44.1KHz sampling rate로 만들어진 20KHz 샘플데이터를 DAC에서 사인파의 복원에 대해 여러 의견이 있어 실험을 해 보았습니다.
먼저 실험에 들어 가기전 저의 견해는 "깨끗한 사인파로 재생된다" 였습니다. -- 당연히...
그럼 실험결과를 보시죠..
먼저 실험 조건은 다음과 같습니다.
파형발생 : Cool Edit 2.1을 사용하였고 44.1KHz 샘플레이트로 20KHz 파형을 생성 합니다.
<그림 1> cool Edit에서 만들어진 샘플데이터
재생 : 재생은 푸바의 WASAPI 모드로 출력 했습니다.
DAC은 세가지를 비교 했습니다.
DAC1 : PC 사운드카드 출력
DAC2 : NA7004 네트웍 플레이어
DAC3 : 삼성 AS-2000 리시버
DAC2와 DAC3는 SPDIF 광케이블 정합 입니다.
<그림 2> DAC1 PC 사운드 카드 출력
위 그림은 PC의 사운드 카드 출력 입니다.(이어폰 단자 출력)
20Kz가 잘 재생되는것 처럼 보입니다.
매끈하게 보이죠? 이것으로 깍두기나 완전한 사인파가 아닐 것 같은 가능성은 조금 해소 되었을 것입니다.
근데 측정된 주파수가 21KHz 라고 나옵니다. 실은 파형 캡처 순간에는 21KHz 였지만 계속 흔들리고 있었습니다.
조금 넓혀서 좀더 긴 시간 동안의 파형을 보겠습니다
<그림 3> 그림2를 시간축을 넓혀서 관찰한 파형
뭔가 좀 이상합니다.
약 2KHz 의 신호와 모둘레이션 된 것 처럼 보입니다.
주파수도 22KHz라 찍힙니다.
지터도 굉장히 심합니다.
사운드 카드 자체가 이상한가 싶어서 48KHz 샘플과 88.2KHz 샘플을 재생해 보았습니다.
이런 현상 없이 잘 재생 됩니다. 파형은 캡처해 둔 것이 있지만 생략 하겠습니다.
역시나 PC 사카는 구리다는 생각으로 집에서 요즘 주로 사용하는 마란츠 네트웍플레이어 NA7004에서 재생 해 보았습니다.(DAC2)
<그림 4> DAC2(NA7004) 에서 재생한 파형
그림4는 마란츠 네트웍 플레이어 NA7004에서 재생한 파형입니다.
역시나 매끈하게 보입니다.
조금 넓혀서 <그림2>와 같은 문제가 없는지 보겠습니다.
<그림 5> 그림4을 시간축 넓혀서 관찰한 파형
아까 PC 사운드 카드 출력 보다는 양호 합니다. 그래도 약간의 모둘레이션이 있는 것처럼 보입니다. 약 4KHz 성분이 보입니다.
이번에는 다른 DAC3(삼성 AV리시버 AS-2000)에서 관찰 해 보겠습니다.
<그림 6> DAC3(삼성 AS-2000 리시버)에서 재생한 파형
<그림 7> 그림6을 시간축 넓혀서 관찰한 파형
지금까지 본 파형중에 가장 깨끗 합니다.
변조된 파형도 관찰되지 않습니다.
<결론>
1. 44.1KHz 샘플레이트로 샘플링된 20KHz 신호는 매끈하게 재생된다.
2. 그러나, DAC의 성능에 따라 변조된 파형이 발생되는 경우도 있다. 이것은 재건 LPF의 성능에 기인하는 것으로 보인다.
사족1) 삼성 AS-2000이 의외로 깨끗한 파형을 출력해 주었습니다. 변조 파형도 없습니다. 파형의 흔들림도 거의 없이 깨끗했습니다. 마란츠 ODM이라 합니다.
.
사족2) PC 출력과 NA7004에서 보여준 변조 파형이 왜 생기는지에 대해서 분석해 보아야 겠습니다. Reconstruction LPF의 성능과 관련이 있을 것으로 생각 합니다.
이 부분 의견 주시면 고맙겠습니다,
Aliasing Effect는 아닌 것 같습니다.
19KHz로 주파수를 낮추면 이런 현상은 사라집니다.
사족3) 다른 유명 DAC들도 한번 측정해 보고 싶다…
너무 허접한 DAC으로 실험 했나요?