玩转RMAA 6.0

《玩转RMAA 6.0》
来源: 国产电音研究二所

发表于《乐器》11月号，原文叫《RMAA6.0详细使用指南》。



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2008-3-31 23:52


无论是玩电脑音乐还是玩HIFI，大家一定对权威测试软件RMAA不会陌生，全称为Right Mark Audio Analyzer，从字面上来理解就是“正确打分的音频分析器”，其母公司Symplex也就是俄罗斯最大的IT网站（www.iXBT.com）于2001年初在莫斯科注册了Rightmark网站（www.rightmark.com），注重于发展PC的免费测试软件，至今为止Rightmark旗下已经有CPU、内存、主板、声卡、显卡等测试软件，而其中最最出名的，还是老本RMAA这款音频测试软件，凭借其易用、客观性受到了全球音频爱好者的追捧——你再也找不到比RMAA更加简便和廉价的测试方法了（免费下载），可以说目前世界任何一款声卡都必须得过RMAA这道关。

近日Rightmark网站将RMAA升级到了6.0版本，更加细致、全面与方便。笔者也借此机会围绕RMAA重新详细谈谈测试方法和注意事项。请大家先去下载这款软件，6.0版本分为大众版和专业版，其中大众版是完全免费的，功能依然强大：http://audio.rightmark.org/download.shtml。另外也请大家先结合我上月在www.Xound.net发表的《唯物主义音质判断法》进行参考。


为什么要测试音频设备？因为，

1、你不能信广告。赵本山老师都说了：别看广告，看疗效！这年头诺基亚手机爆炸了、戴尔笔记本电脑起火自焚了、丰田凯美瑞安全气囊打不开把人撞成弱智了，大品牌更不可靠。

2、你不能信参数。其实新手才会用广告这招，老手一般用参数来忽悠你，尤其是专业领域，忽悠方法也很专业，惯用文字白骨爪，你看世界顶级模拟输出声卡 Lynx TWO输出动态才标的117dB，而ESI出的192X就敢给你标123dB——那是DA芯片的理论值，不是实测值。再来，你刚买了一幅标榜频率范围是 5Hz~34000Hz的耳机，心想太TM爽了，这么宽的频率，回家一听发现高音好像还没到15kHz，当然，那是频率范围（±6dB）而不是频率响应 （±3dB），当然比较宽啦。对于音箱来说，6寸箱频率响应到40Hz是很难的，但频率范围到20Hz却没有问题。

3、你不能信评测。网上和杂志里都有很多硬件的评测了，如果通篇都是好话，你就要小心了，可能评测者已经被收买了。即使没有被收买，也很难做到客观：国人 以和为贵，怕得罪人，那就好话不怕多，坏话少说呗。当然，还有第三种情况，大家可能发现了——我也经常写软/硬评测.. .要小心了，我发誓我说的句句属实从不为五斗米折腰，只是——我现在比以前更加专业了，比如我以前说某某音箱频响很直，但最近又听了一款频响更直的音箱， 马上又觉得以前那款不直了。事实上随着我近两年设备的不断升级，见识不断增加，我已经发现了以前的评测中有不够客观的部分了。

所以，就像上期我在《唯物主义音质判断法》文中讲到：既不能100%相信客观参数，也不能100%相信主观意见。


下面我们就来详细谈谈RMAA 6.0。



二、准备工作

测试前要做的工作只是用音频线把声卡的输出通道和输入通道连起来而已，不过这一步也有学问：

1、测试线材可以用贵一些的，买粗一点的线（屏蔽好，底噪低），做线时可以做得短些（干扰少），笔者自用的测试线是10元/个的Kirlin直插头，或 50一对的Neutrik，线材是50元/米的怪兽ProLine（很粗），我把两根线的长度做成40厘米左右。可以用一般的线材，成绩只是稍微下降一点 点而已。
2、要留意声卡的输出输入接口类型，直插头对直插头，卡侬头对卡侬头；输入应该是Line in，Mic in的电平不对还过了话放；有些声卡是全平衡接口（单声道平衡），这时要用两根大三芯TRS插头去连接，不能使用非平衡两芯TS插头。
3、RMAA是个LOOP测试，所以要注意好Feedback反馈现象，即啸叫，这只是对民用卡的朋友说的。

