Построение аудио АЦП для себя любимого

[svolkovoy]

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.

[Эзотехник]

Объясните мне эту картинку, полученную не ведьмами на полях, а расчётным способом из ранее тут предоставленных файлов.
Это детонация винила (разные прокрутки одной пластинки) или блудная дельтасигма (кварц. генераторы например) так "косячат"?

Отчёт цифрами, без фигур Лиссажу

DeltaWave v1.0.55, 2020-11-30T00:04:04.8719802+03:00
Reference: SAR.wav[L] 23043241 samples 96000Hz 24bits, stereo, MD5=00
Comparison: Tascam.wav[L] 23064893 samples 96000Hz 24bits, stereo, MD5=00
Settings:
Gain:True, Remove DC:True
Non-linear Gain EQ:False Non-linear Phase EQ: False
EQ FFT Size:65536, EQ Frequency Cut: 0Hz - 0Hz, EQ Threshold: -160dB
Correct Drift:True, Precision:30
Non-Linear drift Correction:False
Upsample:False, Window:Hann
Spectrum Window:Hann, Spectrum Size:32768
Spectrogram Window:Hann, Spectrogram Size:4096, Spectrogram Steps:2048
Dither:False
Trim Silence:False
Enable Simple Waveform Measurement: False

Discarding Reference: Start=0s, End=0s
Discarding Comparison: Start=0s, End=0s

Initial peak values Reference: -4,971dB Comparison: -5,048dB
Initial RMS values Reference: -25,782dB Comparison: -25,878dB

Null Depth=12,404dB
X-Correlation offset: -36325 samples
Residual error too large 2,230827417. Trying alternative drift correction method

Drift computation quality #2: Excellent (1,2μs)


Trimmed 0 samples ( 0,00ms) front, 0 samples ( 0,00ms end)


Final peak values Reference: -4,971dB Comparison: -4,98dB
Final RMS values Reference: -25,779dB Comparison: -25,79dB

Gain= -0,0818dB (0,9906x) DC=0 Phase offset=-378,385417ms (-36325 samples)
Difference (rms) = -25,6dB [-27,08dBA]
Correlated Null Depth=24,58dB [21,46dBA]
Clock drift: -0,01 ppm


Files are NOT a bit-perfect match (match=0,03%) at 16 bits
Files are NOT a bit-perfect match (match=0%) at 24 bits
Files match @ 50,0035% when reduced to 4,69 bits


---- Phase difference (full bandwidth): 428342,568773551°
0-10kHz: 84798,55°
0-20kHz: 178131,21°
0-24kHz: 212775,88°
Timing error (rms jitter): 100,6μs

RMS of the difference of spectra: -97,9209623282616dB
DF Metric (step=400ms, overlap=0%):
Median=-3,4dB
Max=1,8dB Min=-27,9dB

1% > -25,44dB
10% > -14,06dB
25% > -7,12dB
50% > -3,37dB
75% > -1,36dB
90% > -0,3dB
99% > 1,18dB

PK Metric (step=400ms, overlap=0%):
Median=-34,3dB
Max=-14,1dB Min=-62,2dB

1% > -55,95dB
10% > -44,77dB
25% > -39,28dB
50% > -34,3dB
75% > -29,18dB
90% > -24,13dB
99% > -15,81dB

gn=1,00946494084351, dc=1,80946243977038E-07, dr=-6,40105493913238E-09, of=-36324,9999999996

DONE!

Signature: 8eceee980a7d9543f9d522af8533601d

[свернуть]

[Эзотехник]

1. Насколько я понял, тут ни у кого нет >16 бит честных АЦП, чтобы доказать отсутствие посланий. Или просто время установления с точностью 16 бит узнать.
Непонятные палки в спектре с частотами 20 и 33 Гц у Д-С АЦП никто не объяснил (тут раньше были сырые результаты оцифровки постоянки).

