DIGILINE PCIe MPX — специализированная PCI Express карта для программных FM-процессоров и для формирования MPX-сигнала

DIGILINE PCIe MPX — внутренняя PCIe-карта, разработанная для вещательных компьютеров с программными FM-процессорами (StereoTool, BreakawayOne и др.). Она предназначена для формирования комплексного стереосигнала (MPX) и надёжного подключения такого ПК к FM-передатчику.

Компания «Дигитон» производит звуковые карты для радиовещания с момента основания — с 1990 года. Мы — одна из старейших компаний, разрабатывающих и выпускающих профессиональные аудиокарты для отрасли, поэтому здесь без истории этого продукта не обойтись.

 

DIGILINE PCIe MPX — прямой наследник звукового USB-интерфейса TUSB.110MPX, премьера которого состоялась в сентябре 2017 года на выставке IBC в Амстердаме — на стенде наших партнёров Telos Alliance. TUSB.110MPX стал первым на рынке аудиоинтерфейсом с BNC-выходами, адаптированными по характеристикам для подключения к FM-передатчикам. Поддержка частоты дискретизации 192 кГц позволяла формировать на ПК полноценный MPX-сигнал, включая RDS.

 

Перед премьерой на выставке TUSB.110MPX прошёл тестирование в головном офисе Telos Alliance в Кливленде в связке с программным FM-процессором Omnia SST. Затем наше устройство отправилось в Европу к разработчику StereoTool — и получило высокую оценку от Ханса ван Зютфена.

 

Сегодня TUSB.110MPX не поставляется как отдельное устройство: он используется как OEM-модуль в составе вещательной станции DIGILINE DRC.200. Высокое качество звучания встроенного FM-процессора в DRC.200 во многом опирается на результаты этой коллаборации: TUSB.110MPX проходил тесты в лаборатории Ханса совместно со StereoTool, а по итогам испытаний мы дорабатывали наше устройство и улучшали переходные характеристики — в том числе за счёт настройки выходных фильтров.
DIGILINE PCIe MPX — это та же самая плата, что и TUSB.110MPX, в которой сохранены все наработки и преимущества. Мы лишь убрали лишние узлы и заменили USB-интерфейс на PCI Express, сделав решение проще и доступнее.

Ниже — пять основных особенностей DIGILINE PCIe MPX, которые делают эту звуковую карту уникальной и единственной в своём роде.

1) Выходы на BNC-разъёмах

Даже лучшие модели звуковых карт, которые рекомендуют разработчики FM-процессоров, обычно имеют симметричные балансные выходы на XLR или «джеках» — потому что они рассчитаны на подключение к линейному аудиовходу студийного оборудования, а не к MPX-входу FM-передатчика. BNC-вход передатчика ориентирован на коаксиальный кабель — это экранированный и помехоустойчивый тракт, распространенный стандарт для соединений вещательного оборудования.

 

Для подключения обычной аудиокарты к FM-передатчику приходится делать переходник; при этом нередко используется и «какой-то» подвернувшийся кабель. Всё это добавляет лишние контакты, повышает риск петель земли, ухудшает экранирование и увеличивает вероятность наводок (особенно с учётом того, что компьютер стоит в передающем центре). И самое неприятное — такие проблемы обычно нестабильны: сегодня соединение работает “нормально”, а завтра поменяли кабель или поставили рядом другой блок — и появились артефакты в эфире.

 

BNC-разъёмы на выходах DIGILINE PCIe MPX позволяют подключать выход компьютера к входу передатчика штатным, надёжным и инженерно правильным способом — с использованием коаксиального кабеля.

2) Переключаемое выходное сопротивление 0/75 Ом

MPX — это не простой аудиосигнал. Это широкополосный сигнал, состоящий из нескольких компонентов: моносоставляющая, стерео-разность (на поднесущей 38 кГц), пилот-тон 19 кГц и цифровой RDS-сигнал на поднесущей 57 кГц. Также используются предыскажения и ограничение полосы/спектра составляющих. Поэтому MPX-сигнал во многом ближе к “радиочастотному” миру, чем к студийному аудио, а его путь от FM-процессора до передатчика — это скорее доставка сигнала по линии передачи, чем обычное соединение “аудиовыход → аудиовход”.

 

В зависимости от того, как реализован MPX-вход у передатчика или промежуточного устройства, а также от длины коаксиального кабеля, может потребоваться установка выходного сопротивления 75 Ом или 0 Ом. При корректном согласовании источника MPX-сигнала, кабеля и входа передатчика по сопротивлению (и уровню, но об этом в следующем пункте) снижаются отражения на конце линии, а амплитудно-фазовые искажения в полосе MPX-сигнала становятся минимальными и предсказуемыми. Это помогает сохранить стереоразделение, стабильный уровень пилот-тона и RDS, а также то, что параметры тракта и звучание вашей радиостанции не будут „плавать“ при замене каких-то звеньев и устройств. 

