АудиоПортал ИНФО

Ввиду возникшего вопроса в соседней ветке, пустующей данной отрасли а также появлением у меня свежих наработок - представляю, не судите строго.

Началась моя свежая ЦАПопея с собранного мною для тов. Сабурова монооблока, совместившего в себе функции USB-аудио ресивера и USB-флэш транспорта с ЦАПом на TDA1541 связанными по I2S. Пока строил устройство - привык к нему, много мыслей свежих возникло, они как-то созрели и когда устройство ушло в руки владельца - появилось непреодолимое желание все их воплотить в железо. Причем воплотить не наобум, а систематически, продуманно и инженерно грамотно.
Итогом созревших мыслей была постройка USB-S/PDIF-ресивера совмещенного с хорошим ЦАПом.

Первым звеном проекта предстояло изготовить S/PDIF-приемник. Хороший приемник. Чтоб "убогий и непригодный для звука" интерфейс выполнял свои функции. Моим выбором стал чип SRC4392 по множеству причин, но в итоге самая главная - ничего лучшего для S/PDIF-приема в природе пока не существует. Не в последнюю очередь также потому что он имеет четыре коммутируемых S/PDIF входа принимающих до 212 (!) КГц потока, два независимых порта i2S, которые к тому же можно тактировать отдельно, да встроенный ресэмплер впридачу, полностью асинхронный. Два раздельных тактовых входа, гибкая внутренняя логика интерконнектов, короче я обожаю этот комбайн А еще я люблю технологии, бросающие мне инженерный вызов - микроконтроллерное управление, полсотни внутренних регистров и шаг выводов 0,5 мм -это оно
Результатом примерно дня работы в Sprint-layout, ножовки, лазерного утюга и хлорного железа стала вот такая миниатюрная штучка. В тот же день она обросла смд-детальками.

_________________
У Силы две стороны...

...э-э-э, прошу прощения, что не по теме... но по-моему, Админ спалился, что через его учетку можно делать БОЛЕЕ трех вложений в одном сообщении!
Ну а по теме - работа зачётная! красиво смотрится! А главное - супер, что ветка ожила!!! Она нужна даже больше, чем можно представить!

_________________

В ходе варварских экспериментов с SRC4392 я проникся глубоким уважением к продукту: чип воистину неубиенный. Полностью оправдывает свое громкое название и высокую цену. Но. Конечно же практика всегда далека от даташита. Заметно также отсутствие обширной информации по SRC4392, немногим удалось ее одолеть. Мне удалось, чем и горжусь
Причем запустить ее было несложно, относительно (хоть и тут не обошлось без неочевидностей) - а вот сопрячь все в кучу, а что самое ценное и трудное - научить ее дергать контроллер прерыванием, чтоб тот считал данные о частоте дискретизации потока - оказалось шаманством. Но в итоге заработало.

_________________
У Силы две стороны...

Итак, когда у нас уже есть i2s, с фильтрацией или без, с произвольной частотой дискретизации (пробовал от 32 до 221 КГц!!) - нам нужен собстванно ЦАП. Поэтому следующим этапом стало приготовление оного. Высыпал на стол свою коробочку, порылся в сусеках - нашел парочку PCM63P-K, PCM1794A, некий CS4360, до кучи приобрел AD1853 - и понеслось. Первым был PCM1794A. В преобразователи i/u применил дифампы OPA1632, сумматор и выхлоп на ТРА6120. Джентельменский набор от тексаса, быстро, дешево и сердито - позаимствовал из ихнего http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa6120a2.pdf аппноута.

_________________
У Силы две стороны...

За пол дня на макетке был приготовлен CS4360 - это шестиканальная 192 КГц дельтасигма от кристалла, с чень простым включением (выход у ЦАПа по напряжению)- простенький буфер на выходе на LT1813 и вуоля Выдрана мною из старого ДВД, на свое время - непоследнего. Звезд с неба конечно не хватает. По звуку отличается от 1794-й, уже хорошо - разница слышна, копаем дальше.
Пришел черед PCM63.

_________________
У Силы две стороны...

Правильно ли я понял что экран нужен тока для вывода инфы о частоте?
Если так ,на фига он там нужен?

