпяченной, попадает на 6-9 кГц, то ухо наше совсем не радуется.
В приведенном примере правый канал задействованной деки фиговничает, это сути не меняет. Кстати, почему именно правый? Вроде бы лента тут в центре, всё должно быть ОК;))) А потому, что у большинства дек правому каналу при настройке на заводе (да и при разработке) уделяется особое внимание, поскольку калибровка осуществляется только на нём. Т.е. главная задача правого канала держать строй частоту, а что выйдет с искажениями, тем более на верхних СЧ - дело второе, таковые никто не запрещает заценить на левом канале.
Что использовать для измерения в том числе искажений, свип (плавное нарастание частоты) или набор пакетов разных частот - вопрос не праздный. Для аналоговой техники лучше свип, для цифровой - пакеты с последующей программной интерполяцией сглаживания между точками (как у NAK T-100)
Кстати, не имеющие технического образования энтузиасты носятся с этой программулей, как с писанной торбой, и делают из неё священную крову, спешно обмеряя кассеты пачками, и радуясь как дети, что результаты очень близки к когда-то давным-давно заявленным производителями. Что-ж, широко шагать - штаны бы не порвать ;)))
Ничего не имею против самоучек. Встречал Кулибиных, которые заткнут за пояс многих дважды дипломированных. Но когда измерения используются для покрышки, для придания автору веса, для манипулирования, подтасовывая циферьки - это за гранью.
Чтобы оперативненько глянуть грубую АЧХ на осциллографе, старорежимные пакеты весьма удобны, но что касается измерения искажений, надо исключать переходные процессы, а это большой гемор даже для цифры.
Поэтому только свип! Однако постоянное изменение частоты для вычисления спектра посредством БПФ (принципиально по-блокового) та ещё задачка! Спектральный пик, соответствующий задаваемому основному тону, размазывается по частоте. Укорачиваешь размер блока (выборки) - ухудшаешь разрешение по частоте. К тому же в случае мгновенного спектра магнитуда этого пика не состоятельна, а погрешность велика, особенно на ВЧ.
Лично я использую LabView (лицензионный), в котором все программные модули верифицированы на самом высоком техническом уровне. Огромный опыт, накопленный за многие годы работы (в частности, в оборонке), позволяет корректно интерпретировать результаты измерений.
Между прочим, современные врачи не умеют ставить диагноз по симптомам. По той простой причине, что этому их не учат. Совсем. Ныне делается ставка на анализы (больше прибыли). А то, что результаты даже самых совершенных анализов ещё надо уметь правильно интерпретировать – замалчивается. Как и то, что на практике сами анализы редко бывают выполненными без сучка без задоринки. То пробирка грязноватая, то катушки МРТ подзаржавели. Как следствие, острая необходимость в ИИ: на него врачебную ошибку списать проще ;)))
Возвращаясь к LabView, точнее, к тому, что и как в нём измеряется-вычисляется.
THD contains the measured total harmonic distortion up to and including the highest harmonic. THD is defined as the ratio of the RMS sum of the harmonics to the amplitude of the fundamental tone.
Количество учитываемых высших гармоник указывается-уточняется перед вычислением THD (по умолчанию 19). Если гармоника достигает половины частоты найквиста, то далее не учитывается во избежание эффекта зеркалирования. Точность выявления частоты основного тона зависит от соотношения сигнал шум.
LabView предоставляет возможность работать с любыми звуковыми картами через соответствующую динамическую библиотеку (посредством DirectX не младше 8.0). Имеется и не официальная «лабвьюшная» DLL библиотека ASIO. Входные аудио сигналы по амплитуде нормируются на диапазон +1..-1 в зависимости от количества бит и далее обрабатываются в формате с плавающей запятой удвоенной точности. Вместо Не проблема быстро заменить в ПО звуковушные лайбрэри на драйвер промышленного DAQ модуля ввода-вывода.
По сути LabView это огромный набор готовых к применению перепроверенных производителем программных модулей (по свой структуре отдельных динамических библиотек и подпрограмм). Программирование верхнего уровня осуществляется графически, просто цепляешь мышкой и накидываешь требуемые модули-объекты, связывая их нитями-сигналами в физически логичной последовательности. LabView в расширенной профессиональной версии способен генерировать С++ код, а так же вставлять коды даже на ассемблере.
Что касается свипа, то крайне важна скорость нарастания частоты. Если рабочий диапазон частот от 20 Гц до 20 кГц проскакивается галопом по Европам за несколько секунд, то приемлемый по точности результат при измерении искажений получить крайне сложно. Обычно для диапазона слышимого аудио я использую свип длительностью от 1й минуты и более, который генерируется в собственноручно написанной программе (количество дискрет > 8 млн). На самых низких частотах ширина окна во времени (размер блока для БПФ) в моей программе анализа искажений повышена в несколько раз, чем достигается погрешность менее 0.25% для 20 Гц.
Впервые в отечественной практике «мирного» аудио вычислять зависимость THD от частоты реализовали в программе RMAA разработки ixbt (Андрей Лукин). Давно использую эту прогу для измерения АЧХ и THD наушников, а так же акустических систем: очень удобно анализировать на одном поле графика одновременно две весьма информативные зависимости. Однако бесплатная версия (не «pro») для измерения параметров магнитных лент не применима.
THD в LabView вычисляется классическим способом, сопутствующий шум нивелируется. Тогда как развлекательно-бытовая прога NAK T-100 вычисляет THD+noise, т.е. весь привнесенный шум (той же магнитной лентой) шурует в результат. А чтобы оный был похож на правду, применяется цифровая фильтрация, эмулирующая известный аналоговый прибор в неком приближении. Я связался с разработчиками NAK T-100, для серьёзных задач они порекомендовали иное ПО.
Фактически NAK T-100 даёт заниженные искажения! Как следствие, расхождение результатов измерений со слуховыми ощущениями. На частоте 400 Гц с типичной кассетой если NAK T-100 выдаёт чуть менее процента, то LabView чуть более - суть в ином. Искажения на чувствительных нашему слуху СЧ у NAK T-100 вообще выпадают из поля зрения. Означает ли это, что лучше вообще не использовать NAK T-100, даже для повседневного экспресс анализа. Вовсе нет! Но каждый раз с оглядкой.
Прежде чем применять саунд карту для измерений (даже крутейшую дорогущую), её необходимо тщательно проверить, поскольку любая звуковуха для измерений не предназначена. Это отдельная большая тема.
=====