Модульный DSP для дома и авто

[Electrovoicer]

Решил завести тему, буду сюда выкладывать информацию о ходе работ. Комментарии и предложения принимаются. Проект вряд ли коммерческий, очень дорогостоящий и трудоемкий. Делаю для себя, потому что очень хочется отслушать массу вариантов схемотехники ЦАП, "выхлопов" и прочего, а для этого нужно иметь модульную конструкцию, чтобы уменьшить потом накладные расходы на разработку новых модулей. Темой неторопливо занимаюсь уже полгода.

Блок-схема базовой платы

Постановка задачи: создание модульного устройства для приема звуковых данных с разных источников, возможность асинхронного преобразования сэмплрэйта (ASRC), цифровой обработки (эквализация, разделение на частотные полосы, пр.), вывод данных в аналог и цифру.
Конструктивно будет представлять собой базовую плату, содержащую собственно DSP (два кристалла ADAU1442), 8 слотов под модули ввода-вывода (ацп, цап, s\pdif прием-передача, usb/firewire/ethernet прием и т.д.) и 4 вспомогательных слота, например, для регуляторов уровней.
Одной из интересных особенностей является возможность синхронизации всей системы от входного источника звуковых данных на основе прецизионного VCXO с двумя базовыми частотами (11.2896 и 12.288), перестройкой до +-350ррм и джиттером тактовых сигналов в системе на уровне 1-5 ps RMS. клок раздается в системе дифференциально.
При необходимости синхронизацию можно отключить и использовать ASRC.
Все модули помимо интерфейса I2S имеют также последовательный конфигурационный интерфейс, что позволяет быстро менять настройки.
Примерный список модулей, которые я готовлю в ближайшее время:
1. Модуль АЦП на PCM4222
2. Модуль приема с USB на PCM2706
3. Модуль ЦАП на PCM1794 c полностью дифференциальным "выхлопом"
4. Модуль регулятора громкости на PGA2320

Планируемые на будущее модули:
1. Модуль приема с USB на базе одного из USB-контроллеров с драйверами ASIO и возможностью вывода до 24/192. С программной частью мне обещает помочь коллега
2. Модуль регулятора громкости на герконовых СВЧ-реле
3. Модуль ЦАП на PCM1704. с "выхлопом" пока не определился, так же как и с ЦФ
4. Беспроводной модуль управления с OLED-дисплеем

На данный момент в достаточной степени проработана базовая плата. Приступил к проработке модуля 3, на очереди 2 и 1
Типичный модуль

Понимаю, что затея выглядит грандиозно и неподготовленного читателя может вывести из равновесия. Но, полагаю, доведу ее до ума, как и все свои рабочие проекты, которые бывали и посложнее. Как всегда, все упирается во время и деньги, коих для реализации подобной задачи нужно много.

[Electrovoicer]

Electrovoicer, что может быть линейней, стабильней и малощумяще чем ГСТ образований источником напряжения с шумом в пару мкв и резистором одним концом висящим на ИН а другим на 0в (с сопротивлением 0ом)
так что не надо про хреновенький

а теперь промоделируйте с резистором и с источником тока. только добавьте шум, "паразитов" и т.д.
и обратите внимание, что происходит непосредственно на входах. я же, наверное, немного подумал, прежде чем это написать?

Добавлено через 1 час 42 минуты

Electrovoicer, что может быть линейней, стабильней и малощумяще чем ГСТ образований источником напряжения с шумом в пару мкв и резистором одним концом висящим на ИН а другим на 0в (с сопротивлением 0ом)
так что не надо про хреновенький

кстати могу поспорить на что угодно, что пара микровольт шума у вас там в полосе от силы 10Гц. а в звуковой полосе там будут десятки микровольт в лучшем случае

[nazar]

а теперь промоделируйте с резистором и с источником тока. только добавьте шум, "паразитов" и т.д.
и обратите внимание, что происходит непосредственно на входах. я же, наверное, немного подумал, прежде чем это написать?

