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DIGICheck

RME音频信号测量、分析、测试工具

RME不仅为您提供专业的数字音频接口,还为您提供独一无二的软件工具:DIGICheck,超级实用的数字音频数据流的测试、测量和分析工具。

本文介绍了DIGICheck的功能和技术。请注意,DIGICheck可以在Windows、Mac  OSX下工作,但是只限于RME的硬件设备,不可以与其他音频卡一起使用。RME音频接口是基于RME自己的芯片设计(通过FPGA实现),因此,你不可能在市场上找到其他音频卡带有通道状态显示、100%准确的24比特电平表、CD子代码解码和基于RMS计算的硬件。

关于DIGICheck最新增加的功能:加法计算器、频谱分析器和示波器的信息请点击这里

 

技术背景:32bit技术

据我们所知,RME的DIGI96系列是有史以来第一个允许记录完整32比特数字音频数据流的音频卡。除了常见的24比特音频,P、C、U和V比特也同样传输。不是28吗?是的,前4个比特形成前同步码。这种同步信号在成功接收信号和解码后就不再需要了。为了使用PCUV比特的数据,必须知道数据块的前面部分。因此,自从引入了DIGI96系列,发送给录音程序的数据流也包括CBL (channel block start)信号。

关于使用的转换格式的详细信息可以参阅音轨制作支持

DIGICheck软件

这款软件使用简单,设计巧妙,它包括了很多十分有用的功能选项,并且还有详细的在线帮助和技术说明。

第一次启动时,程序将请求“录音设备”(数据源)和用于屏幕显示的字体类型和大小,这些也可以稍后进行配置。如果显示屏较小,我们推荐您使用Arial 8,其他显示屏Arial 10即可。所有设置都存储在Windows的注册表中。

一开始DIGICheck与其他录音软件一样工作,打开一个或多个设备来录音,但并不将输入的数据写入磁盘。因此,DIGICheck只有当其他录音软件没有使用选定的设备时才工作。

自Hammerfall和Hammerfall DSP起,DIGICheck使用音频接口的多客户端驱动来进行录音和重放数据(!)。这些是在后台运行的,与前台活跃的任何音频软件并行运行。

每个功能都允许优化和储存窗口的大小和位置。电平表的配置可通过F2或者菜单进入。通道状态显示可以打印出来,“冻结窗口”和“总在最前面显示”就不用多做解释了。

DIGICheck中的功能

电平表

Levelmeter

这个功能提供了高度精确的24比特电平表。所有的参数例如范围、分辨率、颜色,都可在“电平表设置”中没有限制地配置。由于高度可配置的参数,电平表已经做好为大量的应用做好准备。

  • 峰值电平测量
  • 有效值(RMS)电平测量
  • 过载检测
  • 相关性(相位)测量
  • 动态和信噪比测量
  • 有效值电平表和峰值电平表的对比显示
  • 长期峰值检测

 

峰值电平(直流+交流)在内侧电平表上显示。每一个采样点都用于计算峰值电平和有效值电平。一个采样点对应一个0dBFS数据显示来说是足够的。当电平超过用户预设值(1-20),持续出现满刻度时就会显示过载。峰值保持功能可以调节保持时间(0.2s-100s)。

有效值电平(只有直流)在外侧电平表上显示。参考电平(0 dBFS)是一个数字满刻度的正弦波。通常的信号可以进行简单的有效值和峰值比较。有效值显示是基于数学上计算均方根的真实算法,因此会显示高度(!)精确的电平值。

例如:使用DIGI96重放crest_16.wav文件(可以在下载页面或RME驱动CD中找到),将输出与输入(时钟主模式!)连接,启动电平表。它显示的峰值为0dBFS,但是有效值电平值却只有-16.1dBFS。每个普通模拟有效值测试设备面对如此高的Crest值(峰值与有效值的比值)都无法招架,会显示成约为-6dB的错误电平值。