2. никто не демодулировал 3-6 МГц шумы дельтасигм, где сильнее всего ВЧ-грязь_{, чтобы узнать, что именно они шлют в мозги, Пентагон радиоэфир.}

Д.Андронников раньше имел доступ к навороченным измерит. приборам, продажа ЦАП не была его основным заработком и он писал то, что никто до сих пор не опроверг:

"Я столкнулся с проблемой искажения стат. параметров случайных сигналов при их преобразовании в аналоговую форму при создании тестового генератора случайных сигналов для работы в комплекте оборудования для проверки коммуникационных систем. Не вдаваясь в подробности (это во-первых, очень долго и нудно, во - вторых, во многих вопросах представляет коммерческую тайну организации, где я работаю) отмечу, что при формировании некоего случайного сигнала с задаваемыми с ПК параметрами, выяснилось, что в случае использования дельта-сигма ЦАП (AD1955 (без собственного фильтра, только модуляторы), SM5865) измеренные параметры аналогового сигнала (в частности АКФ) отличались от задаваемых настолько, что это невозможно объяснить ни конечностью разрядной сетки, ни конечностью частоты дискретизации). В то же время при использовании параллельных ЦАП (PCM1702, AD1851, DAC16, AD1862) укладывались в величины, определяемые разрядностью и временнОй дискретизацией. Этому эффекту было найдено вполне удовлетворительное объяснение на основе теории дельта-модуляции.
Я не собираюсь ни сейчас, ни в будущем спорить по этому поводу ни с кем (в том числе с М. Лядовым и его неизвестным профессором), поскольку нет желания тратить свое время на переливание из пустого в порожнее. Я практик, и если у меня есть некий результат и удовлетворительное ему объяснение на том уровне, который достаточен для моего понимания, то строить эфемерные теории и писать сотни страниц математики для меня неактуально.
И еще к вопросу о терминологии. Если подходить в широком смысле, то дискретные сигналы, именно как электрические сигналы - детерминированные с заданным количеством возможных значений как во временной, так и в амплитудной областях. Но не следует доводить до абсурда математические экзерсисы. Приведу простейший пример - взяв генератор белого ( в интересующем нас диапазоне частот до 1...10МГц шум лавинного пробоя можно считать белым и использовать для его генерации, обычный стабилитрон лавинного пробоя) шума и оцифровав его выходной сигнал, мы получаем дискретный случайный процесс, характеристики которого могут быть описаны теми же определениями, что и для непрерывного. Конечно, он будет иметь отличия от исходного сигнала, но они однозначно, т.е. детерминировано определяются свойствами преобразователя. Поэтому, в конечном итоге, мы получаем все-равно случайный процесс, но только с дискретным набором физических характеристик, т.е. квазислучайный.
С уважением, Lynx."

Скрипт для матлаба, который считает время автокорреляции в WAV, лишь в 2014 г. выложили в открытый доступ и его бурного использования тоже не видно.

[digilab]

1. Насколько я понял, тут ни у кого нет >16 бит честных АЦП, чтобы доказать отсутствие посланий. Или просто время установления с точностью 16 бит узнать.

-да полно их у всех у которых thd+noise под -110dbc

[Эзотехник]

да полно их у всех у которых thd+noise под -110dbc

Может ещё в их даташите время установления есть (LTC2380-24, Full–Scale Step: 95 нс) и в осциллографы их не брезгуют ставить?

Странно, что в 1989 году оно было, а у нынешних "камертонов звенящих, дельтасигменных" - нет.

"1. The AD1376/AD1377 provide 16-bit resolution with a maximum linearity error of ±0.003% (1/2 LSB14) at 25°C.
2. The AD1376 conversion time is 14 μs (typical) short cycled to 14 bits, and 16 μs to 16 bits."

[digilab]

Может ещё в их даташите время установления есть (LTC2380-24, Full–Scale Step: 95 нс) и в осциллографы их не брезгуют ставить?

