Давно уж как. Простой пример даже безотносительно всех этих программных махинаций. Во-первых, что смотрят? Вот я хочу посмотреть спектр собранного синтезатора "как у Игоря", в полосе от 0 до 100 МГц.Смогу я это сделать звуковой картой? Сомнительно. Дальше - больше: хорошо, я не хочу смотреть спектр звуковой картой, я передумал. Я купил себе SDR-свисток и что-то там увидел выше -80 дБ. Я крут. Но тема-то не том, тема об узкополосных измерениях с претензией на невообразимую точность и динамический диапазон, обеспечиваемый потрясающими воображение цифрами из рекламных буклетов на МИКРОСХЕМУ АЦП, особенно когда не заявлены условия получения этой цифры. Но я верю производителю, он не может врать! Так не бывает! Все, что пишут на коробках - истинная правда! И все это знают. И вот я собираюсь померять фазовый шум где-то в схеме, например, для генератора в 30 МГц. Но как мне его померять, если у меня карта может "видеть" только до 20 кГц? Все придумано до нас и есть фантастически красивая фраза "генератор переноса", отсылающая нас то ли к работам Уэллса, то ли еще дальше, куда-то в Перу. Что есть "генератор переноса" и кого и куда он переносит, кроме обладателя звуковой карты в страну грез и фантазий? Это банальный смеситель, у которого на входе исследуемый сигнал ( дай бог, чтобы он попал в диапазон чудо-смесителя вообще, как по частоте, так и по амплитуде) и, собственно, сам "генератор переноса": картонка с трехточкой на кварце или ультрамодной "небуферизированной логике". То есть, имеем две картонки: на одной чудо-смеситель в виде какой-нибудь FST на проводках и вторая картонка с "генератором переноса". Все это видено на просторах интернета неоднократно и дальше должно идти вдохновляющее повествование том, как с помощью этого нехитрого "джентльменского набора" предаются анафеме дорогущие приборы стоимостью в десятки-сотни-квинтильоны рублей-долларов-тенге и т.д.
Но вот чуть математики: чуть - потому что я не математик и плохо ее понимаю, я гуманитарий. Но даже гуманитарий знает такой постулат: в схемах с преобразованиями "смеситель-гетеродин" совокупный шум будет схемы будет определяться в минимальном случае шумом самого гетеродина. Что-то там еще набежит в смесителе, возможно. И вот тут возникает вопрос: каким параметром того же фазового шума должа обладать вся эта машинерия на двух картонках, чтобы юзверь мог видеть "честные" -160 дБ, без всяких там мошенничеств и математических приближений, которые, если я правильно помню, зовутся интерполяциями?.. Вопрос риторический. И второй вопрос, если найден ответ на первый: как измерялся собственный шум системы из двух картонок с деталями? Ну и третий вопрос: произошло чудо и "генератор переноса" имеет шум менее - 170 дБм (ой, простите, спойлер!), то где гарантия того, что вот эту билиберду с картонками и программами можно масштабировать на АБСОЛЮТНО ЛЮБУЮ ЗВУКОВУХУ для любого, кто возжелал ею что-то там измерить?.. Все вопросы риторические, ответ мне известен и неинтересен в принципе. Но как факт.
З.Ы.: если кому-то в данной теме обломал изысканное удовольствие, прошу прощения Продолжайте, продолжайте
Отлично!)) (Для гуманитария - за литературный стиль твёрдых 5 баллов )). Но с точки зрения техники увы и ах. Поясню некоторые ключевые моменты.
1. В современных супермегавзрослых приборах за мульёны мегакилобаксов
принцип сегодня абсолютно тот же самый
идейно-оппортунистский цифровой, а никак не
правоверно-кошерный аналоговый. Тоже стоит АЦП, тоже ЦОС, работающая с тем же самым БПФ с теми же самыми окнами и по тем же самым алгоритмам. Разница лишь в том, что супермегапрофишумомерятель от наших забугорных
врагов друзей помимо АЦП и мозга с ЦОС содержит ещё и навороченную схему переноса частоты - переносящую исследуемый спектр из области частот входных сигналов в область частот работы АЦП с ЦОС - с навороченными синтезаторами и аналоговыми фильтрАми соответственно, и как правило несколькими преобразованиями частоты - то, что любители, не обременённые килограммами
вражеских заокеанских дензнаков, пытаются реализовывать на коленке в сильно упрощённом виде с помощью смесителя и набора кварцевых генераторов - принося при этом в жертву возможность оперативно смотреть спектры в широких полосах - ибо
сыр тот самый навороченный "переносчик частоты" с несколькими преобразованиями, супернавороченным малошумящим почти СВЧ синтезатором и кучей сопутствующих всей этой кухне фильтров, разумеется, не бесплатен. Ну и то, что мегаклассный АЦП в
объекте поклонения адептов правильных измерений профессиональном спектроанализаторе, способном мерить фазовый шум, способен работать в значительно более широкой полосе, нежели звуковая карта, и на более высоких частотах.