Как так нафига? Чтобы красиво было!

_________________
???????!

очевидно, он будет использован также для вывода информации и самого транспорта тоже...

_________________

Почему 63-ку я оставил на потом? Ну, во-первых, я с детства привык самое вкусное кушать последним Ну а во-вторых концепт идеи на 63-ке у меня только вызревал. С PCM63-й пришлось упереться в некий момент, над решением которого ломает голову половина инета. Дело в том, что 63-ка - МОНО-ЦАП, а стандартный i2s нужно ПРАВИЛЬНО разделить по сигналу LRCK на два отдельных потока - для левого и правого ЦАПа соответственно. А тут путей не так уж и много.
1. "Тупой буржуйский" способ - LRCK используют для выборки левого, проинвертированный LRCK - для выборки правого ЦАПов - всего делов-то. Все работает, тому доказательство АудиоНот ДАК-1. Но! Существуют великие умы, которые на дорогих приборах увидели что-то и постановили, что якобы тут есть проблема, ибо сигнал этот во время инверсии задерживается на время задержки одного ЛЭ инвертора, что приводит к задерже по времени данных, приходящих в ЦАП и _якобы_ возникающим из-за этого фазовым искажениям. И апеллируют прослушкой белого шума Хоть я не слушал АудиоНот ДАК-1, но хаятелей я не дюблю так же, как и профанаторов, я решил поверить инженерному нутру - способ ОПРОБУЮ, если надо будет.
2. "Правильный" способ - вернее их два: применение ПЛИС для буферизации и последующей синхронной выдачи данных каналов, или же применение ЦФ. А ЦФ бывают очень разные. В свое время с целью реализации наиболее простого "правильного" варианта мною для пары 63-к был куплен не менее дорогой и распальцованный SM5847 (который вот сейчас остался не при делах). ПЛИС я не рассматривал в принципе, это не сюда, недоступны и опыта работы с ними нет(пока). Остается ЦФ... Но абсурд в том, что ЦФ (и судя по отзывам, и позже по моему собственному опыту - очень и очень хороший ЦФ) имеется внутри SRC4392... Лепить ему во хвост второй? Да впридачу пришлось бы ЧД на выходе SRC4392 выставить 96 кГц, чтоб все последующее (ЦФ+ЦАП) могло это схавать...
Так дело не пойдет. ТЗ вызревало последовательно. Стало ясно, что максимум в 192 кГц на выходе SRC4392 - этого достаточно, ДОЛЖЕН БЫТЬ СПОСОБ просто разделить поток. Оно мне натурально спать не давало. И вот, решение родилось. Не знаю - приходило-ли в голову доселе кому-либо такое, может я изобрел порванный боян (хоть не заметил), а может... и нет
Подпункт ТЗ по разделению потока предполагает синхронную смену состояний выборки на ЦАП-ах каналов. Значит нужно устранить задержку? Как? Определенно, чем-то быстродействующим...и чтоб смена состояний была одновременной - дифференциальное устройство. Компаратором? С дифференциальным выходом!!! AD8611!
Надо сказать, что такой разделятор превзошел все мои ожидания, и имеет приятный побочный эффект - выставляя порог срабатывания можно полуить идеальное 50% заполнение при работе с любым входным уровнем, то есть он еще и согласует логические уровни!!! (3,3в на выходе SRC4392 в 5В на входе ЦАПа.) Короче, три в одном. ОБЩАЯ задержка LRCK составляет 4 наносекунды (на порядок меньше вносимого одним инвертором 74НС), а фронты выходных сигналов идеально противофазны в наносекундном диапазоне. Если кому отдельно интересен будет этот момент - могу даже осциллограмму выложить, а можете и сами проверить.
Так вот, была разработана и изготовлена платка под PCM63 с задуманным девайсом. Каждому ЦАП-у - свой стаб (никакой эзотерики, техасские 78/7905), отдельное питание компаратора, отдельное питание выхлопа.