4、选择好采样率（Bit）和采样精度（kHz）


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2008-3-31 23:52



以上是RMAA 6.05的界面，之前版本有设置框Test Option和向导模式WIZARD，而6.0简化了这两者，直接在主界面进行所有设置（大家用默认的设置就行了），多余的WIZARD也取消了，更方便，更紧凑。

我们先到Playback/recording devices选择输入输出端口，一般以1/2输出通道串到1/2输入通道来测试，但是也有其他需要——声卡的每组输入输出通道音质可能是不一样的（一块 声卡为不同组的通道使用不同的运放和ADDA芯片很正常），你也可以测试不同的端口来进行对比。

采样精度最好选择24bit，近几年声卡发展迅猛，16bit情况下大家一般都能跑出94dB~96dB的动态范围（16bit的理论范围就是 96dB），要想拉大差距就要用24bit（理论动态范围144dB），比如M-audio AP192和RME 9632在16bit情况下一个95dB一个96dB，好像没什么差距，但用24bit时RME 9632达到了110dB，而M-audio AP192只有99dB，这个差距就很大了。

采样率方面，44.1kHz/48kHz/96kHz都要试试，44.1kHz是我们最常用的采样率，当然要测；96kHz我们看DVD要用，也要 测；48kHz虽然我们平时用得很少（除非你用数字同轴端口录音），但这项测试比较有代表性：部分规格的声卡在内部以48kHz为运算基础，我们平时播放 一般用44kHz，这就要透过SRC转换，将44kHz信号转换成48kHz，所以48kHz下分数会高些，优秀的声卡在44kHz和48kHz下差别应 该不大，如果你发现44kHz时分数下降明显，这个声卡的SRC应该有些问题了。另外48kHz采样率能显示到24kHz的频率范围（44kHz采样率只 能显示到22kHz），还应该留意一下声卡的频响在22kHz至24kHz时频响有没有明显下降。

至于192kHz我觉得还真没什么必要，只是部分厂商的嗷头，实用性不大。

右上角的功能还包括Modes，可以告诉你声卡在各种精度/采样率中能不能展开RMAA的测试（标注“D”的说明可以），PING是告诉你当前的精度/采样率下能否展开测试。ASIO测试功能在大众版中并未开通，理论上会高些，事实上音质与WDM驱动模式并不会差太远。


三、正式测试
以上工作准备好之后就可以开始测试了，点击左下角Run tests中的第一个旋钮

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，这时会弹出来如下界面（下图），并且播放信号Calibration signal，用来调整电平，我们要把电平调整到 -1dB才能展开测试，未接近-1dB或超过0dB都会无法进行：



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调整好电平到-1dB之后，提示窗口会变成绿色，提示“The levels are OK”（电平合适了）：



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这时我们按下左下角Start test选项，就开始播放test signal（测试信号）了，RMAA会自动进行，大家等待一分钟之后会有结果了（6.0比之前的版本多了两组测试，测试得久些）。

之后我们得到了结果，把它保存到第一组里，RMAA默认可以对比4组分数，一般我会做24bit精度下44kHz/48kHz/96kHz/192kHz四个采样率的测试：（下图是M-audio AP192的测试数据）


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还可以将它保存为专有的SAV文件方便日后在RMAA中打开对比，或者保存为HTML格式在浏览器打开：


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在RMAA中，评分分为五档：Excellent卓越、Very Good很好、Good不错、Poor差和Very Poor很差。

这里用我刚评测过的Marian Trace Alpha来解释一下这些参数：


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1、Frequency Response：频率响应，也就是声压（可理解为音量）在各个频段上的大小，这个曲线越平越好，然而在低频与高频处，信号重建比较困难，所以在这两个频段通常都会有衰减。


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从Trace Alpha的图像来看，低中高频都非常平直，一条直线，超低频处（40Hz）开始有略微衰减，虽然听起来影响不大（反而显得声音干净一些），但影响了得 分，算是相当优秀了。最怕出现的是早期ECHO MIA的频谱——抖动得很严重的（下图），声卡可能设计上有些问题了。



