Není to ani tak dlouho, co jsme si Xonar Phoebus rozebírali a nyní nadešel čas, abychom kartu otestovali v praxi. Než se k tomu však dostaneme, bylo by při této na našem magazínu tak trochu sváteční příležitosti dobré, abychom si vysvětlili z čeho se taková karta skládá a základní pojmy v oboru digitálního zvuku.
Zvuková karta je komplexní zařízení, v dnešní době miniaturizace velmi často vysoce integrované do jednoho čipu s minimem okolních součástek. Tak je tomu u integrovaných kodeků na základních deskách, jež používá drtivá většina uživatelů PC. Princip jejich funkce se však (na rozdíl od parametrů) téměř neliší od plnohodnotných zvukových karet.
Základem zvukové karty je DSP (digitální signálový pprocesor), který komunikuje se základní deskou přes nějaké rozhraní, většinou PCI, PCI Express či USB. DSP řídí naprosto vše, sebemenší část zvukové karty, třeba i dnes velmi moderní všelijaká světélka a „blikadélka“. Jeho nejdůležitější prací je zprostředkovat komunikaci právě mezi operačním systémem a audio převodníky. Je na každém výrobci, jaký zvolí a jak jej naprogramuje, může umět zpracovávat složité zvukové efekty či dekódovat různé formáty, čímž ulehčí procesoru.
Druhou nejpodstatnější částí karty jsou D/A (také DAC) a A/D (ADC) převodníky neboli čipy převádějící digitální data obdržená z procesoru na analogový signál (D/A) a naopak analogový signál na digitální data (A/D). Na trhu naleznete ohromné množství různých druhů, od těch určených do MP3 přehrávače až po špičkové studiové kousky. Jsou to tedy součástky, které mají na výsledné parametry a zvuk největší vliv. A jelikož jsou jejich analogová rozhraní většinou příliš slabá, připojují se za ně ještě operační zesilovače, který tento slabý signál zesílí. Mimo to zde slouží i jako filtry vysokých kmitočtů vznikajících při převodu. Na konec se ještě sluší doplnit, že kombinace A/D i D/A převodníku v jednom čipu se nazývá kodek.
Nic z toho by ale nefungovalo bez zdrojové části. Ta je velmi důležitá, čím čistší a kvalitnější bude napájení, tím méně rušivých složek bude na výstupech a vstupech. Zdroj někdy musí napájet i celkem náročné sluchátkové zesilovače a komplexní návrh takového měniče není zrovna jednoduchá záležitost. Nejspíše nemá cenu zvukovou kartu dále rozebírat do sebemenšího detailu, naleznete zde spoustu součástek jako oscilátory starající se o synchronizaci dat mezi DSP a převodníky, dekodéry S/PDIF a velké množství podpůrných obvodů (multiplexory, paměť ze které bootuje DSP) apod.
Základní pojmy a veličiny
Vzorkovací frekvence – jednoduše řečeno je to frekvence, jakou je snímán analogový signál, či kolikrát za sekundu je zapsána jeho digitální hodnota. Například: nejrozšířenější vzorkovací frekvence 44,1 kHz znamená 44 100 vzorků za jednu sekundu. A jelikož při nízké vzorkovací frekvenci dochází při opětovném dekodování signálu ke vzniku kmitočtů, které původní signál neobashoval, musí být vzrokovací frekvence minimálně dvakrát vyšší než frekvence zaznamenávaného signálu. Dnes používané frekvence jsou 32 až 192 kHz, případně dokonce 384 kHz. Zvukový přínos vzorkovacích frekvencí vyšších než 96 kHz je velmi diskutabilní.
Bitová hloubka – je to maximální hodnota amplitudy v digitální podobě. Každý vzorek má svoji digitální hodnotu a maximální hodnota, které může dosáhnout je právě bitová hloubka. Opět příklad na nejpoužívanějších 16 bitech – při této hloubce může jeden vzorek dosáhnout 65 536 různých úrovní amplitudy. Dnes většina zvukových karet zvládá 16, 20, 24 a výjimečně také 32 bitů. Pomocí úpravy bitové hloubky se digitálně reguluje hlasitost u drtivé většiny zařízení, ale zvuk tím degraduje, ztrácí detaily a dynamiku (většina lidí to však nepozná, proto není třeba se tím trápit).