3) Профессиональный выходной уровень до +14 дБн

Уровень MPX-сигнала определяет общую девиацию FM-передатчика и то, какими будут составляющие комплексного стереосигнала: моносоставляющая, стерео-разность, пилот-тон и RDS. Если уровень MPX-сигнала установлен неверно, передатчик будет работать либо с недостаточной девиацией (эфир звучит “тише” и менее плотно, ухудшается запас по отношению сигнал/шум), либо с перемодуляцией (перегруз, рост искажений, проблемы с нормативами и приёмом).

 

Линейные выходы обычных звуковых карт часто дают уровень, рассчитанный на бытовые или студийные входы, и оставляют инженеру два плохих сценария: либо повышать усиление в софте, упираясь в цифровой клиппинг и нарушая баланс составляющих MPX-сигнала, либо ставить внешний усилитель/согласующее устройство — добавляя лишнее звено, которое может внести шум, нелинейность и нестабильность.

 

DIGILINE PCIe MPX обеспечивает выходной уровень до +14 дБн, чтобы:

   • корректно “раскачивать” MPX-вход передатчиков и промежуточных устройств без внешних усилителей;
   • оставить в программном FM-процессоре достаточный запас и застраховаться от клиппинга;
   • точно и без сложностей откалибровать тракт по уровню/девиации;
   • и главное — сделать так, чтобы после настройки в реальной эксплуатации всё работало стабильно годами.

4) Цифро-аналоговые преобразователи Asahi Kasei AKM AK4452

В аудиокарте DIGILINE PCIe MPX используется ЦАП премиального класса Asahi Kasei (AKM) AK4452 — семейство, широко применяемое в high-end аудио и профессиональных устройствах. Этот ЦАП задаёт основу по низкому уровню шума, высокой динамике и малым нелинейным искажениям (SNR/DR, THD+N), а высокая устойчивость к джиттеру тактирования помогает формировать MPX-сигнал без “грязи” и артефактов.

5) Оптимизированные переходные характеристики

Программный FM-процессор формирует очень “плотный” сигнал после многоэтапной обработки: деление на полосы, компрессия, лимитирование и (часто) клиппинг. Такая обработка создаёт крутые фронты и высокую энергию в верхней части спектра. И даже если сам программный FM-процессор настроен идеально, итоговое звучание можно заметно ухудшить при преобразовании MPX-сигнала из цифровой формы в аналоговую — если аналоговый тракт звуковой карты ведёт себя некорректно на быстрых изменениях сигнала.

 

Дело в том, что итоговое качество выхода карты (а значит, и звучание вашей радиостанции) формируется ЦАПом совместно с аналоговым выходным каскадом. Технические параметры карты принято оценивать стационарным синусоидальным тоном — и они важны. Но в реальной эксплуатации на выходе не “ровный синус”, а постоянно меняющийся сигнал с резкими переходами. И здесь на первый план выходят переходные характеристики — то есть то, как карта ведёт себя в моменты быстрых изменений сигнала.

 

Если переходные характеристики плохие, то вы получаете:

   • звон на переходах (слышится как “жесткость”, “песок”, “стекло”);
   • прострелы — короткие выбросы, вызывающие перемодуляцию, перегруз и иногда проблемы с нормативами по девиации;
   • смазанные атаки — удары становятся менее чёткими, речь теряет разборчивость;

   • пре-звон / пост-звон на акцентных звуках; в эфире это может выражаться в неприятном “подсвистывании”.

 

 

Переходные характеристики DIGILINE PCIe MPX рассчитаны на работу с плотным MPX-сигналом, поэтому в паре с корректно настроенным программным FM-процессором вы получаете в эфире:

   • “чистую яркость” вместо “колкости”;
   • более разборчивую речь;
   • меньше усталости при длительном прослушивании радиостанции;
   • “плотный” эфир без ощущения грязи на верхах.

   • Слот: PCIe x1
   • Питание: от материнской платы
   • Разрядность отсчёта (глубина квантования): 16 / 24 бит
   • Частоты дискретизации: 44,1 / 48 / 88,2 / 96 / 176,4 / 192 кГц

Выходы MPX
   • 2 несимметричных выхода; независимые регуляторы выходного уровня
   • Разъёмы: BNC
   • Выходное сопротивление: переключаемое 0 Ом / 75 Ом
   • Максимальный выходной уровень: +14 дБн

Параметры качества
   • АЧХ: +0,1 дБ / −1,5 дБ
   • Уровень шума: ≤ −96 дБ
   • THD+N: ≤ 0,01%
   • IMD+N: ≤ 0,03%
   • Взаимопроникновение каналов: ≤ −89 дБ

Элементная база
   • ЦАП: Asahi Kasei (AKM) AK4452

Поддерживаемая ОС
   • Windows 10 (32- или 64-разрядная версия)