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2、Noise Level：本底噪音，就是在处理过程中所自行产生的信号，而这些信号与输入信号无关，是声卡本来就有的噪音。这个值越小越好。


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图中显示了Trace Alpha从低频到高频的噪音分布，非常不错，取得了Excellent的成绩。  

3、Dynamic Range：动态范围，最大不失真信号与噪音值的比例，此处的噪音指的是没有讯号输出时的噪音值。 动态范围的值越大越好，大的动态范围能让你听到更多的细节，对于音乐制作者来说很有必要，其实5年前对专业声卡的定义就是动态范围达到100dB，不过由 于芯片的发展，这个指标已提高到110dB。


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图像中是Trace Alpha的成绩，值得一说的是：RMAA是 个LOOP测试，输出端口与输入端口是一起测的，也就是说测出来的数据并不仅仅是输出的，还包括了输入端口，像Trace Alpha尽管输出有113dB的动态，但输入端口动态只有108dB，于是测出来也是108dB；像RME就比较聪明，输入输出规格均衡，经典的RME 9632的输出是110dB，输入也是110dB，于是测出来就是110dB。

值得一提的还有信噪比这个概念（SNR，或S/N，Signal-to-Noise Ratio），RMAA中 没有显示，它容易与动态范围产生混淆。可以把这两个概念等同看待，毕竟数值差不多，不同的是信噪比是最大不失真讯号与噪音之间的比例，这里的噪音是有信号 发出时所伴随的调变噪音（Modulation Noise）加上器材原本就有的噪音，而动态范围是无信号输出时的噪音。

4、THD：Total Harmonic Distortion，总谐波失真，用来表示检测非线性失真（Nonlinear Distortion）的结果，非线性失真的定义是输入信号经过处理后，输出时所产生的错误部分，这个错误部分与原本的输入讯号无关，通常在输入信号以外 的频率产生其他错误信号，这些非线性失真的频率就称为谐波，而且这些谐波的产生位置是原始讯号频率的整数倍位置，例如1000Hz的谐波就是2kHz、 3kHz、4kHz等。 RMAA测试THD时是发出1000Hz的声音来检测，所以图形中在1000Hz的位置会有峰波，然后在2kHz、3kHz、4kHz…处都有小突起，这些小突起越少越好。


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但谐波并不完全是坏东西，在真空管的机器上，THD通常相当的多，但是这却让声音产生温暖和谐的感觉，这些都是偶次谐波，人耳比较喜欢。而晶体管的奇次谐 波（以1000Hz来说，3k、5k、7k就是它的奇次谐波）人耳就不喜欢了，所以THD还是越低越好，通常高品质的装置都会低于0.002%。RMAA中低于0.003%就算是Excellent。

其实随着芯片的发展，RMAA评分标准显得越来越低了，现在随便拿一张声卡测出来可能都是Excellent，Rightmark公司也意识到了这一点，于是RMAA 6.0还加入了一个THD+Noise的分数，并且制定了很高的标准，众多高端声卡纷纷落马，我最近评测的高端声卡Trace Alpha、Layla 3G、TC 24D、Lynx TWO这里都是Very Good，Emu 1212m甚至只有Good，看来新一轮的音质竞赛又要开始了。

5、IMD：Intermod Distortion，互调失真，来自于两个频率F1与F2在F1+F2与F1-F2（取绝对值）所产生的谐波，这些谐波彼此之间又能继续组合出和、差、 乘积。举例来说，14kHz与15kHz的谐波失真就包括了1kHz与29kHz，而透过其中的1kHz，又能与14kHz组合出13kHz，依此类推。 测量这些位置的谐波大小，就是互调失真。测试时是发出19kHz与20kHz两个频率的声音，所以图形上在19k与20k的位置会有峰波，我们可以借此观 察在19k左边的图形是否有过多的谐波产生出来。这个数值越小越好。


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6、Stereo Crosstalk：立体声分离度，检测左/右声道的声音，漏到右/左声道的情况。虽然在数字设备上做到100%的左右声道独立非常简单，但模拟信号就难 了，可能左声道的信号，也能在右声道取得一点点细微的相同信号，这叫串音（crosstalk）。通常高频的分离度较差。优秀声卡的这项分数会与动态范围 接近，总之越大越好。


