Шумы в ЦАПе на SM5813+TDA1541A

[Сухоруков Сергей]

Собрал макет внешнего ЦАПа на CS8412+SM5813+TDA1541A+AD823. Преобразователь I/U - как в даташите для 1541, только на AD823.
Нагрузка AD823 - через 300 Ом наушники Sennheiser 650, 300 Ом.
На малых уровнях сигнала (регулятор громкости проигрывателя почти в крайнее левое положение) прослушиваются шумы и искажения. В положении проигрывателя "Stop" и "Pausa" шумов нет.
На средних уровнях громкости и выше звук хороший.
Для питания "+5", "-5", "-15" и "+-12" отдельные стабилизированные источники.
Пробовал разные НЧ-фильтры, разные ОУ. Пробовал с шунтирующими конденсаторами DEM-ячеек и без них. Пробовал с конденсатором на выводах 16-17 и без него с внешним сигналом.
Радикального снижения шумов нет.
Кто-нибудь сталкивался с такой проблемой?

[Сухоруков Сергей]

И как оно после этого должно совместно работать?

Как оно работает - не знаю, я не специалист по ЦФ и ЦАПам, темой внешнего ЦАПа занимаюсь как любитель, в свободное время.
Но тем не менее, оно работает. Кто сомневается - может повторить мою схему.

[dortonyan]

Посмотреть могу только обычным осциллографом (С1-77).

Проще посмотреть частоту битклока, но данным осциллографом может не удастся. Здесь лучше было бы ткнуть частотомером. Или каким-нибудь логическим анализатором.

---------- Добавлено в 17:58 ---------- Предыдущее сообщение в 17:53 ----------

Громкость проигрывателя (стандартный Winamp) регулируется средствами Windows

Не пробывали пользовать другие проигрыватели?
По моему опыту Winamp единственный пелеер, заметно отличающийся хреновым звуком и даже (не знаю почему) повышенным уровнем помех в выходном звуковом сигнале.

[Сухоруков Сергей]

Проще посмотреть частоту битклока, но данным осциллографом может не удастся. Здесь лучше было бы ткнуть частотомером. Или каким-нибудь логическим анализатором.

Я оценивал частоту битклока с помощью С1-77. Она соответствует 8Fs.

Не пробывали пользовать другие проигрыватели?
По моему опыту Winamp единственный пелеер, заметно отличающийся хреновым звуком и даже (не знаю почему) повышенным уровнем помех в выходном звуковом сигнале.

Не буду хвалить или ругать Winamp, но думаю, что дело не в нём. Ведь у ЦАПа на CS4303 таких проблем не было. Звук был безупречен.

[RuDiger]

Сухоруков Сергей, у Вас SM5813AP или SM5813APT ? И есть ли вторые комплекты SM-ки и TDA-шки?

[dortonyan]

Я оценивал частоту битклока с помощью С1-77. Она соответствует 8Fs.

Наверное вы имели ввиду частоту дискретизации. А частота битклока равна 8Fs*(кол-во бит в периоде дискретизации).

[RuDiger]

Offтопик:

Вообще, интересно... CS8412 выдает MCK=256*Fs, т.е. больше 11 МГц и 32 такта на сэмпл. SM5813 использует эту же частоту на выходе BCLK. Теоретически - "ни в какие ворота" для TDA1541. По идее, только при выходе в 16 бит, теоретически же, можно было бы вдвое снизить частоту BCLK на выходе ЦФ, т.к имеем 32 такта. Может у SM-ки есть такая недокументированная фича? Кто-нибудь может померить частоту BCLK на выходе SM-ки при входе 256*Fs и выходной разрядности 16 бит?

[Audiomaniac]

Offтопик:
Афтар ветки по-моему вообще плохо понимает, чего он делает...

[Lexus]

По идее, только при выходе в 16 бит, теоретически же, можно было бы вдвое снизить частоту BCLK на выходе ЦФ, т.к имеем 32 такта. Может у SM-ки есть такая недокументированная фича?

Нет. Если MCLK = 256/512, то такты BCKO следуют с периодом 1/256Fs, если MCLK = 192/384, то T = 1/192Fs. Хоть при 16, хоть при 24 битах. Особенность ЦФ NPC в том, что тактов на выходе BCKO столько, сколько разрядность выходных данных, но при этом период одного такта составляет либо 1/256, либо 1/192. Для TDA1541 можно растянуть 16 бит на период WCLK и уложиться в 5.6448 МГц по BCKO, но это уже совсем другая история.

[Serge_L]

Афтар ветки по-моему вообще плохо понимает, чего он делает...

