Построение аудио АЦП для себя любимого

svolkovoy · 01.09.2005, 18:18

про ЦАПы уже 2 ветки наплодили - начнем про АЦП.
Итак первое - какие изделия из сигма дельт лучше? Вообше и из имеющегося в наличии (ад1871 и пцм1804).
если делать на АЦП последовательного приближения (есть ад7679 и адс8382) то надо ли делать передискретизацию и цифровую фильтрацию для понижения частоты до нужной? Пока все, потом начнем про входные каскады и т.д. и т.п.

**l3VGV** · 28.10.2019, 18:50

Я всётаки ожидаю что преобразования "для аудио" начинаются через одинаковые моменты времени и семплы хотябы должны быть симетричны относительно некой средней точки. Но однако это совершенно не так.

**Alex** · 28.10.2019, 22:26

Сообщение от l3VGV

Минусы только что встроенный ФВЧ,

Возьми другой АЦП, в котором этого фильтра нет или его можно отключить.

Сообщение от l3VGV

Думаю, возьму его word clock, поделю попалам, да и подам ему на вход. Получится идеально Fs/2,

Ну, как бы, "ровно на 2" не очень-то можно - Котельников с Найквистом сильно против.

**l3VGV** · 28.10.2019, 23:15

Сообщение от Alex

Возьми другой АЦП, в котором этого фильтра нет или его можно отключить.

Лежат 1804, там можно да. Но вот пока не хочу их паять на макетки, тут похоже основной концепт разваливается.

Сообщение от Alex

Ну, как бы, "ровно на 2" не очень-то можно - Котельников с Найквистом сильно против.

С звуковухой на контупере прокатывало, вродебы, но сложно сказать насколько точно оно эту половину выдавало, не замерял. А тут то идеально /2. Сижу думаю, может это фазовый шум так влияет, всётаки клок не от АЦП, а от стлинка, потом в чип, там PLL, оттуда на ацп и только оттуда делитель. Может и хватает помех чтобы. Но почему тогда иногда всё нормально!

Попробую /4, поглядим что получится.

**Alex** · 28.10.2019, 23:32

Сообщение от l3VGV

всётаки клок не от АЦП, а от стлинка,

Стлинк не дает клок на проц.

**l3VGV** · 29.10.2019, 19:33

Который на нуклео платах - даёт, надо только 2 сопли запаять на плате.

---------- Сообщение добавлено 19:33 ---------- Предыдущее сообщение было 00:04 ----------

Успех почти достигнут

Скрытый текст

Код:

data[0]	volatile int32_t	-6835	
data[1]	volatile int32_t	6810	
data[2]	volatile int32_t	-6831	
data[3]	volatile int32_t	6819	
data[4]	volatile int32_t	-6831	
data[5]	volatile int32_t	6816	
data[6]	volatile int32_t	-6826	
data[7]	volatile int32_t	6822	
data[8]	volatile int32_t	-6836	
data[9]	volatile int32_t	6813	
data[10]	volatile int32_t	-6828	
data[11]	volatile int32_t	6812	
data[12]	volatile int32_t	-6827	
data[13]	volatile int32_t	6818	
data[14]	volatile int32_t	-6835	
data[15]	volatile int32_t	6817	
data[16]	volatile int32_t	-6827	
data[17]	volatile int32_t	6815	
data[18]	volatile int32_t	-6832	
data[19]	volatile int32_t	6817	
data[20]	volatile int32_t	-6824

[свернуть]

**Alex** · 29.10.2019, 20:08

Сообщение от l3VGV

Который на нуклео платах - даёт, надо только 2 сопли запаять на плате.

А, у меня обычный стлинк.
Те что на платах могут, правда, непонятно зачем.

**l3VGV** · 30.10.2019, 13:57

выход найден в небольшой задержке подаваемого на вход сигнала. Для этого использовал таймер в м.к. Т.е. LRCLK тригерит таймер, тот отсчитывает немножко и переключает свой пин, уже оттуда идёт на делитель. Можно былобы таймером и поделить, но у делителя комплементарный выход, а на этом м.к. таймер с таковым выходом висит на техже пинах что и USB...