多亏了24比特,这个电平表打破了最低的限制。最终,你就可以看到你设备的真实动态。我们没有开玩笑:DIGICheck测试的精准度可与1万美元的音频测量系统相媲美! 更具体的说是未加权的有效值,这意味着显示的有效值不经过任何加权滤波。为了在更低噪音电平时获得更好的清晰度,我们推荐您将释放速度设置为10 dB/s(或者使用比特统计替代,见下文)。

 

多通道电平表

这个多通道电平表可以显示8通道电平,它的设置选项与2通道电平表相同,可以设置显示峰值或是有效值。

 

Multi Channel Level Meter

全局电平表

DIGICheck的全局电平表可同时显示音频接口所有可用通道。这个功能主要目的是可以快速概览当前的配置和输入信号。无效输入信号的通道将被灰掉。

 

Global Channel Level Meter

电平表设置

电平表的显示范围可以设置成0至-160 dBFS。测量包括从可接受到的音频比特开始的整个范围,显示的级别为0.1dB。颜色的变化由“Warning Level”界定的。设置到0dB时,只有始终保持峰值并且检测到“过载”时颜色才会变化。连续满刻度的采样点的数目可以定义在1-20。当相位关系的显示在低于某个阈值时不起作用时,相关器显示就会关闭。相关仪表LED灯的数目也可以在比较广泛的范围内配置。

 

Level Meter Setup

通道状态显示/用户比特

解码和显示包含在SPDIF信号中的通道状态信息。采样率测量的精度可达到± 100 Hz。打印功能提供了对通道状态的硬拷贝。

 

Channel Status Display

即使你的技术并不高超,你也可以从这个表中获得有用的信息。数字设备之间的不兼容性可通过一组“Emphasis”或者激活的复制保护(“SCMS连续复制管理系统”)领域来解释。CD播放器无法播放出声音,可能是因为CD上有划痕,显示成“数据无效”,从而导致DA转换器自动静音。

当连接一个CD播放器或一个DAT录音机部分子码(编码到用户比特中)时,将会在“有效比特”领域中显示。名字会变成“有效比特/CD子码”或“有效比特/DAT子码”并显示音轨编号、指标和当前播放时间。从DAT的子码开始,起始ID(不是音轨编号)就会显现。当然,子码中的所有信息可以通过DIGI96系列的32比特模式进行解码,但这只是个例子。将2小时DAT磁带转换到PC时,专业硬盘录音软件可以利用这个信息在每轨开始自动设置标记(每个起始ID)。

 

比特统计与噪声

这个功能显示了音频比特的状态,将检测三个状态:总是低(0)、交替变化、总是高(1)。交替变化说明该比特正在使用,0表示没有使用该比特,总为1可能是由于有缺陷的AD转换器引起的。

 

Bit Statistic

这个比特统计可以确定音频信号的真实分辨率或字长,例如A/D转换器、混音台和效果设备的输出。音频数据比特使用正常时显示为绿色,比特未使用显示为蓝色,总为1时为红色。通道状态比特和有效比特的正常状态为绿色,总为红色表示错误或音频数据失真。

专业术语

Crest value: 峰值和有效值之间的比值。Crest值小的音乐比Crest值大的音乐响度高。

dBFS:数字音频信号电平单位,简称满度相对电平。以数字满刻度为参考的对数电平比率(7FFFH / 8000H)。

未加权有效值:不加入特殊加权滤波的均方根测量,22Hz-22kHz内频响平直。

采用频率:每秒采集的模拟信号采样点的数目。

字长:有一点像比特分辨率。每个采样点的比特数目。16比特:65536级或96dB动态范围。

Totalyser:一体式分析工具

概述

Totalyser是一个价值一千美元的一体式分析工具,对于RME音频卡用户是免费的!Totalyser将最重要的音频仪表显示在一个窗口内:一个30频段、192kHz高度可配置的分析仪、世界第一个具有示波管典型余辉的测角器(立体声示波器)以及峰值/有效值电平表。

DIGICheck Windows版3.0版本以上包含频谱分析仪和测角器。DIGICheck使用简单,并且提供英文在线帮助。

 