Jitter – jitterem nazýváme krátkodobou fázovou stabilitu hodin. Zde se asi nemá cenu zabývat tím, co to je, důležité pro nás je, že je to jev nežádoucí a má dosti negativní vliv na zvuk. S vysokým rozptylem budou výšky trhat uši a ubude i prostoru. Jitter se vyskytuje hlavně při přenosu mimo zvukovou kartu, například S/PDIF, kde u koaxiálního přenosu dosahuje maximálně několik desítek pikosekund, optický TOSLINK má však hned několik nanosekund. I synchronní USB se pohybuje okolo 1000 ps, asynchronní pak dosahuje teoreticky nulového jitteru.
První seznámení s Xonarem z ROG, slovníček pojmů
Bližší pohled na kartu a software
Bližší pohled na kartu
Specifikace karty
- Odstup signál-šum předních reproduktorů : 118 dB
- Odstup signál-šum sluchátkového výstupu : 110 dB
- Odstup signál-šum linkového vstupu : 118 dB
- THD+N linkového výstupu : 0,00039 % (-108 dB)
- THD+N sluchátkového výstupu : 0,001 % (300 dB)
- Vstupní THD+N : 0,0003 % (-110 dB)
- Frekvenční pásmo (-3 dB, 24 bit / 96 kHz) : 10 Hz to 48 kHz
Vstupní/výstupní napětí
- Linkové výstupy : 2,2 Vrms (3 Vp-p)
- Sluchátka : 7 Vrms (9.9 Vp-p)
Musím říct, že některé parametry mě ihned praštily do očí. Například THD+N linkového výstupu – Asus slibuje 0,00039 % a přitom použitý DAC má v katalogovém listu 0,0006 % za ideálních laboratorních podmínek. Nechme se tedy překvapit.
Krabice je podobná všem ostatním produktům rodiny Republic of Gamers, daleko zajímavější je ale její obsah.
Krom samotné karty je v balení také instalační manuál, CD, redukce z molex na PCI-Express 6pin, redukce pro připojení TOSLINK a hlavně ovladač s integrovaným mikrofonem.
Na horní straně ovladače naleznete knoflík, s jehož pomocí se reguluje hlasitost sluchátkového výstupu a lze s ním umlčet mikrofon. Z přední strany se pak přepojuje samotný headset do dvou zdířek typu 3,5mm jack. Za zmínku stojí, že tyto konektory jsou podsvětelny zelenou a červenou LED.
Většinu přední strany karty kryje perforovaný plechový štít, který by měl mimo desingových účelů také stínit od EMI. Zda tam vůbec k nečemu je se podíváme později.
Na zadní záslepce je většina konektorů karty. Zleva mikrofonní vstup, sluchátkový výstup, zdířka pro připojení ovladače, linkový vstup, linkový výstup, centr/subwoofer, zadní reproduktory a boční reproduktory, jejichž konektor slouží po připojení redukce zároveň jako optický S/PDIF výstup.
Na horní straně karty se nachází mimo přídavného konektoru PCI Express (6-pin) také interní výstupní konektor S/PDIF a AUX pro připojení nějakého analogového signálu (například DVD mechaniky). Nápis Xonar Phoebus světélkuje a to buď modře, nebo červeně. Nehledal jsem souvislosti nějaké funkce s barvou, je možné, že její volba je náhodná.
Zadní strana karty není opět ničím zajímavá, kdežto pod krytem nalezneme většinu součástek ve své plné kráse. Kartu už jsme si jednou rozebírali, tak už ji jen zběžně popíši.
Nachází se zde tři D/A převodníky, dva PCM1796 obsluhují sluchátkový a přední linkový výstup, CS4362 pak zajišťuje zbylé linkové výstupy pro vícekanálový zvuk. Za nimi jsou operační zesilovače NJM2114 (PCM1796) a NE5532 (CS4362), bohužel jsou všechny připájeny napevno. Sluchátkový zesilovač TPA6120A2 je osazen na horní straně karty kousek od kodeku ALC889, zde zpracovávající signály z mikrofoního vstupu. Signály z linkového vstupu má na starosti A/D CS5381.