_________________
У Силы две стороны...

Нет, ты неправильно понял Экран там нужен для отображения выбранного входа, частоты на этом входе, отображения режима внутренней маршрутизации ( обход ЦФ и передискретизатора) а еще для отображения цифрового аттенюатора (проще говоря громкость). Все управляется одним энкодером с кнопкой, весь интерфейс. Без индикатора никак. К тому же, отображение инфы о частоте - весьма полезная и нетривиальная сервисная функция, а лично мне - конкретно нужная.

_________________
У Силы две стороны...

Собрал PCM63-й. Резделитель потока на АД8611-й завелся со второго пинка (если-бы кто в даташите написал, что LATCH должен быть единицей для прохождения сигнала на выход ) Все заработало, на скопе стало красиво, вернее стало видну наводку от клока на плато импульса. Врезал по 100 ом в i2s, зазубрины пропали. Можно втыкать пресловутые ЦАПы.
Ах да, тонкости. i/u конвертер в одном лице с ФНЧ сделан на ОУ умощненном эммитерным повторителем, с ИТ на транзисторе+светодиоде, очень любима Lynx-ом схемотехника (не спроста), конкретную реализацию взял у ИГВИН-а, за что ему отдельное большое спасибо
Как оно все зазвучало, можно долго и по-разному описывать. Скажу лишь, что культурный шок у меня длился не менее двух дней.

_________________
У Силы две стороны...

На последних фотках видно, что платка с SRC4392 перетерпела изменения - генератор собран на кварце и 74HC04, за ненадобностью убрано согласование уровней с микроконтроллером ( оба - КМОП- устройства, оказалось достаточно резисторами просадить сигнал с контроллера, хотя микра устойчиво работала и с 5-вольтовыми уровнями!!), а также - главное - добавлен USB-i2s конвертер на PCM2706.

_________________
У Силы две стороны...

Сам микроконтроллер - банальщина, атмега8 практически без обвязки, на INT1 заведен энкодер (еще на один пин - его второй выход), на INT0 заведен сигнал READY с SRC4392 (ох уж попил мне крови этот чип со своей реализацией вывода прерывания, в итоге от штатного INT пришлось отказаться и завести прерывание по READY), 4 вывода ушло на двунаправленный SPI, еще 6 пинов - дисплей да разъем внутрисистемного программирования на плате. Тут даже рассказывать нечего, все дело в софте. Платка контроллера сделана по размеру платы индикатора и вместе они составляют компактный блок управления.

_________________
У Силы две стороны...

Так вот, когда ЦАП заиграл - стало ясно, что его надобно оформить в виде законченного устройства типа "раз и навсегда", что было вдумчиво и находчиво осуществлено на протяжении нескольких дней. Строго говоря, этому бы скорее место в "Мастерской" по теме технологий, но хронология прервется Итак, вот что получилось. На сегодня все, завтра будет еще про AD1853.

_________________
У Силы две стороны...

Ай да молодец Виктор !
Одеваю и резко снимаю шляпу !
Вот это кусок работы .
Продумано , красиво , и чувствуется , что с душой !
Спасибо за фото .

Класс, наконец раздел хозяина нашёл Виктор, в корпусе этом есть что-то до боли знакомое, не могу вспомнить откуда уголки и панели ! Может выложишь потом в мастерской материалы и работу ? p.s. Для меня разводка под смд и изготовление в домашних условиях это высший класс, ибо сам ленюсь.

