1. 주파수 응답 (frequency response) 및 위상 응답 (phase response)
2. 노이즈 레벨 (noise level) [A weighted]
3. 왜곡 (distortion) vs. 주파수 (frequency)
4. THD & THD+N [100Hz, 1kHz, 10kHz] -> DAC과 DAP의 경우 1kHz 0dBFS도 측정
5. DIN IMD (250Hz, 8kHz, 4:1) & CCIF IMD (13kHz, 14kHz, 1:1)
6. 크로스토크 (crosstalk)
7. THD vs. 출력 (output amplitude)
8. 채널 밸런스 (channel balance)
9. 출력 임피던스 (output impednace)
10. 출력 오프셋 (output offset)
11. [DAC과 DAP만] 풀스케일(full-scale) or 최대 출력 전압
[ASUS XONAR DX Loopback]
* 모든 그래프는 스케일에 유의하여 살펴보셔야 합니다.
* 측정은 24bit, 96kHz 설정에서 진행되었습니다.
1. 주파수 응답 (frequency response) 및 위상 응답 (phase response)
위 측정 결과는 loopback 테스트이므로 ARTA에서 single channel 모드로 측정되었지만, 실제 앰프를 측정할 때는 dual channel 모드로 테스트합니다. DAC과 DAP의 경우, dual channel로 측정할 수 있는 방법이 없으므로 부득이하게 single channel로 측정합니다. (이 때 ASUS XONAR DX의 loopback 결과를 어느 정도 고려해서 평가해야 합니다.)
2. 노이즈 레벨 (noise level) [A weighted]
* 노이즈 레벨은 RMAA 처럼 dBFS가 아니라 dBu로 측정됩니다. 즉 '실제 아날로그 전압'을 토대로 계산됩니다.
(dBFS로만 노이즈가 측정되는 것은 RMAA의 매우 치명적인 단점 중 하나로, 덕분에 ADC의 풀스케일 전압에 따라 동일 기기의 노이즈 레벨이 달라집니다.)
△ Line in 노이즈 (계측기로서의 신뢰성을 위해서 같이 올립니다.)
△ Loopback 노이즈
Looback 노이즈의 60Hz험은 교류 전원으로 인해 케이블에 유도된 신호가 아닐까 합니다. 추후 차폐된 케이블로 다시 테스트해봐야 할 것 같습니다.
한편 RMAA 등에서 제공하는 다이내믹 레인지 측정은 디지털 기기의 최대출력과 노이즈 사이의 비율을 살펴보는 것으로서 생각보다 큰 의미가 있지 않기 때문에 측정하지 않습니다. 실제 기기의 사용 상황과 가장 밀접한 관련을 가지는 것은 다이내믹 레인지보다는 SNR인데, SNR은 재생하는 신호의 수준에 따라 달라집니다.
프로 오디오의 경우, 대부분의 장비가 표준 운영 레벨(+4dBu, -10dBV) 등에 맞춰 있으므로 SNR 측정에 적합한 기준이 존재하지만 보통의 컨슈머 오디오에서는 그러한 표준 레벨이 존재하지 않으며, 따라서 개별 환경에 따라 SNR도 천차만별입니다.
(2012/12/2 추가) 단 디지털 기기(사운드카드, DAC, DAP)에서는 다이내믹 레인지가 중요한 의미를 가집니다. 최대로 출력 가능한 전압 폭을 의미하거든요. 특히 다이내믹 레인지가 96dB 이상으로 나오지 않을 경우 CD의 다이내믹을 제대로 살리기 힘듭니다. (적어도 85dB은 되어야 합니다.) 더불어 기기를 전문적인 용도로 사용할 경우, 다이내믹 레인지는 레코딩 및 마스터링의 품질과도 크게 연관됩니다.
위에서는 RMAA에 대해 비판적인 입장을 내세웠지만 이런 견지에서 본다면 RMAA의 측정 항목은 디지털 기기 측정에 적합하게끔 구성되어 있습니다. (그러나 아날로그 기기 측정에 대해서는 그렇지 않습니다.) 다만 여전히 측정의 한계는 존재하고, 특히 데이터에 대한 상세한 설명을 제공하지 않아 결과를 오도하기 좋지요. RMAA 테스트가 완전히 신뢰로우려면 측정 대상과 측정 기기의 풀스케일(full-scale) 레벨 매칭이 가능해야 합니다. (하지만 이 때에도 여전히 아날로그 기기 측정에는 적합하지 않음을 다시 강조합니다.)