наверное все таки немного
видать что АД что ББ делая свои мультибитники об этом не ведали, и как 1955 получает свои ТТХ с тем же тоже
если это очень беспокоет то как говорили выше сделайте еще один ФНЧ, хотя диф все равно уберет то что останется в силу своих возможностей

кстати могу поспорить на что угодно, что пара микровольт шума у вас там в полосе от силы 10Гц. а в звуковой полосе там будут десятки микровольт в лучшем случае

только 317/337 дадут до 40мкв. Сколько "сьест" транзисторная часть можете прикинуть

и риторический вопрос что за погоня за низким шумом?

[Electrovoicer]

да просто есть спортивный интерес выжать все до капли. реальной пользы делать клок с джиттером 1пс тоже нет - но делаю. по этому многие мои вопросы могут показаться странными. задача у меня - сделать некий "полигон", а потом что-то ухудшать и смотреть что меняется. я ж именно звуком раньше не занимался толком, хочется изучить эту епархию.

[nazar]

да просто есть спортивный интерес выжать все до капли. реальной пользы делать клок с джиттером 1пс тоже нет - но делаю.

но не забывайте что при этом можно наплодить кучу проблем, а вы как раз вышли на этот путь

я ж именно звуком раньше не занимался толком, хочется изучить эту епархию.

это на всю жизнь

[Electrovoicer]

но не забывайте что при этом можно наплодить кучу проблем, а вы как раз вышли на этот путь

тем интереснее.

это на всю жизнь

ну увлечение музыкой у меня точно на всю жизнь. а вот на счет аудио-электроники большой вопрос - может и надоесть

[unicle]

Вопрос по входным модулям: предполагается ли декодер AC3, DTS и и же с ним?

Как я понял ADAU1442 для постобработки.

[Electrovoicer]

декодер пока не предполагается, потому что вещи эти лицензионные и требуют больших материальных вложений и еще большего труда. а вот принять по цифре от какого-нибудь декодера и раздать на 8 качественных выходов - будет можно

[unicle]

Насчет декодера, на кое-что есть описания в инете, например: YSS932, CS49300 - эти можно выдрать из ресиверов BBK, еще попадалось ZR38601 - в Creative Extagy.
У меня на эти микросхемы есть достаточно полное описание.

Да, устройство как я понял из функциональных схем будет работать в режиме slave относительно входного сигнала, качественно фильтруя и подстраиваясь под входную частоту.
А как насчет возможности работы в режиме мастера - например для подключения компьютерной звуковухи или студийного оборудования, в режиме slave (через синхронизацию по wordclock или spdif in).

Возможно окажется полезна разработка для "уплотнения" многоканального I2S интерфейса для "граббинга" звука скажем от DVD плеера: http://www.diyaudio.com/forums/showt...?t=22741&pp=25.

Можно на основе этой идеи сделать модуль многоканальньного входа.

[Electrovoicer]

выдирать ни откуда ничего не буду - использую только то, что in production и только официальный нелицензируемый софт, или тот, на который есть лицензии/соглашения

мастером конечно тоже сможет работать.

"уплотнение" там будет возможно - есть режим TDM для цифровых потоков

[unicle]

"уплотнение" там будет возможно - есть режим TDM для цифровых потоков

Там уплотнение до 2-х дифф линий, данные и сихра - в дифф. виде, на мой взгляд более элегантно чем TDM. И вопросы длины и используемого кабеля отпадают

[Electrovoicer]

дело не в этом. а в том, что то, что у меня - оно стандартно. и предполагает подключение по spdif многоканального звука от кучи стандартных устройств

[unicle]

дело не в этом. а в том, что то, что у меня - оно стандартно. и предполагает подключение по spdif многоканального звука от кучи стандартных устройств

То есть, предполается загнать каждую пару L/R - С/Sub - SL/SR в свой sp/dif поток?