Но и граблей тут от души. Шумы в клоках = сразу дич на выходе.

---------- Сообщение добавлено 30.10.2019 в 06:36 ---------- Предыдущее сообщение было 29.10.2019 в 21:58 ----------

Сообщение от maxssau

преобразование идёт наверное на частоте гораздо выше ворд клока. Для CS5381 это что-то в районе 6 МГц, в даташите или аппноуте попадалась точная частота (при 48 кГц). Поэтому здесь такой метод скорее всего не подходит.

Это объяснило бы некоторые моменты. По моему разумению преобразование имеет право идти быстрее, даже вынуждено, с другой стороны и торопиться смысла нет, только шумы лишние будут. Я так полагаю что оно происходит в некий момент связанный с ворд клоком, и между моментами одинаковое время.

Я тут сделал задержку, на таймере. И потом прямо во время работы подвигал немного, глядя на получающиеся результаты. Иногда срывается в бредятину, а иногда только немного амплитуда меняется(если сильно фильтрануть меандр), а иногда и вовсе не меняется(если просто меандр).

Сообщение от maxssau

Сигма дельта модуляция в аудиотехнике.pdf

Теперь когда получилось проверить основную идею, взялся за чтение пдфки, с одной стороны - кратко и по делу. С другой,

Сигма-дельта модуляция предназначена для аналого-цифрового и цифро-аналогового
преобразований звуковых сигналов (ЗС).

Дану!!! Оно такто много где используется, а тут такое откровение прямо на входе. Почему было не написать "сигналов низких частот".

---------- Сообщение добавлено 13:57 ---------- Предыдущее сообщение было 06:36 ----------

Для примера интересного поведения, подал на вход lrclk/4

Скрытый текст

Код:

data[0]	volatile int32_t	-5040878	
data[1]	volatile int32_t	-2554502	
data[2]	volatile int32_t	5067858	
data[3]	volatile int32_t	2578815	
data[4]	volatile int32_t	-5047188	
data[5]	volatile int32_t	-2542732	
data[6]	volatile int32_t	5070259	
data[7]	volatile int32_t	2564832	
data[8]	volatile int32_t	-5046585	
data[9]	volatile int32_t	-2542089	
data[10]	volatile int32_t	5075269	
data[11]	volatile int32_t	2570657	
data[12]	volatile int32_t	-5046640	
data[13]	volatile int32_t	-2549744	
data[14]	volatile int32_t	5072591	
data[15]	volatile int32_t	2574196	
data[16]	volatile int32_t	-5047303	
data[17]	volatile int32_t	-2539230	
data[18]	volatile int32_t	5078384	
data[19]	volatile int32_t	2572492	
data[20]	volatile int32_t	-5053862	
data[21]	volatile int32_t	-2544605	
data[22]	volatile int32_t	5077377	
data[23]	volatile int32_t	2570885	
data[24]	volatile int32_t	-5049924	
data[25]	volatile int32_t	-2543236	
data[26]	volatile int32_t	5074962	
data[27]	volatile int32_t	2570367	
data[28]	volatile int32_t	-5047595	
data[29]	volatile int32_t	-2541467	
data[30]	volatile int32_t	5071796

[свернуть]

Видно что сильно не одинаково, т.е. чтото попадает ближе к преобразованию а чтото дальше. А сигнал всё тотже меандр.

**maxssau** · 30.10.2019, 14:04

какое применение будет у этого устройства?

**l3VGV** · 30.10.2019, 14:21

Измерение некоторого резистивного моста. Который будет начачиватся этой самой переменкой. Хочу уйти от постоянки и всех связанных с ней проблем. Тут и 1/f шумы уйдут и токовые шумы резисторов будут заметно ниже. Выход моста порядка 10мВ.