Как оно работает - не знаю, я не специалист по ЦФ и ЦАПам

Собственно, это уже давно стало понятно.
Здесь получается очень интересная ситуация, все уговаривают вопрошающего, что он неправ, а он со всех сил сопротивляется!
Причем, раз с другим ЦАПом все работало - то явно проблема в согласовании 1541 и ЦФ. Посмотреть тоже нечем.
Но и работать не должно в принципе.

[Сухоруков Сергей]

Для интересующихся привожу некоторые дополнения к описанию работы ЦАПа.
Сигналы на выходе ЦФ SM5813 в режиме воспроизведения.
1) На выходе WCKO цифрового фильтра SM5813 (вывод 25) прямоугольный сигнал скважностью чуть больше 3; частота следования соответствует 8 Fs (352,8 кГц).
2) На выходе BCKO SM5813 (вывод 26) последовательность радиоимпульсов с частотой следования 8 Fs, с заполнением радиоимпульса пачкой из 16 прямоугольных импульсов с частотой 256 Fs (11,28 МГц). Начало радиоимпульса – по отрицательному фронту сигнала WCKO.
Некоторые странности (или особенности) в работе ЦАПа.
1) Экспериментируя с величиной ёмкости, задающей частоту генератора, обеспечивающего работу DEM-ячеек, в попытке снизить шумы, заметил, что TDA1541A работает и вовсе без этой ёмкости.
В ревизии 1.3 на выводы 16,17 подаются сигналы от парафазных выходов D-триггера, на который подается сигнал WCKO (352,8 кГц) и делится в два раза до 176,4 кГц. Каких-либо заметных изменений в звуке по сравнению с наличием на выводах 16,17 конденсатора не отмечено.
2) В более поздних версиях ЦАПа (ревизия 1.2, 1.3) в разрыв проводников, соединяющих SM5813 и TDA1541A вставлены резисторы 56 Ом, чтобы «обуздать» выбросы на фронтах сигналов. Попытка усилить эффект установкой после резисторов небольших емкостей (порядка 100 пФ) приводит к срыву нормальной работы ЦАП. Вместо звука – какая-то шумовая какафония. Причем, если сигналы DOL и DOR выдерживают установку ёмкости порядка 20-30 пФ, то сигналы WCKO и BCKO не терпят даже таких емкостей. А меньше у меня не нашлось.
3) Вместо 56-омных резисторов на выходы DOL и DOR можно спокойно поставить по 1 кОм, а на выходы WCKO и BCKO больше 130-150 Ом лучше не ставить – появляются сбои.
4) На выходы TDA1541A можно спокойно ставить (для снижения динамического сопротивления нагрузки) керамическую емкость NP0 или X7R вплоть до 0,1 мкФ. Это не отражается сколь-нибудь заметно на звуке: ни на его громкости, ни на завале верхней части звукового диапазона, ни на окрашенности. Показалось, что немного снижается уровень шумов (для этого и затевалось).
Если поставить электролит (пробовал 47 мкФ х 10В, Os-Con) – работоспособность сохраняется, но появляется окрашенность в звуке.

---------- Добавлено в 12:41 ---------- Предыдущее сообщение в 12:33 ----------

Здесь получается очень интересная ситуация, все уговаривают вопрошающего, что он неправ, а он со всех сил сопротивляется!

Не надо меня уговаривать. Я не девушка!
И потом, в чём не прав? В том, что ЦАП работает, а по Вашему мнению -не должен? Так, на секундочку, это заявлено производителем 1541. Я всего лишь попробовал проверить это утверждение - и получилось.
Не верите -повторите схему. Если лень -другой вопрос. А пустое "теоритезирование" никому ничего не дает. Мы ведь на форуме не самоутверждаемся, а бескорыстно и доброжелательно обмениваемся информацией. Или нет?

[RuDiger]

Сергей, ещё раз спрошу, с какими буквами у Вас SM5813 AP или APT? И ещё - уверены в оригинальности TDA-шки?

заявлено производителем 1541

Правильно, но как писал Lexus, если ЦФ перед ЦАП сможет растянуть 16 бит на весь период WCLK. У SM-ки этого нет.

[Сухоруков Сергей]

Offтопик:
Афтар ветки по-моему вообще плохо понимает, чего он делает...

Хорошо, что Вы во всём разбираетесь и всё понимаете. Рад за Вас.

---------- Добавлено в 12:46 ---------- Предыдущее сообщение в 12:42 ----------

Сергей, ещё раз спрошу, с какими буквами у Вас SM5813 AP или APT? И ещё - уверены в оригинальности TDA-шки?

Простите, коллега, отвечал другим. SM5813APT.
1541 обычные, без корон, без грейдов. Может быть, удастся сделать снимки.