-а нафиг он такой современной музыке нужен?( два притопа три прихлопа немного пердящих синтезаторов и полкило матершины под суббас) кстати 20 битник
apogee 8000 ,был такой ацп на r-2r просто сливает тому же lavry gold mk3 а он вполне себе дс, еще больше сливает merging anubis, так что вы там определитесь вы просто теоретик -эйнштейн , или музыкант, хотя по нику и постам понятно что первое

[Эзотехник]

apogee 8000 ,был такой ацп на r-2r просто сливает тому же lavry gold mk3 а он вполне себе дс, еще больше сливает merging anubis

АЦП R2R не бывает, внутри микросхем может быть такой блок только.
Этот apogee 1998 года, АЦП там 24-битный со всякими UV22 шумодобавлениями (all missing codes?), микросхемы с затёртой маркировкой, SAR >18 бит тогда не делали ещё.

"AD8000SE: A/D:AKM AK5391; D/A: Analog Devices AD1851" - т.е. на стороне записи мерзкая ГМО дельтасигма ультразвук уже добавляли, но ЦАП тот 16-битный.
https://www.gearslutz.com/board/geek...ps-listed.html

"The AD-8000 incorporates a high-quality, 18-bit stereo digital to analog converter for monitoring purposes."
https://apogeedigital.com/pdf/ad8000_usersguide.pdf - может ЦАП тогда AD1861 (R2R).

По выделенным строкам руководства (см. файл) можно микросхемы АЦП "вычислить". Если это для 48 кГц, то опять критерий Найквиста не соблюли в угоду плоской АЧХ 20-20000 при 44,1кГц выборке.

Так что сравнивайте АЦП на слух с чем-то вроде консолей Neve 1987 года, где в цифровых модулях стояли AD1376 (16 бит без многоступенчатой шумовой отсебятины MASH).

Offтопик:
Если б я был гением маркетинга, то засунул бы в псевдослучайный шум Д-С ЦАП ультразвуковой аудионаркотик передачу команд типа - "я сейчас играю синус 1 кГц -60 дБ".
Затем такой же Д-С АЦП принимает это послание и выдаёт почти чистый синус. Но на шуме и музыке "обламывается".

---------- Сообщение добавлено 08:46 ---------- Предыдущее сообщение было 08:45 ----------

а нафиг он такой современной музыке нужен?

старые аналоговые носители цифровать например

---------- Сообщение добавлено 09:08 ---------- Предыдущее сообщение было 08:46 ----------

В принципе винил 2017 года - не старый носитель.
Но цифровой вариант испорчен компрессией.

[maxssau]

Offтопик:

буквально на днях улучшал фильтр ЦАП https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=86924

если бы ЦАП сообщал на ультразвуке АЦП о том, что гоняют "тестовые" комбинации, не потребовалось бы много времени на получение параметров, близких к даташиту



Узнать что происходит на выходе ЦАПы (да и на входе АЦП) не такая большая проблема, при наличии анализатора спектра

непосредственно один из дифф. выходов CS4398


один из дифф. входов CS5381

[Эзотехник]

при наличии анализатора спектра

А вдруг он тоже американский и обучен "ложь на коротких волнах"^* не замечать?
Скормить бы эти помехи SDR декодеру, что там вылезет?

_{* Была такая политическая статья в журнале Радио 1980 г. №02}

---------- Сообщение добавлено 10:08 ---------- Предыдущее сообщение было 10:03 ----------

не потребовалось бы много времени на получение параметров, близких к даташиту

обвязка разная потому что, а в микросхемах конвертеров было 146 % дБ битперфектного синуса! (ENOB=24)

---------- Сообщение добавлено 10:37 ---------- Предыдущее сообщение было 10:08 ----------

Ещё мысли вслух:
Одна микросхема ЦАП стоит >37 долларов за канал, имеет характеристики "20 bit no missing codes" и
"1 ppm resolution
1 ppm INL
7.5 nV/√Hz noise spectral density
0.19 LSB long term linearity stability
<0.05 ppm/°C temperature drift
1μs settling time"

Другие микрухи ЦАП "for audio", 24-х битные (в 16 раз точнее, по теории) - ничего такого и близко не обещают, зато стоят 2-5 долл. за 8 каналов.
И никто подвохов не замечает, т.к. музыка плохо записана.
А про аудио-АЦП тут было, что пальцем пластиковый корпус ИМС тронешь - постоянка "уезжает", но потом назад не возвращается. Глюк на глюке сидит и пятиступенчатым шумом замаскирован

[maxssau]

Другие микрухи ЦАП "for audio", 24-х битные (в 16 раз точнее, по теории) - ничего такого и близко не обещают, зато стоят 2-5 долл. за 8 каналов.