В связи с этим наверное было бы целесообразно добавить в I/O расширяемых водных модулей скажем 4 входных spdif канала, для удобства.

Например модуль многоканального spdif входа/вход USB на PCM2902 c spdif выходом - как примеры.

[Electrovoicer]

нет. режим TDM предполагает упаковку нескольких каналов в один поток через s\pdif
об этом можно почитать в даташите на процессор
а если честно, тема многоканального звука пока как-то мало интересует. возможность заложена, а вот буду ли осуществлять - вряд ли

[unicle]

нет. режим TDM предполагает упаковку нескольких каналов в один поток через s\pdif
об этом можно почитать в даташите на процессор
а если честно, тема многоканального звука пока как-то мало интересует. возможность заложена, а вот буду ли осуществлять - вряд ли

По моему вы что-то путаете, TDM это вариант, так сказать расширения I2S шины, когда по линии данных последовательно передаются данные для нескольких каналов, но в этом случае возрастает n число раз и частота шины синхронизации см. даташит на ADAU1442 стр. 31. Что касается spdif то на 1 стр. в явном виде написано Stereo S/PDIF input and output.

[Electrovoicer]

да, неправильно сказал. но кто мне мешает сделать модуль , принимающий многоканальный s/pdif и запихивающий звук в i2s процессора по TDM ? тем более что сам s\pdifпроцессора я использовать не планирую

[unicle]

Правильно, никто но это явное усложнение - зачем то микшировать в TDM, а потом заводить в процессор, процессор же и так умеет брать сразу до 9-ти I2S потоков.

Всетаки гляньте схемное решение с форума www.diyaudio.com

[Electrovoicer]

так это же фактически просто физический интерфейс, который позволяет передать на расстояние по витой паре несколько каналов I2S звука, пропустить его через ASRC (что не всем по душе) и опять получить I2S. куда и к чему это подключать? у многоканальных декодеров торчит вовсе не 8 каналов i2s, а один s/pdif или вообще hdmi нынче с time division multiplexing (TDM)

[unicle]

так это же фактически просто физический интерфейс, который позволяет передать на расстояние по витой паре несколько каналов I2S звука, пропустить его через ASRC (что не всем по душе) и опять получить I2S. куда и к чему это подключать? у многоканальных декодеров торчит вовсе не 8 каналов i2s, а один s/pdif или вообще hdmi нынче с time division multiplexing (TDM)

ASRC это в данном случае на надо.
А подключать ко входам DAC в ресивере, проигрывателе и т.п. - т.е надо лезть внутрь аппарата. А других вариантов собственно нет, на выходе spdif только стерео или закодированный поток, hdmi - еще лучше мало того что в своем формате еще и просто так не выдерешь, перед тем как поток передавать попросит ключик.

Добавлено через 4 минуты
Возник вопрос, насчет схемы генератора:назначение и частоты Si532 и Si571.
Si532 - генератор для PLL AD9510?
Si571 - генератор для формирования сетки частот кратных 44,1 и 48?

или немного не так?

[Electrovoicer]

в общем это всего лишь сериалайзер-десериалайзер. вещь ограниченной полезности в отношении многоканального звука. только что передать несколько I2S-потоков на расстояние. ни проблему подключения без залезания внутрь, ни проблему декодирования стандартного многоканального интерфейса не решает. по этому не совсем понял, к чему Вы об этом

[unicle]

в общем это всего лишь сериалайзер-десериалайзер. вещь ограниченной полезности в отношении многоканального звука. только что передать несколько I2S-потоков на расстояние. ни проблему подключения без залезания внутрь, ни проблему декодирования стандартного многоканального интерфейса не решает. по этому не совсем понял, к чему Вы об этом

Идея хорошая, удобно.
Просто я уже давно подумаю над "комбайном", передо мной вставала проблема как быть если надо передать многоканальный i2s и меня вполне устроило приведенное здесь решение. Подумал что и вам пригодиться.