Вывод звука i2s в spdif через WM8804

[Nome]

Всем добрый день. Долго читал форум, но так и не смог найти ответ на несколько вопросов (возможно, искал неправильно), связанных с клоком в SPDIF. Буду очень благодарен за помощь и совет.

Задача выводить звук Android головного устройства (ГУ) в обход встроенного аудио процессора. Приемником сигнала является кастомный проект, разработанный на базе микроконтроллера STM32F413VG (подробнее можно почитать здесь, далее - usb2most). Плата usb2most является связующим звеном ряда аудио блоков в автомобиле и оснащена SPDIF входом. Сейчас к этому входу подключен штатный SPDIF выход магнитолы и эта связка работает без нареканий, не считая наличия встроенного в ГУ аудио процессора, который портит звук.

Процессор получает "необработанные" данные в i2s формате. Мне удалось достать плату, которую один умелец делал для аналогичного ГУ на трансивере WM8804 от Wolfson. По замыслу автора, WM8804 работает в Hardwear Mode в режиме Slave. Сигналы в формате i2s (DATA, LRCLK и BCLK) берутся с чипа транспорта. MCLK, который нужен для SPDIF, но которого нет в транспорте создается путем умножения BCLK. Сейчас стоит умножение х3. В данном конфиге все работает, за исключением одной детали: как только аудио поток прекращается, то принимающее SPDIF сигнал плата usb2most выпадает в ошибку и начинает перезагружаться до того момента, пока аудио поток не возобновится.

В моем понимании происходящее связано с тем, что MCLK для SPDIF создается путем умножения BCLK. Если нет аудио потока, то нет и BCLK, следовательно и MCLK = 0.

Соответственно, нужно логику умножения заменить на генератор клока. Насколько я понял, это можно сделать, используя кварцевый генератор. И вот здесь у меня есть несколько вопросов:
1) Какой резонансной частотой должен обладать генератор? Звуковой поток который идет по i2s это 16 бит/44,1кГц. Так понимаю, что для WM8804 при таких параметрах используют 22,5792 МГц. Это эквивалентно 512fs. Сейчас, путем умножения, как я понимаю, получается порядка 96fs. Не стоит ли использовать меньшую резонансную частоту?
2) Нужно ли как-то синхронизировать генерируемый MCLK с BCLK?
3) Нужно ли ставить какие-то дополнительные элементы на выход генератора или можно подключать его напрямую к WM8804?
4) Может быть есть какие-то другие более правильные варианты генерации клока в данной конструкции, чем применение генератора?

Сори, что много буков. Заранее благодарен за ответы!

[Alex]

Нужно ли как-то синхронизировать генерируемый MCLK с BCLK?

Разумеется.

Я не очень понял, STM32 получает по USB и выдает I2S, которое и идет на SPDIF-трансмиттер? Почему не брать MCLK с STM?

[Nome]

Нет, не совсем так. На базе STM32 стоит ресивер SPDIF, поэтому там брать клок не получится. I2s сигнал берется с Android магнитолы.

[Alex]

Можно умножить битклок на 8, чтобы получить 512фс, но если в паузе битлок пропадает, то пропадет и спдиф.
Но есть и другой вопрос - почему спдиф-приемник впадает в ступор при отсутствии сигнала на входе? Обычный приемник в таком случае продолжает генерить I2S с каким-то дефолтным значением. Может ну его, спдиф-применик в STM, они там все кривые, и поставить отдельный?

[Nome]

Я правильно понял, что spdif ресивер должен сам себе какой-то сигнал генерить на время паузы? Может быть есть какая-то документация где это прописано?

Но тут другой еще момент: у STM ресивера проблема только с Wolfson передатчиком. Если использовать стоковый передатчик ГУ, STM ресивер прекрасно себя чувствует в паузах.

От STM ресивера отказаться возможности нет, к сожалению. Так получилось, что это ядро большой системы и потребуется очень много переделок, чтобы его убрать.

[Alex]

Если использовать стоковый передатчик ГУ, STM ресивер прекрасно себя чувствует в паузах.

Со стокового, спдиф тоже пропадает в паузах?

От STM ресивера отказаться возможности нет, к сожалению.

Если сам STM нужен для других целей, то поставить рядом и ввести по I2S в STM нельзя?

[Nome]

Со стокового, спдиф тоже пропадает в паузах?

Нет, со стокового все нормально. Тестировали это на нескольких ГУ

Если сам STM нужен для других целей, то поставить рядом и ввести по I2S в STM нельзя?

Тоже, не вариант, к сожалению. Разработка не моя и автор фактически уже не занимается проектом.

---------- Сообщение добавлено 12:18 ---------- Предыдущее сообщение было 11:41 ----------

Немного дополню. В ГУ стоит чип bu32107efv, который умеет spdif, рядом с ним визуально виден кварц на 18 МГц(если не изменяет память), но в рамках этого чипа происходит обработка сигнала софтом ГУ, который его сильно портит. Отключить обработчики возможности нет.

[Pest]

Иными словами нужен SPDIF трансмиттер, который работает без подачи MCLK. Я таких не знаю, может кто подскажет, но кмк таких нет.

