Análisis en profundidad del Cranesong HEDD 192

Las condiciones de ensayo son:

Voltaje de alimentación: 220V estabilizada.
Temperatura ambiente: 18ºC
Humedad relativa: 62%
Número de serie: H683798-6 - Fecha de fabricacón: 15/08/2008
Frecuencia de muestreo: 44k1Hz (Salvo cuando se especifique lo contrario)
Resolución: 24Bits (Salvo cuando se especifique lo contrario)

Conectamos el HEDD 192 via AES/EBU con una MOTU HD192 que a su vez va conectada a la PCI 424 en un Mac Pro. Para las lecturas de THD y distorsión de fase, utilizamos las conexiones SPDIF del HEDD 192, conectándo con un PC mediante el interface Tascam US-144mkII.

El software de análisis es:

En el Mac, el Voxengo SPAN.

En el PC, Spectralab.

Para el análisis utilizaremos las siguientes ondas:

1KHz senoidal.

White noise, esta vez le aplicamos un tamizado de 1/3 de octava en la visualización. Esto es, la señal es la misma que en otros artículos, pero a partir de ahora, en los gráficos, aplicamos este tamizado.

Una onda cuadrada en 440Hz.

Cuya forma de onda es la siguiente:

Para la distorsión por intermodulación, aplicaremos 1KHz y 1220Hz. El método SMPTE ( gracias a A800mkIII por el aporte de información) describe que esta prueba debe hacerse con senoides de 60Hz y 7KHz. Según mi experiencia, estas pruebas dan valores menores que las que utilizamos en este blog. Probablemente, al estar tan separadas ambas senoides, una hace de portadora de la otra. El modo DIN describe que los tonos deben ser 250Hz y 8KHz. Tampoco me parece la prueba más apropiada, puesto que los armónicos del tono superior se solapan con las del inferior en ciertas partes. Esto no es un problema al hacer un análisis cuantitativo, que es lo que pretenden estos métodos, pero en este blog, buscamos más unos resultados cualitativos, mediante los gráficos. Esto es, no nos centramos tanto en cual es el valor total de distorsión, como en analizar "que" tipo de distorsión tenemos. Por lo que es imprescindible aislar que armónicos pertenecen a que tono.

Pasando la senoide por los convertidores D/A y A/D haciendo un lazo con XLRs ( mogami Neglex quad 2534 de 30cms de longitud y conectores Neutrik modelos FXCC y EMC), obtenemos este gráfico, donde se puede observar la distorsión armónica de bajo orden, prevaleciendo el segundo armónico. Spectralab marca un THD de 0,0014%.

Realizando la conversión a 16Bits, podemos observar el ruido añadido por el dither en ambos extremos del espectro.

A continuación, volvemos a 24Bits y cambiamos el sample rate del HEDD 192 que funciona como maestro del sistema, a 88K1Hz, y vemos que prácticamente el gráfico es igual al anteriormente dado de 44K1Hz.

Ahora empezamos a aplicar distorsiones.

Triodo al 5. THD igual a 3,17%. Puede llegar al 32,52% con la distorsión al 10.

Pentodo al 5. THD 2,92%. Puede llegar al 18,45% cuando lo tenemos al 10.

Tape al 5. THD 2,66%. Puede llegar al 19,86% cuando ajustamos esta distorsión al máximo.

La diferencia entre el sonido del Pentodo y Tape es una corrección espectral. Una ecualización, vamos.

Configuramos el Tape al 10.

Vamos a introducir diferentes niveles de entrada al HEDD192, y aplicamos distorsión de Tape al 5.

Senoide a 0dBFs. THD de 2,6%.

Senoide a -10dBFs. THD de 0,34%.

Senoide a -20dBFs. THD de 0,03%.

Es importante centrarnos en dos cuestiones. La primera es que a medida que se reduce la señal entrante, disminuye la cantidad de distorsión añadida, tal y como sucedería en una cinta o un circuito electrónico en general. La segunda, es que el tipo de distorsión, también varía, se reducen más los armónicos de orden alto, otra vez, tal y como sucedería en el mundo analógico.

Vamos a analizar también, dentro de estos tests dinámicos, el slew rate, aplicando una onda cuadrada. El slew rate es la capacidad que tiene un circuito para amplificar en función del tiempo. Esto es, si se solicita a un circuito que amplifique una señal, como de instantánea es su respuesta. Los amplificadores de Neve suelen ser lentos, con unas velocidades de unos pocos Voltios por microsegundo. Pongamos valores de 4 o 5 o 6 o 7.... Sin embargo, los amplificadores API, pueden andar por los 30V/uS.

Veamos que sucede al pasar nuestra onda cuadrada de 440Hz por el HEDD192.

Vemos una inclinación en la subida que se corresponde con 2 samples a 44,1KHz, que vienen a ser unos 0,000045 segundos. Así que sabemos que para llegar a full scale, partiendo de 0V, tarda ese tiempo.

Sabemos también que el valor FS del HEDD es de +16dBm, lo que supone 4,88V, suponemos que de rms, dado que suponemos que cranesong da los valores con ondas senoidales. En realidad, la tensión de pico a FS sería 6,9V. Todo esto, nos da un Slew rate aprox de 015V/uSg. Teniendo en cuenta que pasa por dos convertidores, el parámetro debe doblarse por 2. 0,3V/uSg.

Este valor se me antoja demasiado bajo, así que supongo que hay algún fallo en mis cálculos. En todo caso, me acontento con explicar que existe algo llamado slew rate en la electrónica, y que también es causante de distorsión.

Pasamos el ruido blanco por el convertidor, en modo limpio.

Con distorsión de Triodos al 10.

Espectro Pentodos 10.

Así que tan solo hay una desviación con la distorsión de Tape, como hemos visto antes.

Pasamos 1KHz y 1220Hz, en modo limpio.

En spectralab marca una distorsión por intermodulación de 0,0012%.

A 24Bits, en limpio, el rms se queda a -112,5dBFs. Retirando el lazo que va del D/A al A/D, el valor se queda en -114,2dBFs.

A 20Bits, en limpio, el ruido se queda a -110,7dBFs. Retirando el lazo que va del D/A al A/D, el valor se queda en -111,8dBFs.

A 16Bits, -92dBFs. Retirando el lazo que va del D/A al A/D, el valor se queda en -92,2dBFs.

Eso es todo, un saludo a tod@s. No olvidéis visitarme en www.euridia.net

Ibon Larruzea. (23 de Marzo de 2012)