я уже приводил стоимость в 50$ для аудио АЦП и это нормально, дешевские да, 2-5$ (при больших партиях).

А про аудио-АЦП тут было, что пальцем пластиковый корпус ИМС тронешь - постоянка "уезжает", но потом назад не возвращается. Глюк на глюке сидит и пятиступенчатым шумом замаскирован

а тут нужно просто даташиты читать, по постоянку в том же CS5381 тоже сказано, нужно измерять и сохранять значение, а не просто включил и забыл. Обычно даташит указывает на все возможные проблемы и методы их устранения.

[Эзотехник]

я уже приводил стоимость в 50$ для аудио АЦП и это нормально

Для устаревшего CS5397 или свежего AKM?
См. у Рочестера цену 16-битного керамического антиквариата.
https://www.digipart.com/part/AD1376
1-24: $465.2760

Дельтасигма на 18 бит, тоже снятая с пр-ва, но уже стерео и двухядерная внутри (ЦФ на отдельном кристалле):
https://www.digipart.com/part/AD1879
1-24: $55.7340

[maxssau]

Для устаревшего CS5397 или свежего AKM?

Пока еще выпускающийся CS5381. Ему скоро 20 стукнет. Цена в России 45-50$

---------- Сообщение добавлено 12:38 ---------- Предыдущее сообщение было 12:23 ----------

См. у Рочестера цену 16-битного керамического антиквариата.

так с дуру можно и сломать

[Эзотехник]

Пока еще выпускающийся CS5381.

Стерео 24 бита, слепой в time domain, а тот 18 бит моно стоит $54:
https://www.arrow.com/en/products/search?q=AD7674
(Part Status - Active)
и демо-плата егонная $102, но включить её куда-то - заморочки.
Это и есть отличие "развлекаловки" от "измериловки".

[Alex07]

ES9842 PRO, интересный АЦП, в моно режиме динамический диапазон 128дБ.

[Эзотехник]

Опять ГМО дельтасигма.
"Люди должны наесться СШАультразвука китайподвала, пока из них назад не полезет, и вдоволь напускать слюней на красивые графики АЧХ и синусов." (с)М.Лядов

Там ещё были примеры оцифровок одного материала на CS5381 и AK5394, но не подписали что где, секретчики блин:

"На самом деле CS5381 превосходит AK5394 в плане искажений, но уступает по шумовым характеристикам. Дискретный вход так же шумит немного больше чем современные ОУ, в угоду качеству звука и минимизации искажений, с учетом этих факторов минимальный шум входа записи ожидается на уровне -118дб."
https://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=90:4651:7951#7951

Меандр круче как испытательный сигнал, но те изобретатели этого не поняли и даже аналоговую "битперфектность" на музыке/шуме не сравнивают (ENOB).

Может потому, что скорость нарастания и время установления измерять нечем, кроме 8-битного осцилла?

А это подход ротлы, который только АЧХ и КНИ не ленится регулярно измерять в своих ЦАП:

"И меряться "нолики после запятой" я не собираюсь, потому что во 1-х - если там есть три ноля (0.000х%), то дальше меня они мало интересуют, а во 2-х -я могу циферки и лучше сделать, только прежде всего я стараюсь сделать звук, более качественный на мой слух, и если при этом циферки получаются чуть хуже - да будет так."
https://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=95:708:23700#23700

Т.е. высокая цифра THD+N явно недостаточна, а новые критерии использовать - лениво.