[Nome]

Иными словами нужен SPDIF трансмиттер, который работает без подачи MCLK

Желательно доработать имеющийся. Насколько я знаю, все подобные платы требуют клока. Как-то же его генерят. У меня банально не хватает знаний в этой области.

[Pest]

Вы пробовали на вашей андроид плате поискать MCLK? Обычно в самом CPU он есть, но не для всех устройств требуется так что может быть не распаян или не разведен. Кстати сейчас разбираюсь с некоей платой на rockchip PX3 от магнитолы платформы Microntek MTCx. В ней мастерклок выведен и не пропадает, в отличии от BCLK который пропадает без воспроспроизведения. Это все я выяснил, просто тыкаясь в плату осциллографом.

[Nome]

Осциллографом, к сожалению, не располагаю. Единственный вариант по получению клока с андроид платы вижу в разборе spdif сигнала, который идет, из bu32107efv. Правда, не ясно, будет ли он синхронизирован с BCLK, который в транспорте.

В 2012 на форуме была тема (https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1504790), где предлагалось синтезировать все клоки (MCLK, BCLK и LRCLK) связкой генератора и делителя. Кто-то с таким сталкивался? Рабочий вариант?

[Alex]

Offтопик:

Осциллографом, к сожалению, не располагаю

Ммммм дасссс.

где предлагалось синтезировать все клоки (MCLK, BCLK и LRCLK) связкой генератора и делителя.

Там вольфсон в слейве.

[Mishich]

который идет, из bu32107efv

ну а взять MCKL, который поступает на вход на 42-ногу этого "чуда"? Или туда ничего не заходит?

[Nome]

Ммммм дасссс.

Так сказать, не по своей воле пришел в эту тему ) обладаю начальными навыками пайки, но не более того. Найти спеца, который может решить задачу, мне не удалось. Поэтому самому копаться приходится. Инструментарий - соответствующий.

Там вольфсон в слейве.

У меня тоже. Иначе он не воспринимал бы входящий BCLK и LRCLK

ну а взять MCKL, который поступает на вход на 42-ногу этого "чуда"? Или туда ничего не заходит?

Там стоит генератор (?) на 18,432 МГц и эта частота вообще никак не соотносится с 16 бит/44,1кГц. Насколько я понимаю, этот генератор используется для генерации клока внутри bu32107efv. Вовне он уходит только с сигналами. Тем же SPDIF, т.е. его надо разбирать. Подстройка под стандартные 256fS/384fS/512fS происходит внутри чипа. Т.е. опять же не вариант.

[Alex]

У меня тоже. Иначе он не воспринимал бы входящий BCLK и LRCLK

Да, но он и MCLK от DIR-ки получает, которая и делает с другого спдифа.

[Nome]

Да, но он и MCLK от DIR-ки получает, которая и делает с другого спдифа.

Да, это я как-то не учел. Выходит, что тоже нерабочий вариант. Жаль, спасибо.

[Pest]

Там стоит генератор (?) на 18,432 МГц и эта частота вообще никак не соотносится с 16 бит/44,1кГц. Насколько я понимаю, этот генератор используется для генерации клока внутри bu32107efv. Вовне он уходит только с сигналами. Тем же SPDIF, т.е. его надо разбирать. Подстройка под стандартные 256fS/384fS/512fS происходит внутри чипа. Т.е. опять же не вариант.

В BD32107 на сколько я понял на входе есть ASRC, значит скорее всего внутренняя частота дискретизации там своя, не зависимо от поступающей.
Кстати с помощью чипа ASRC, если не ошибаюсь, можно решить проблему приёма I2S без MCLK, в таком случае выходные клоки будут вырабатываться локальным для этого ASRC генератором так же не зависимо от поступающих, в т.ч. и нужный вам MCLK возьмете прямо от этого кварцевого генератора и он будет чистый. Нормальный ASRC в рамках автомобильной системы вряд ли на звук как-то может повлиять, а учитывая то что изначальные тактовые сигналы извлекаются из огромного андроид проца и гарантированно им зашумлены, а так же проходят через умножитель, что вероятно тоже не полезно, то может даже стать лучше.
Кстати где-то у Bruno Putzeys читал, что он ставил в систему с ASRC мастерклок не кратный ни одной частотной сетке. На сколько понял чтобы не было разницы по искажениям в обоих частотных сетках и еще по каким-то причинам (могу приврать, очень давно читал).

Offтопик:

Осциллографом, к сожалению, не располагаю. Единственный вариант по получению клока с андроид платы вижу в разборе spdif сигнала, который идет, из bu32107efv. Правда, не ясно, будет ли он синхронизирован с BCLK, который в транспорте.

Приобретите хотя бы один из самых дешевых китайских, иначе это почти как без глаз.

[Nome]

Кажется я нашел то что нужно: ASRC на базе CS8421 (https://aliexpress.ru/item/100500280...5b404aa6NfXyCA). На необходимость ASRC также ссылается Михаил Послыхалин в своих статьях https://halin-kvd.blogspot.com/2014/...7-kmm-357.html и https://halin-kvd.blogspot.com/2018/11/blog-post.html. Как только попробую, отпишусь.

[Nome]

По итогу все заработало. ASRC плата действительно решила проблему. Спасибо Pest за подсказку. Были сложности с настройкой CS8421, но и их решил.