3. 왜곡 (distortion) vs. 주파수 (frequency)
현재 샘플링레이트 설정으로 인하여 20kHz 이전에 THD 그래프가 끊깁니다.
4. THD & THD+N [100Hz, 1kHz, 10kHz]
△ -3dBFS THD
△ 0dBFS THD (ASUS XONAR DX는 사운드카드이기 때문에 같이 첨부합니다.)
5. DIN IMD (250Hz, 8kHz, 4:1) & CCIF IMD (13kHz, 14kHz, 1:1)
한편 현재 RMAA에서 측정하는 IMD는 SMPTE IMD로, 60Hz와 7kHz를 4:1로 테스트하고 그 때의 인터모듈레이션을 살펴봅니다.
문제는 RMAA에서는 순수하게 IMD만 측정하지 못하고 항상 IMD+N으로만 측정합니다. 더불어 IMD 계산식은 THD와는 달리 조금 복잡한 편인데 RMAA 매뉴얼 어디에도 IMD 계산식을 찾아볼 수 없습니다.
ARTA에서 측정한 SMPTE IMD는 다음과 같습니다.
SMPTE IMD가 아니라 DIN IMD를 측정 항목으로 삼은 것은 60Hz에 험이 있기 때문입니다.
한편 CCIF IMD는 13kHz, 14kHz로 측정하는 방법과 19kHz, 20kHz로 측정하는 방법이 있는데, 측정 대상의 주파수 응답상 고역 제한이 있느냐 없느냐에 따라 두 가지 중 하나를 선택할 수 있습니다. 대개는 고역 제한이 없는 편입니다만, 혹시라도 고역 제한이 있을지도 몰라 측정의 일관성을 위해 항상 13kHz, 14kHz로 측정합니다.
ASUS XONAR DX의 CCIF IMD(19kHz, 20kHz)는 다음과 같습니다.
6. 크로스토크 (crosstalk)
ARTA의 (Real Time) dual channel FR 모드를 이용하여 PN Pink 노이즈를 이용하여 측정합니다. 현재 1kHz에서 -85dB 가량의 크로스토크를 보여주고 있습니다. (60Hz, 120Hz, 180Hz의 피크는 험으로 인한 에러입니다.)
한편 RMAA의 경우 멀티톤을 이용해서 테스트하는 것 같은데 동일한 멀티톤으로 측정하더라도 RMAA의 측정 결과가 더 좋습니다. 왜 그러한지는 불분명합니다. RMAA의 측정 메커니즘이 매뉴얼에 설명되어 있으면 좋으련만...
7. THD vs. 출력 (output amplitude)
20옴에서 최대출력이 심하게 감소한 것은 출력 임피던스로 인한 영향입니다.
THD가 1%에 이를 경우, 이 때 클리핑으로 판정하며 그 때의 출력을 최대출력으로 규정합니다.
8. 채널 밸런스 (channel balance)
ARTA의 임펄스 리스폰스 분석을 이용하여 dual channel 모드로 측정합니다.
9. 출력 임피던스 (output impednace)
본래 출력 임피던스 측정 데이터는 LIMP를 이용해 10-30kHz 대역에서 임피던스 그래프로 얻어냅니다. 그러나 현재 측정 대상이 측정 기기 자신이므로 그렇게 측정할 수가 없습니다. 따라서 디지털 멀티미터(DMM)을 이용해 1kHz에서 측정하였는데 약 101.0 ohms 입니다.
10. 출력 오프셋 (output offset)
출력 오프셋은 출력 신호에 섞여 있는 직류(DC) 성분을 일컫습니다. 측정은 디지털 멀티미터(DMM)을 이용합니다.
ASUS XONAR DX의 출력 오프셋은 0.0mV로 측정되었습니다.
11. 풀스케일(full-scale) or 최대 출력 전압
ASUS XONAR DX는 드라이버 문제가 있는 관계로 정확하게 풀스케일 전압 테스트가 불가능합니다.
현재 설정 상황에서는 약 1.9Vrms 가량으로 풀스케일 전압이 측정되는군요.
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