Ну и наконец, но не в последнюю очередь - AD1853, купленная за 100 грн. Хотя обошлась она мне в 132, спасибо Новой Почте и "удобному" продавцу Но об этом в другой раз и в другом месте. А вот Bubi действительно спасибо за оперативну помощь в приобретении
Топологию ЦАП-а на AD1853 я сделал сходной с 1794-й (это заметно по фото ), правда из-за особенностей AD-шки в качестве дифампов пришлось THS4131, так как эти в отличие от OPA1632 имеют вход Vocm (опоры) - а в 1632 он внутренне посажен на землю. Но как потом показала практика, даже с резисторами в 390 ом эти входы просаживают опорное напряжение на выходе ЦАПа до 1,3 вольт (из 2,7), поэтому придется их подпереть 2,7вольтами отдельно. Питается цифра и аналог от гальванически раздельных источников, у выхлопа - еще один транс на двуполярку. Изначально рассчитывал конфигурировать AD1853 по SPI, потому как начитался в инете "инфы", что якобы она звучит по-разному при выборе форматов RJ16 и RJ24(разрядность слова конфигурируема только через внутренний регистр). Но прослушивание показало полную бестолковость "источника" - "аффтары" приняли за "другое звучание" переход ЦФ ЦАП-а в моно режим при выборе множителя ЦФ 2х и выбранном 24-ти разрядном слове (при RJ16 ЦФ работает нормально) и частоте дискретизации 44,1/48. Что есть логично, ибо производителем предполагается, что длинна слова 24 бита нормально бывает только при форматах 96/192 КГц. Однако на вегалебе "мудрецы" намудрили, мне пришлось перепроверить за ними и поставить им двойку. Причем там же, некоторые знающие нашептывали "аффтарам", что мол у вас, пацыки, грабли, а чудес нет - но маразм непобедим. При выборе правильного сочетания ЧД/разрядности слова/кратности ЦФ - звучание ЦАП-а практически неотличимо по своей сигнатуре (очевидно микронюансы могут быть, но они меня не заинтересовали, потому как для себя я опроверг то, что требовалось доказать ) - поэтому я тупо выбрал режим 2х и дал на вход 192 КГц - и на этом остановился. От себя еще добавлю, что за качество даташита можно поставить Аналог Дивайсам слабенькую троечку - если сравнить, например, с качеством даташитов от Тексас Инструментс.
Как можно заметить - в ЦАП-е отсутствует полноценный ФНЧ, благодаря чему на фыходе имеем шумок под -70 дБ, но это некритично для теста и оценки (скажу чесно, помехи модулятора слышно если всунуть ухо в колонку, что никоим образом не мешает наслаждению от великолепного звучания).

_________________
У Силы две стороны...

Вот такие дела на сегодня. Еще параллельно делался-испытывался усилитель на LM3886 c ПРАВИЛЬНЫМ импульсным блоком питания - но об этом расскажу в виде маленькой статьи в другом разделе форума. А пока на подходе SM5813, AD1862N, AD1955 и ESS9023, тут можно поговорить о разнице в звучании ЦАПов. Она есть, и весьма существенная. Царица-победительница конечно же PCM63, ее превзойти я думаю не в силу ни одному ЦАПу. Я не силен в описании звучания словами - но звучание удивительное - прозрачное, объемное, огромная сцена с четкими локализациями, потрясная микродинамика. НО! Несмотря на много более "бюджетность" AD1853 - отрыв от 63-й не так велик. Звучание иное - сцена не так близко, уходит вглубь, более округленное звучание, возможно слово "музыкальнее" подходит именно сюда. Несмотря на то, что по первому впечатлению ЦАП на 63-й эффектно отличается от AD1853, но при вдумчивом прослушивании находится, что есть в звуке AD1853 что-то такое, чего нет у 63-й!! Звучание однозначно очень высокоачественное, нежное, артикулированное, отличнейший бас - я для себя не могу сделать однозначного выбора - слушать очень приятно и тот, и этот - время покажет что и как, но 1853 у меня тоже пойдет в конечную конструкцию. По сравнению с ними звучание 1794-й можно назвать "скучным" - превосходный бас (лучше всех оппонентов) - но столько его просто не нужно, зато плоская середина и верха. Лучше всего охарактеризовал звук 1794-й мой брат - звучит как ПРО-аппаратура.
2 Bubi:
Саша, 1853-я - однозначно стОит очень пристального внимания, и звучание у нее - не побоюсь заявить - лучше, чем у 1541-й, так что на твоем месте я тут начал бы нервно елозить и предвкушать!

_________________
У Силы две стороны...

Витек а зачем на усилке усб разьем?

Понятия не имею, зачем на УСИЛКЕ усб-разъем. Только здесь речь идет кагбэ НЕ ОБ УСИЛКЕ, если ты обратил внимание... А если тебя интересует, зачем на ЦАП-е усб-разъем? Вот ты как думаешь, зачем?

_________________
У Силы две стороны...