"Скептики просто не понимают важности объективных научных измерений. Они не понимают, что то, что они думают, что они слышат, подвержено множеству искажений и переменных, о которых они даже не знают, и прилагают абсолютно нулевые усилия, чтобы учесть эти факторы." - автоперевод сообщения computerex

---------- Сообщение добавлено 23:53 ---------- Предыдущее сообщение было 22:52 ----------

хотя по нику и постам понятно что первое

Эзотерик и техникс (Япония) - плохие брэнды?
При желании даже привидение сфотографировать можно, пролёты невидимых частиц в пузырьковой камере и радиоволны.
"Разъяснить" (по ППШарикову, как тузик сову) эзотерику звука тоже полезно, а то вдруг там черти водятся

[digilab]

АЦП R2R не бывает, внутри микросхем может быть такой блок только.

-ага конечно сейчас уже не бывает, а раньше были до 18 бит правда не производят их уже лет как тридцать если не больше

---------- Сообщение добавлено 01:32 ---------- Предыдущее сообщение было 01:31 ----------

Эзотерик и техникс (Япония) - плохие брэнды?

-насчет эзотерика не могу ничего сказать а техникс обычная бытовуха среднего качества

---------- Сообщение добавлено 01:35 ---------- Предыдущее сообщение было 01:32 ----------

Этот apogee 1998 года, АЦП там 24-битный со всякими UV22 шумодобавлениями (all missing codes?), микросхемы с затёртой маркировкой, SAR >18 бит тогда не делали ещё.

-ну может попутал с более ранней ( но точно не поздней моделью)

[vitsomeo]

Интересно представить физику R2R АЦП-преобразования. )

[карабас123]

Это тоже последовательного приближения, ничего особенного. Те же гири Фибоначчи. Внутри стоит логика работы( так называемый регистр последовательных приближений), компаратор и ЦАП, как правило R/2R

[Эзотехник]

ага конечно сейчас уже не бывает, а раньше были до 18 бит

АЦП микросхема внутри могла иметь R2R ЦАП, но сейчас уже С2С (ёмкостные делители).
Но называется тип преобразования SAR, а не R2R или c2c.

правда не производят их уже лет как тридцать если не больше

https://www.analog.com/en/products/ad7679.html - Product Lifecycle: Production (до сих пор не снят с пр-ва)
на этот 18-ти битный АЦП Д.Андронников в 2005-м году что-то цифровал с Akai GX95.
https://forum.vegalab.ru/showthread....ll=1#post81782

---------- Сообщение добавлено 11:57 ---------- Предыдущее сообщение было 11:38 ----------

Вот все типы АЦП, первый мог бы быть R2R, но он до 14 бит только и называется иначе.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Аналог...атель#Типы_АЦП

---------- Сообщение добавлено 12:11 ---------- Предыдущее сообщение было 11:57 ----------

А про дельтасигмы в Википедии сказано:

"В худшем случае время преобразования равно Tmax=(2q)/fс, где q — разрядность АЦП, fс — частота тактового генератора счётчика."

у CS5381 частота 12.288 MHz или внутри ещё делится?

---------- Сообщение добавлено 12:15 ---------- Предыдущее сообщение было 12:11 ----------

И где бы взять примеры оцифровок LTC2380-24 против CS5397?

(Никто не даст нам избавленья...
Своею собственной рукой?)

[maxssau]

у CS5381 частота 12.288 MHz или внутри ещё делится?

для него базовая 6.144 МГЦ, в даташите где то упоминалось. Подавать надо 12.288 МГц, есть делитель на 2 для 24.576 МГц

[digilab]

АЦП микросхема внутри могла иметь R2R ЦАП, но сейчас уже С2С (ёмкостные делители).
Но называется тип преобразования SAR, а не R2R или c2c.

-какая разница смысл работы одинаков, с емкостными делителями чуть меньше выбросы, недостатки те же

для него базовая 6.144 МГЦ, в даташите где то упоминалось.

-это частота работы модулятора при fs=48,96,192кгц