Ovladače a dodávaný software
V ovladačích lze nastavit prakticky vše. Jsou zde volby vzorkovací frekvence, bitové hloubky, úrovní, zesílení sluchátkového výstupu a množství efektů.
Dále Asus ke kartě dodává software Dolby Home Theater 4, v němž jsou opět různé volby efektů a ekvalizéru, nic převratného.
Měření kvality zvuku
Měření karty
Karta byla testována na následující sestavě:
- Základní deska: MSI Z68A-GD80
- Procesor: Core i5-2500K
- Zdroj: Cooler Master Silent Pro 800 W
- Sluchátka: AKG K 701
- Reproduktory: Wharfedale Diamond 10.1
- Zesilovač: DIY DPA223 j-FET a FastMod
Xonar Phoebus jsem měřil loop-back testem, tedy pomocí kabelu připojeného z výstupu do vstupu. Údaje byly zaznemanány v programu ARTA. Vše bylo meřeno v operačním systému Windows XP Professional. To proto, že se Microsoft rozhodl, že od Visty výše bude mít výhradní kontrolu nad zvukovou kartou a vše bude resamplovat, což má katastrofální dopad na výsledky.
Pro porovnání je do každého grafu zahrnut integrovaný kodek Realtek ALC892, jenž patří do takové vyšší třídy integrovaných zvukovek na základních deskách. Měření bylo prováděno na třech vzorkovacích frekvencích – 48, 96 a 192 kHz vždy v 24bitové hloubce.
Na ukázkovém obrázku si vysvětlíme, co z něj vlastně můžeme vyčíst.
Na obrázku výše vidíte screenshot z aplikace ARTA. Vodorovná osa znázorňuje frekvenci a svislá osa amplitudu, neboli úroveň útlumu této frekvence. V levém dolním rohu se zobrazují hodnoty harmonického zkreslení (THD), harmonického zkreslení s podílem rušivých složek (THD+N) a v neposlední řadě také vstupní RMS úroveň v dB.
Zelený graf a červené hodnoty představují měření integrovaného kodeku, žlutý s černými pak přední výstup Xonar Phoebus. Ostatní kanály bohužel nelze dostupnými prostředky změřit.
Měření odstupu rušivých složek
Toto měření nám ukáže, jaký má karta útlum pro všechny rušivé frekvence, to znamená jak dobře jsou potlačeny jevy jako šum a podobně.
Nejdřív se podíváme na měření vstupů zvukových karet. Rozdíl mezi integrovaným kodekem a Xonar Phoebus je znatelný na první pohled. Útlum větší jako 100 až 110 dB by měl být dostatečný a lidské ucho už by bez zesílení nic zachytit nemělo. U testované karty je to jistota, jelikož dosáhla útlumu 134 dB pro přední reproduktory, ale u integrovaného kodeku už bych si s -80 dB tak jistý nebyl. Jen při vzorkovací frekvenci 192 kHz se parametry Xonar Phoebus rapidně zhoršily.
Na změření podílu rušivých složek z výstupů zvukových karet není vstup dostačující, měření vypadá naprosto stejně jako měření samotného ADC, jelikož mají DAC lepší odstup signál-šum. Avšak to platí jen, je-li DAC bez signálu. Jakmile je spuštěn generátor, tak i na velmi nízké úrovni -100dB se na výstupu DAC objeví velmi vysoké šumové pozadí. Bádal jsem několik dní nad tím, čím to je způsobeno, ale ani po vyzkoušení 3 operačních systémů a několika jiných měřících programů jsem se nedopídil výsledku. Mám tedy za to, že buď je software ještě značně nedoladěný a nebo pravděpobodbněji, že nám přišel na recenzi ne zrovna dobrý kousek, napovídají tomu i ostatní měření.
Pro zajímavost jsem zkusil demontovat plechový kryt, u kterého Asus prosazuje mimo jiné také stínění od EMI rušení.