Как итог: по состоянию на сегодняшний день (да и вчерашний тоже) имеем
в обоих случаях схему переноса исследуемого спектра в частотную область работы АЦП, и сам АЦП с ЦОС и алгоритмами
обмана населения работы с БПФ, с последующим
надувательством пересчётом крутящихся в электронных мозгах цыфирек в понятные и удобоваримые параметры, и их последующей визуализацией.
Принцип в обоих случаях
аналогичен - если в общих чертах. Разница лишь в средствах
перемещения из точки А в точку Б практической реализации коробки под названием "переносчик частоты" и коробки под названием "АЦП со всеми цифровыми приблудами" - одну и ту же
дорогу в 160 км величину в -160 дБс/гц можно
проехать увидеть на
роллс-ройсе с ветерком и комфортом профи-анализаторе, и
на велосипеде звуковой карте с компом и простеньким переносчиком частоты. Разница лишь в том, что с
роллс-ройсом профи-спектроанализатором это намного удобнее и функционально насыщеннее, чем
с велосипедом со звуковухой. Плюс минус второстепенные (в первом приближении) детали - в данном случае говорю лишь
о принципе - который и там и там одинаков.
Исходя из вышесказанного - говорить, что мол проводить измерения с помощью звуковой карты - чушь, а с помощью профи-прибора - вариант единственно правильный потому что БПФ де непоправимо и непредсказуемо врёт - ну примерно то же самое, что, например, отрицать "цифровой звук", давно уже ставший повседневностью, доказывая, что правильный звук исключительно аналоговый, потому что "цифровой звук" в принципе невозможен из-за дискретности обработки )). Ибо в обоих случаях имеем дело с аналоговым переносчиком спектра и АЦП с ЦОС. Посему. Претензия во вранье может быть адресована
конкретному написателю конкретной софтины спектрального анализа за
конкретные баги этой софтины - но
никак не принципу, работающему на использовании БПФ. Ибо принцип -
един, что в профи-приборе, что в звуковушке с фст-шкой.
2. Какой шум мы видим на экране? В обоих случаях ответ
один и тот же -
худший из пяти взаимосуммирующихся в процессе работы прибора компонент, а именно:
- Шум гетеродина (-ов) в схеме переноса частоты (и в тактовом генераторе АЦП если он совсем отстойный)
- Шум смесителей в схеме переноса частоты
- Шум усилителей и прочих элементов аналогового тракта
- Шум АЦП
- Шум исследуемой схемы
Какой из них больше - тот и видимВот отсюда и вся возня со снижением шумов кварцевых генераторов, усилителей и т.д., поиском АЦП получше, согласованием уровней и т.д. и т.п. Чтоб снизить уровни вносимых этими вещами шумов до уровня меньшего, чем собственные шумы АЦП.
Попутно про шумы смесителей. Коэффициент шума пассивного балансного (это важно) смесителя, при условии, что через его элементы не протекают токи, превышающие во много раз уровень токов, создаваемых минимально-различимым полезным сигналом, равен величине потерь преобразования этого смесителя. В смесителях на FST и иже с ними пассивных смесителях на полевиках это условие выполняется - и потому влияние смесителя можно легко и абсолютно предсказуемо учесть. В диодных - чуть хуже - из за протекающих через диоды довольно больших токов частоты гетеродина, к полезному сигналу добавляется дробовый шум. Который при правильном выборе мощности гетеродина ухудшает Кш смесителя на величины порядка 0,5 дБ.
Про прочие звенья тракта (которые, повторю, есть и там, и там) думаю понятно и без пояснений.
3. Про пересчёт полос пропускания в децибеллы (когда от перехода от 20 кГц к 1 Гц добавляется 43 дБ к динамическому диапазону) Вам уже пояснили - я могу лишь подтвердить сей железобетонный факт, абсолютно верный как с точки зрения теории, так и практики.
Так что... Если кто-то сумел уличить конкретную программу спектрального анализа во вранье - выкладывайте конкретные чётко задокументированные факты в студию, чтоб можно было
бить морду разработчику программы объективно разобраться в причинах некорректных показаний и найти способы сделать их корректными.