Вообще, получаетя похоже на древние МДМ усилители, только в цифре. И трансформатор решил не ставить, лень мотать. А то можно былобы запредельные параметры по шумам вытащить.

***

Подцепил скоп на вход ацп, выставил максимальную чувствительность. А палки то, равномерно по всей длинне(всего 64штуки, примерно, на глаз). Т.е. преобразует всё время пока передает.

Картинка с положительной половинкой

**maxssau** · 30.10.2019, 14:56

Сообщение от l3VGV

Подцепил скоп на вход ацп, выставил максимальную чувствительность. А палки то, равномерно по всей длинне(всего 64штуки, примерно, на глаз). Т.е. преобразует всё время пока передает.

Преобразование должно идти постоянно. На выходе в итоге DSD поток, который после децимации и фильтрации уже преобразуется в PCM.

Я как то тыкался осликом на входы АЦП, выходы ЦАП, частоты просто запредельные. На 4490 было что-то в районе 12-16МГц, что примерно соответствует 256fs как и указано в документации.

Здесь есть отличная модель преобразователя, которую многие так и не осилили:

http://www.audio-perfection.com/foru...38972#pid38972

Для вашей задачи АЦП можно попробовать взять с DSD выходом, только децимацией придется заниматься где-то за пределами АЦП, потянет ли STM такую задачу? Ну или как вариант сделать свой модулятор

**l3VGV** · 30.10.2019, 15:55

Сообщение от maxssau

Для вашей задачи АЦП можно попробовать взять с DSD выходом, только децимацией придется заниматься где-то за пределами АЦП, потянет ли STM такую задачу?

Можно, но какой например? Будет ли он хотябы тойже цены что и копеешные звуковые? Врятли. тут цена и сложность определяет всё. Еслибы в природе были 18бит ацп с частотой скажем 4-8к и скромным ценником, то ябы и не мучался.

**maxssau** · 30.10.2019, 16:12

Сообщение от l3VGV

Еслибы в природе были 18бит ацп с частотой скажем 4-8к и скромным ценником, то ябы и не мучался.

а сколько не скромный ценник?

---------- Сообщение добавлено 17:05 ---------- Предыдущее сообщение было 17:03 ----------

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcm4202.pdf

---------- Сообщение добавлено 17:12 ---------- Предыдущее сообщение было 17:05 ----------

есть и за копейки

http://www.ti.com/data-converters/ad....117&p1028=1;3

**l3VGV** · 30.10.2019, 16:15

Меня устроит 30-40р. Параметры лучше чем у 1808 не нужны.

**maxssau** · 30.10.2019, 16:17

вот например
http://www.ti.com/product/ADS8699

18 бит, скорость хоть 1М для 8691. THD -110 дБ, круче большинства АЦП для звука, SNR 92 дБ. Цена 3.2$ при партии 1000 шт. В наших реалиях, пусть 10-15$, по моему не так уж и дорого.

---------- Сообщение добавлено 17:16 ---------- Предыдущее сообщение было 17:16 ----------

Сообщение от l3VGV

Меня устроит 30-40р.

ааа, тогда это не подойдет

---------- Сообщение добавлено 17:17 ---------- Предыдущее сообщение было 17:16 ----------

изделие серийное? если нет, можно и хороший воткнуть

**l3VGV** · 30.10.2019, 16:21

Не, пока какраз для себя любимого. Но лучше нет смысла втыкать. Я уже попробовал

Массовые звуковые микры оказались весьма огого. Только аудифилам не говорите!

**Эзотехник** · 30.10.2019, 16:48

Сообщение от l3VGV

Меня устроит 30-40р. Параметры лучше чем у 1808 не нужны.

https://ru.aliexpress.com/item/32777376004.html - 100 р, уже собранное.
Стереоканалы 1808 включите параллельно, но для ловли постоянки с точностью >16 бит этого недостаточно, нужен ещё термостат, теплопроводная плата и т.д.:
https://forum.vegalab.ru/showthread....ll=1#post14468

**Alex** · 30.10.2019, 16:59

Сообщение от l3VGV

Еслибы в природе были 18бит ацп с частотой скажем 4-8к и скромным ценником, то ябы и не мучался.