Výsledek asi nikoho nepřekvapí, prakticky žádná změna. Žlutý graf představuje kartu se stíněním, zelený bez. Je možné, že když se pod kartou roztopí několik grafických karet na plný výkon a hlavně jejich spínané měniče, už tento kryt nějaký účinek mít může.
Měření zkreslení
Harmonické zkreslení je nežádoucí jev, který vyjadřuje procentuální podíl vyšších harmonickýh frekvencí v signálu. Tím se rozumí násobky základní frekvence, tedy v případě 1 kHz jsou to výstupky v grafu na 2, 3, 4...n kHz.
Měření harmonického zkreslení 48 kHz
Měření harmonického zkreslení 96 kHz
Měření harmonického zkreslení 96 kHz
Integrovaný kodek má těchto frekvencí ohromné množství, Xonar Phoebus prakticky jen základní sudé a liché násobky v přijatelné úrovni. Hranice pro zachycení lidským uchem je asi 0,1–0,05 % při frekvenci 1 kHz.
Měření sluchátkového zesilovače
Jako reference k sluchátkovému zesilovači slouží opět integrovaný kodek.
Na screenech níže je porovnáno THD sluchátkových výstupů karet bez zátěže.
Měření harmonického zkreslení sluchátkového výstupu 48 kHz
Měření harmonického zkreslení sluchátkového výstupu 96 kHz
Opět vidíme, že se opakuje stejná situace jako v případě měření linkových výstupů. Podívejme se, jaké změny nastanou po připojení zátěže.
Měření harmonického zkreslení sluchátkového výstupu se zátěží
Měření harmonického zkreslení sluchátkového výstupu se zátěží
Jako náhradu sluchátek jsem použil 36? rezistorovou zátěž. Nejběžnější impedance sluchátek je 32 ?, takže to přibližně odpovídá. Můžete vidět, že se měření už opravdu rapidně změnilo. Přibylo zkreslení a to hlavně u integrovaného kodeku, kde dosáhlo takové úrovně, že je bez problému slyšitelné běžným smrtelníkem. Xonar Phoebus si pořád drží dobré jméno a dosahuje velmi dobrých parametrů i zde. První graf představuje měření frekvencí 1 kHz, druhý pak simuluje basovou složku signálu frekvencí 120 Hz. Integrovaný kodek už má opravdové problémy.
Měření výstupních výkonů
U tohoto měření jsem nechal připojenou zátěž z předchozího testování a připojil na ní voltmetr měřící úbytek napětí. Z něj lze pak již jednoduše vypočítat výstupní výkon.
U výstupu integrovaného kodeku jsem naměřil napětí necelých 100 mV, což dělá do zátěže 36 ? asi 15,4 mW sinusového výkonu. To sice některým citlivějším sluchátkům stačí i na lehce hlasitější poslech, ale za cenu vysokého zkreslení.
Zato testovaná karta nezklamala. Při výstupním napětí 5,54 V dostáváme výstupní výkon bezmála 853 mW, což je hodnota 55× vyšší! To opravdu stačí na poškození sluchátek, v horším případě i sluchu. Obrovská výkonová rezerva přijde vhod hlavně u hudby s velkou dynamikou a karta si tak zachová pořád velmi dobré parametry. Neměl by být problém ani při připojení sluchátek s impedancí do 300 ?, integrovaný kodek končí u 60 ?.
Při poslechových testech jsem si všiml, že karta při regulaci hlasitosti přes připojený ovladač potichu lupe, rozhodl jsem se toto lupání změřit a výsledek vidíte níže.
Lupání při změně hlasitostiNení to žádný strašný jev, většinu času si toho nevšimnete, ale přece jenom to tam je. Nevím čím by to mohlo být způsobeno, možná rušením při komunikaci mezi DSP a ovladačem, případně DSP a DAC či samotnou změnou hlasitosti úpravou bitové hloubky.
Poslechové testy a závěr
Poslechové testy
Při prvním zapnutí a připojení sluchátek jsem byl lehce zklamán. Ne ani tak zvukem, jako spíše nedostatečnou hlasitostí. Avšak po chvilce hledání jsem nalezl to, co má sluchátka potřebovala. Nastavením zesílení sluchátkového zesilovače na maximum jsem jim vdechl nový život. Výsledek opravdu dokáže „urvat hlavu“, na maximální výkon je to neposlouchatelné, ne kvůli zkreslení, ale kvůli tomu, že poté několik minut slyšíte jen pískání.