分析仪

专业且独特的30频段分析仪,以极低的CPU负载使用大量的DSP程序作为本地软件代码。

与当前几乎所有基于PC的解决方案不同的是,这里没有使用FFT(快速傅里叶变换)。这个方法不能将声音转化成视觉显示。FFT的频段具有固定的频率间隔,导致更高的频率有大量频段,更低的频率频段很少。很多厂商试图解决这个问题,但即使那样正弦波会出现不对称显示,且频段之间的间隔不够。

RME的频谱分析仪像通常所有的专业硬件设备一样,执行真正的带通滤波器计算。滤波器间的频率距离不是线性的,是基于人耳听觉曲线的。高度优化的软件可以运行一个30频段的分析仪,具有50dB的范围、锐截止滤波器以及每个频段100个LED灯,不会使电脑达到自己的极限。奔腾III 600MHz的CPU负载大约有15%,这已经包含了不能避免的图表加载!(更新:奔腾4 2.4GHz,低于2%)。

 

 

Format

这个频谱分析仪提供了模拟分析仪难以达到的的完整数字运算。这些特性包含了自由可调整的上升和释放时间、可配置的显示、不同的滤波器和特殊的显示模式。由于现代CPU的高度计算精度,分析仪可以精确地显示低至-140dBFS。

 

Format

操作说明

频谱分析仪最重要的应用是将音乐和语音中的频率及电平可视化。你看到的就是你在听的!分析仪甚至能够显示人耳听觉能力极限的电平和频率。这个视觉显示有助于训练耳朵,避免母带混音时出现严重的错误。通常工作室监听一般听不到低于100Hz的频率,那就扫一眼分析仪吧,看看低频的声音。

看懂显示器上的东西对于新手来说不是很简单,因为它显示的信息量太大了。但是经过学习后你就会认同,这是每日工作中非常有用、帮助很大的一款软件。

关于音乐分析、特殊显示模式、声音测量、特殊应用和噪声信号的更多信息请参阅Totalyser的在线帮助。

测角器

为了显示左右通道的电平和相位差别,广泛使用了示波器。右通道被发送到X输入,左通道发送Y输入,管转动了45°,做好了准备。这种显示经常在广播工作室、后期处理和母带领域中见到。长期以来,专用设备都十分昂贵,80年代中期时受到相对便宜些的相关表的排挤。它们提供的信息相当少,但很容易在任何情况下检测到相位问题。

与此同时,测角器在示波器和一些免费的软件应用中很常见。但是它们的品质,婉转点来说,不太令人满意。即使它们包含在一些昂贵的“专业”仪表应用中,也与最初测角器有很大的不同。据我们所知,一般的应用可读性低并且表现力一般。经过长期的优化和复杂算法的实现,我们成功地创建了一个本地软件——测角器,CPU负载很低,并且超越了上述提到的其他产品。

 

Goniometer

对于用户来说,最值得关心的就是可以快速、直接反应大量显示信息。RME的测角器显示连续(模拟)的线条,而不是单像素链,形成一个真正的毛线球。

我们不仅实现了对可读性很重要的示波管典型余辉,还使它很多变(只是在电脑条件下)。对于亮像素(即较新的)和暗像素(即较旧的),可独立调节余辉时间。

这个测角器可以以小、中或窗口显示在屏幕上。

只有在像RME一样的专业设备中,测角器才有意义。你很快就会发现,与相关表不同的是,二维显示展示了很多有趣的细节,使用一阵就会马上习惯它的操作,它支持电平表和1/3倍频程频谱分析仪。

 
Goniometer

关于相位显示、电平显示和自动增益控制(AGC)的更多信息请参阅Totalyser的在线帮助,你也在其中可以看到Totalyser和DIGICheck的更多信息。

总体——Totalyser

Totalyser模式下,分析仪、测角器、相关表和电平表可以同时显示,可以在一个窗口内显示你所有想要的信息。在单模式下,你可以选择小、中和三种窗口尺寸。

 

Totalyser

版权 © Matthias Carstens.

在这个技术信息说明的所有条目都已彻底检查,但不能保证没有任何错误。RME不为此文章中任何误导或错误的信息负责。借用或复制整个文档或部分内容需得到RME的书面许可。