---------- Добавлено в 12:49 ---------- Предыдущее сообщение в 12:46 ----------

Для TDA1541 можно растянуть 16 бит на период WCLK и уложиться в 5.6448 МГц по BCKO, но это уже совсем другая история.

Возможно, когда производитель пишет про ограничение 6,4 Мбит/сек, имеется в виду усредненное за период значение? Тогда не важно, растянуты 16 бит на период или нет.

[RuDiger]

Ну, если 6.4 Мбит/сек ещё можно допустить усредненным, то 6.4 МГц по входу Fbck - вряд ли.
Да и Ваши эксперименты со входами 16,17 TDA1541 тоже дают повод усомниться в оригинальности микрухи. А наши дальневосточные соседи умеют делать шедевры

[Lexus]

Возможно, когда производитель пишет про ограничение 6,4 Мбит/сек, имеется в виду усредненное за период значение? Тогда не важно, растянуты 16 бит на период или нет.

Обычно, BCKO непрерывен, поэтому и указывают Fmax. Если говорить о BCKO Burst, с которым работают ЦФ от NPC, то корректнее выражаться обратной величиной - периодом одного такта BCKO. При этом опасность одна - не уложиться во время установления, на которое есть ограничения логики в TDA1541, и которое в даташите выражено как Fmax.

[Eugene Balakin]

Ну, если 6.4 Мбит/сек ещё можно допустить усредненным, то 6.4 МГц по входу Fbck - вряд ли.
Да и Ваши эксперименты со входами 16,17 TDA1541 тоже дают повод усомниться в оригинальности микрухи. А наши дальневосточные соседи умеют делать шедевры

Ничего странного с ногами 16 и 17. У ТДА 1541 (БЕЗ А), они никуда не подключены. Т.е. и конденсатор там не нужен. А для 1541А - конд нужен. Все в полном соответствии с даташиит на эти мелкосхемы.
Еще отличие - навскидку - 1541А работает без подачи ВСК на 4-ю ногу, а 1541 требует ВСК на 4-й ноге (соединяется со 2-й ногой).

[Сухоруков Сергей]

Ничего странного с ногами 16 и 17. У ТДА 1541 (БЕЗ А), они никуда не подключены. Т.е. и конденсатор там не нужен. А для 1541А - конд нужен. Все в полном соответствии с даташиит на эти мелкосхемы.

Напомню, что у меня стоит как раз 1541А. Так что странное присутствует.

[Serge_L]

Eugene Balakin, да, но Сухоруков Сергей утверждает, что у него 1541А
Мне, кстати, присылали партию 1541А сделанных из 1541, но у них датакод был свежий и маркировка не похожа на настоящую.

Сухоруков Сергей, Вы не могли бы фотографию ИМС показать? У меня здесь нет фоток фейковых, могу выложить настоящие.

[Сухоруков Сергей]

При этом опасность одна - не уложиться во время установления, на которое есть ограничения логики в TDA1541, и которое в даташите выражено как Fmax.

Возможно, Вы правы. Тогда непонятно, почему разработчик заявляет о поддержке 8х и почему мой ЦАП воспроизводит звук без всяких растягиваний 16 бит на период (кстати, в даташите об этом ни полслова как о требовании поддержки 8х).

---------- Добавлено в 15:02 ---------- Предыдущее сообщение в 15:00 ----------

Сухоруков Сергей, Вы не могли бы фотографию ИМС показать? У меня здесь нет фоток фейковых, могу выложить настоящие.

К сожалению, нет цифрового фотоаппарата. Покажите свои, скажу, какие отличия, если есть.

[Eugene Balakin]

Eugene Balakin, да, но Сухоруков Сергей утверждает, что у него 1541А
Мне, кстати, присылали партию 1541А сделанных из 1541, но у них датакод был свежий и маркировка не похожа на настоящую.

Сухоруков Сергей, Вы не могли бы фотографию ИМС показать? У меня здесь нет фоток фейковых, могу выложить настоящие.

У меня десяток таких валяется - растворителем на раз-два-три маркировка стирается. У половины уже стер - в качестве демонстрации. Тем не менее - все чипы рабочие, и, судя по тому, что работают с поднятой 4-й ногой - 1541А.

[Максим]

Тогда непонятно, почему разработчик заявляет о поддержке 8х

Видимо, такой разработчик...

почему мой ЦАП воспроизводит звук без всяких растягиваний 16 бит на период

Если бы он воспроизводил звук как положено - этой ветки бы не было вообще.

кстати, в даташите об этом ни полслова как о требовании поддержки 8х

В каком даташите? Фраза непонятна... Вообще, здесь уже дважды объяснили, какие требования откуда вытекают. А если внимательно посмотреть на временные диаграммы выходных сигналов 5813, то станет понятно, почему сбои начинаются именно при воспроизведении звука с низким уровнем.