Nemá smysl tu sáhodlouze popisovat podání všelijakých neslyšitelných jevů, stačí vědět, že zvuková kvalita je velmi dobrá i přes to, že se jedná o horší kousek karty. Je slyšet, že karta opravdu vychází z Essence STX a já osobně bych mezi ní a Phoebusem nepoznal rozdíl. Dobré podání celého pásma, nechybí žádný jemný zvuk a nic si zvukovka nevymýšlí. Přesné, pevné basy, pěkné středy a příjemné výšky.
Xonar Phoebus zvládá všechny hudební žánry od klasiky přes rock až po elektro. I při rychlých skladbách System of a Down lze bez problému rozlišit jednotlivé nástroje. Zvuk není ani nijak moc zabarven, je poněkud analytický, mně osobně takový vyhovuje nejvíce.
Jelikož je to karta určena primárně pro hráče, nezbývalo než po dlouhé době provětrat zbraně v Battlefieldu 3. Zde jsem ocenil opravdu velmi dobré podání prostoru, stereo sluchátka byla pro orientaci naprosto dostatečná. Vskutku není potřeba si kupovat všelijaké vícekanálové headsety, u kterých výrobce slibuje modré z nebe, vedle kvalitních stereo sluchátek naprosto propadnou.
Při poslechu na reproduktory jsem byl také velice spokojen. Platí to co je řečeno výše, avšak zde je prostor slyšet o něco více, než na sluchátkách. Vytýkat ji tedy z hlediska kvality zvuku nemůžu vůbec nic.
Nic z toho však neplatí v případě integrovaného kodeku. Už relativně dlouhou dobu poslouchám hudbu výhradně přes externí DAC a jsem tedy celkem „rozmazlen“. Po zapojení sluchátek do výstupu na základní desce kvůli srovnání s Phoebusem mě čekalo nemilé překvapení. Neskutečně uječené výšky, středy potlačené a nepřesné, sem tam se objevily i nějaké uhuhlané basy. Výkon dostatečný tak leda na tiché večerní poslouchání nějaké podkresové muziky. AKG K 701 jsou na zdroj zvuku dost citlivé a tohle mi to naprosto potvrdilo.
Při poslechu na reproduktory se situace příliš nezměnila, prakticky to samé. Skok je obrovský a jsem si téměř jist, že stejný bude i pro majitele levnějších sluchátek. Například u headsetů z cenové kategorie kolem 1000 Kč (zkoušeli jsme Ozone Onda ST a 3HX) byl rozdíl patrný takříkajíc na „první poslech“. Integrovaný kodek jednoduše neumožní slyšet všechny obsažené detaily, i když to sluchátka z takové cenové kategorie již zvládají.
Závěr
Když si člověk vybírá zvukovou kartu, většinou to bude buď i náruživý hráč, nebo milovník dobré hudby, případně někdo, kdo by se rád podíval na nejnovější filmové trháky na svém vícekanálovém domácím kině. Asus Xonar Phoebus uspokojí všechny tyto skupiny. Nabídne parádní výkon ve hrách, obslouží i náročná Hi-Fi sluchátka a disponuje výtupy pro 8kanálový zvuk.
Sluchátkový výstup Phoebusu se kvalitou velmi blíží Essence STX. Dokonce si troufám tvrdit, že většina lidí bez výměny operačních zesilovačů nepozná rozdíl. Vyzdvihnout musím také velmi kvalitní linkový vstup a hráčům určitě přijde vhod stolní ovladač s mikrofonem a spoustou vychytávek. Někdo uvítá i to, že lze sluchátka a linkový výstup používat zároveň bez jejich vzájemného ovlivňování.
Asus Xonar Phoebus
+ výborný zvuk i parametry
+ ovladač s integrovaným mikrofonem
+ sluchátkový zesilovač
+ různé herní vychytávky
- ovladače a prozatimní spíše nepodpora ASIO
- nevyměnitelné operační zesilovače