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从Trace Alpha的分离度曲线看来，右声道的串音明显多于左声道，但毕竟也已经到了108dB这个极高的分数，笔者印象最深的还是Lynx TWO，在这个分数中图像是完全空白的，不愧为最高端水平。值得一提的是这个数值非常不稳定，同一款产品每一次测试，这个成绩都可能相差1至2个dB以 上，所以这个分数没有必要太较真，了解个大概即可。


四、对比

放上几款笔者评测过的声卡分数给大家进行对比一下，更多的成绩大家可以去RMAA官方网站查看：http://audio.rightmark.org/test_results.shtml，遗憾是网页上的声卡都有些老了。

1、M-audio Fire SOLO，24bit/48kHz，入门火线声卡销量冠军：


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2、中端PCI声卡王者Layla 3G：24bit/48kHz：


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3、地球上模拟输出音质最好的PCI声卡Lynx TWO：


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五、其他应用

在上期《唯物主义音质判断法》我已经提到了几个RMAA的灵活应用，包括测量CD机和MP3随身听的音质，这里再补充几个不太常用的应用。

1、通过将多个结果保存为一个HTML，我们可以制作数据对比表，以下是四款声卡的24bit/44kHz成绩对比表：


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compare_dr.png



2、单独测试声卡输出

其实与上期《唯物主义音质判断法》中测试MP3随身听的原理一样，我们要找一个输入音质不错的声卡（要保证参数比所测试声卡的输出高），然后用另外一台电 脑装所测试声卡进行播放，也是先用Calibration signal调试好电平，然后播放Test signal进行测试。比如，Lynx的模拟输出音质世界最高，但输入略低，这是我们可以找世界模拟输入音质最好的192X来进行录制，测试其输出音质。

3、测试软件音质
这要利用好Test Signal了，先点击Generate/Analyze选项中最左边的旋钮

无标题-3.jpg

生成测试信号，最好是32bit的信号 ，越高越好。

然后我们将把它放进Cubase/Sonar/Protools等软件里进行处理，要保证经过处理后能导出“理论上”一样的Test Signal，利用好反相原理和声压原理。比如叠加三轨Test Signal，其中两轨做反相（原理上这两轨就无声了）；或者叠加两轨Test Signal，然后总音量降低6个dB，也能导出原理上一样的原始信号。注意音序器软件在轨数少的时候音质都很好，所以我们要做多一些，20轨左右，还可 以加入巨无霸虚拟乐器之后反相，或加入Wizoo等CPU杀手之后再做反相，虽然这些处理实际听起来都是无声，但信号有在做复杂的处理。这样最后导出的“ 原理上”一样的原始信号还是会有一定损耗的（笔者已经做过测试了）。

然后我们点左起第二个旋钮就可以分析这个原理上一样的原始信号了。这个生成信号与导出信号的过程与声卡完全无关，只关系到软件的算法，因此是可靠的测试。


六、结语

RMAA的数据尚存在着一些争议，专业人士认为RMAA其实并不够准确，最准确的还是昂贵而专业的测试硬件，但毕竟RMAA方便而且免费，每人都用得起。从提供参考这方面来说，虽然RMAA分数高并不见得音质真的就好，但RMAA分数不高的话音质绝对不行。RMAA还有一些小小遗憾，不能提供全面的数据（如瞬态反应和声场深度），另外人耳其实不太喜欢“精确”，HIFI发烧友喜欢听的“胆机”测出来的THD谐波失真高得不行了，但可能你会更加喜欢。总之RMAA存在一定遗憾，数据用来参考就行，不用太较真。今后RMAA会不断地完善，芯片产业也在不停地发展，设备的音质和性价比也会越来越好的。

笔者的“音质三部曲”（《侍候好你的监听音箱》/《唯物主义音质判断法》/《玩转RMAA 6.0》）系列拙文到这里全部结束了，算是近年来对设备和音质的一些心得和反思，希望大家能有所收获。由于时间、篇幅和个人知识都有限，无法介绍得更加全面与正确，如有不足之处还请大家多指出，也欢迎来我们论坛进行讨论：www.xound.net。