SAR или SDM?

Если SDM - чем не устривает это: https://www.digikey.com/product-deta...CCT-ND/9947614 ?

SAR немного дороже: https://www.digikey.com/product-deta...4-1-ND/9462547

Это так, навскидку.

**l3VGV** · 31.10.2019, 18:34

Вообще идеально подошёл бы ads1115, но с частотой повыше. Ну и можно пару запасных бит, на усреднение. Но дёшево таких не нашёл.

Сообщение от Alex

Если SDM - чем не устривает это: https://www.digikey.com/product-deta...CCT-ND/9947614 ?

Вообще отличный. 4 входа это то что мне нужно. Но моглибы уже и PGA добавить!

MCP мне вообще понравились своими линейками продуктов и отличной ценой. В первом варианте моей поделки стоял их energy measurement ADC, там 4 канала, дельтасигма и частота запредельная. Но и ценник, не для нищих аудифилов.

Операционик у них нашел MCP6286, стоит копейки, 5В, r-r, CMOS вход. А шумы всего 5нВ/квГц.

Сообщение от Alex

SAR немного дороже: https://www.digikey.com/product-deta...4-1-ND/9462547

Ага, ценник сразу.

Я вообще AD детали не рассматривал при подборе, исключительно изза цены. Смотрел TI и MCP.

На данный момент победили(по цене) https://ru.aliexpress.com/item/32903684889.html для себя можно и рискнуть. Хотя 2 на тест купил в надежном магазине

---------- Сообщение добавлено 20:14 ---------- Предыдущее сообщение было 19:36 ----------

Вообще изначально я хотел контуперный АС97 кодек использовать. Они вообще по 10-15р доступны...

---------- Сообщение добавлено 31.10.2019 в 18:34 ---------- Предыдущее сообщение было 30.10.2019 в 20:14 ----------

После компенсации смещения 0 и фильтрации, получилось вот так. Частота оцифровки 96кГц.

И это ещё изоляцию не приделал. И это просто с резисторов на вход, драйверного ОУ с фильтром пока нет.

Пол дня потратил на переделку макетки, развязывание оптронами делителя от цифровой части. Ничего не помогало, шумело примерно на 2000отсчетов.

А потом отцепил щуп осцилографа от платки

и стало хорошо.

Вобщем тема рабочая, но внимательность к деталям и мелочам нужна, Fs/2 на вход это пограничный экстрим на все деньги.

**Эзотехник** · 31.10.2019, 21:46

Сообщение от l3VGV

Но и ценник, не для нищих аудифилов.

Цифровые весы или термометры делать это не аудиофилия, проще готовые раздербанить

**l3VGV** · 01.11.2019, 19:47

Я посмотрел готовые решения для мостовых измерений(в том числе с интергрированной накачкой переменкой). Там или ценник конский или скорость измеряется единицами отсчетов в сек или всё это вместе.

Мне хочется сделать 16бит чтобы время установления было в районе 1мс.

На данный момент pcm1808 говорит что 16бит мне не будет, и шумит на 2ед. При округлении до 16бит. Младшие 8 разрядов представляют из себя шум как их не фильтруй. Если не фильтровать совсем то шум ВЧ, если его задавить то остаются относительно медленные флуктуации. Интересно попробовать pcm1804, будет ли разница.

Для тестов подал на вход через ОУ просто AGND. И всёравно шум. Не могу понять как они получили по даташиту их SNR, там явно чуть больше 16бит, а у меня получается чуть меньше.

Начал понимать о чем говорили старшие товарищи когда указывали насколько это серьезно, 16бит.

Хорошо что аудифилы не знают.

Тема: Построение аудио АЦП для себя любимого

Опции темы