Софтверный апсемплинг, как альтернатива цифровому фильтру.

[lazybonesxp]

Делаю сейчас ЦАП на базе EDEL USB+DF1706+ 4 PCM1704(в балансном включении - по 2 на канал). ЦФ хочу сделать отключаемым.
Возникло несколько принципиальных вопросов -

1) Есть ли недостатки у приведенной ниже системы перевода сигнала из I2S в RJ :

Скрытый текст

[свернуть]

2) Кто что думает о софтовом апсемплинге, как альтернативе оному в цифровом фильтре ? При чем не обязательно, чтобы он был реалтаймовым. По идее ведь силами ЦПУ это можно сделать более качественно, чем в ЦФ ? Подскажите, если я не прав.

3) Если вариант с софт апсемплингом в 192/176,4 кгц хорош, то соответственно фильтровать сингал нужно начиная со 150 кгц ? (чтобы к этой частоте спад был достаточен на выходе аналогового фильтра)

4) Тогда можно будет перегнать качественные записи в 192/176,4 а если это невозможно(например в фильмах в силу органичений контейнера) - то включать ЦФ. Хороша ли идея ?

[dee-jan]

Кто что думает о софтовом апсемплинге, как альтернативе оному в цифровом фильтре ? При чем не обязательно, чтобы он был реалтаймовым. По идее ведь силами ЦПУ это можно сделать более качественно, чем в ЦФ ? Подскажите, если я не прав.

Через Эдель вы максимум отдадите 176/192 или 4х режим софтового ЦФ. Я бы сказал, что этого для 44/48 контента недостаточно для фильтрации.

3) Если вариант с софт апсемплингом в 192/176,4 кгц хорош, то соответственно фильтровать сингал нужно начиная со 150 кгц ? (чтобы к этой частоте спад был достаточен на выходе аналогового фильтра)

А зачем 150кгц? Мы боролись задвинуть с помощью ЦФ помехи (алиасы) подальше, чтобы упростить аналоговый фильтр.....Может тогда вообще не ставить восстанав. фильтр?

Тогда можно будет перегнать качественные записи в 192/176,4 а если это невозможно(например в фильмах в силу органичений контейнера) - то включать ЦФ. Хороша ли идея ?

Я бы все-таки поставил/оставил железный ЦФ.

[lazybonesxp]

Через Эдель вы максимум отдадите 176/192 или 4х режим софтового ЦФ. Я бы сказал, что этого для 44/48 контента недостаточно для фильтрации.

Почему недостаточно ?
Я так понимаю, что "отражения" в данном случае начнутся только с частоты половины частоты дискретизации - 22 кгц.
То есть с 66 кгц.
Это уже несколько более реально.... Хотя все равно сложно.

А зачем 150кгц? Мы боролись задвинуть с помощью ЦФ помехи (алиасы) подальше, чтобы упростить аналоговый фильтр.....Может тогда вообще не ставить восстанав. фильтр?

Кхм... вообще без фильтра с отражениями , идещими с 22 кгц как-то плохо .
Просто алогритмы в ЦФ наверняка неидеальны. И Вот сейчас, например, думаю - зря ли я взял DF1706, вроде как есть и более совершенные.
Но разве силами ЦПУ нельзя реализовать максимально точный апсемплинг ?
Даже если не реалтайм ? То есть запустить на n часов передискретизацию записи. А потом сразу слушать в 192 без ЦФ с не столь совершенным алгоритмом апсемплинга.

[dee-jan]

Я так понимаю, что "отражения" в данном случае начнутся только с частоты половины частоты дискретизации - 22 кгц.
То есть с 66 кгц.

Алиасы начнутся ровно с 176/192.
А вот если железный ЦФ тащит 8х (а ваш 1706 тащит 8х), то на 352/384кгц зеркала сидят. И в таком случае достаточно фильтра на ОУ 2-3 порядка, чтобы додавить помехи.

Просто алогритмы в ЦФ наверняка неидеальны. И Вот сейчас, например, думаю - зря ли я взял DF1706, вроде как есть и более совершенные.

Нормальные алгоритмы. Ну возможно и стоило поискать получше. Сам пользую 5847. Замечательный ЦФ.

Но разве силами ЦПУ нельзя реализовать максимально точный апсемплинг ?

4 отсчета всего есть запасных, а железный ЦФ считает 8. Не факт, что ПК сделает лучше.

А хай-рез тогда как слушать или вы затачивали цап на 16/44 онли?

[dortonyan]

Есть ли недостатки у приведенной ниже системы перевода сигнала из I2S в RJ :

Есть конечно: большие габариты и уровень помех. Такие схемы давно пора делать на плисинах или контроллерах, 21 век все таки.

Кто что думает о софтовом апсемплинге, как альтернативе оному в цифровом фильтре ?

Думаю здорово в плане экономии и меньших помех на плате ЦАП.

При чем не обязательно, чтобы он был реалтаймовым.

Реалтаймового более чем достаточно.

По идее ведь силами ЦПУ это можно сделать более качественно, чем в ЦФ ? Подскажите, если я не прав.

Смотря какой ЦФ. SM5847 будет как минимум не сильно хуже. Сегодня для качественного ЦФ вовсе не обязательно использовать крутой ЦПУ, вполне достаточно FPGA-шки за 5..10 баксов.

Тогда можно будет перегнать качественные записи в 192/176,4 а если это невозможно(например в фильмах в силу ограничений контейнера) - то включать ЦФ. Хороша ли идея ?

Нормальная идея. Только восстанавливающий аналоговый ФНЧ тогда желательно сделать 4..5-го порядка.

[lazybonesxp]

Алиасы начнутся ровно с 176/192.
А вот если железный ЦФ тащит 8х (а ваш 1706 тащит 8х), то на 352/384кгц зеркала сидят. И в таком случае достаточно фильтра на ОУ 2-3 порядка, чтобы додавить помехи.

Нормальная идея. Только восстанавливающий аналоговый ФНЧ тогда желательно сделать 4..5-го порядка.

Я буду делать с трансформатором(Lundahl LL7903), пассивным фнч и ламповым предусилением )
По крайней мере так планируется. Вообще аналоговую часть буду пробовать разную. Втч и на ОУ. 4-5 ?

Нормальные алгоритмы. Ну возможно и стоило поискать получше. Сам пользую 5847. Замечательный ЦФ.
4 отсчета всего есть запасных, а железный ЦФ считает 8. Не факт, что ПК сделает лучше.

Гм. Точность алогритмов ЦФ таки весьма не очень, если, например, слышно разницу между DF1704/06 и 5847.
Думаю, силами ЦПУ реализуемо гораздо лучше.

А хай-рез тогда как слушать или вы затачивали цап на 16/44 онли?

Хай-рез просто не перегонять. Грубо говоря - взять свою аудиотеку и 1 раз перегнать - 44/48/96/192 ---> в 176/192
Место на харде стоит копейки.

Есть конечно: большие габариты и уровень помех. Такие схемы давно пора делать на плисинах или контроллерах, 21 век все таки.

К своему стыду, программировать ПЛИС не умел никогда, а микроконтроллеры последний раз пробовал очень.... очень давно (
Но спасибо за идею - попробую спросить умеющих друзей.

[dortonyan]

Я буду делать с трансформатором(Lundahl LL7903), пассивным фнч и ламповым предусилением )

Да без разницы как делать, главное обеспечить необходимое подавление в нужной полосе.

Втч и на ОУ. 4-5 ?

4..5 порядок реализуется на паре ОУ, но если сделать баттервортовскую аппроксимацию, то можно обойтись и 3-им порядком на одном ОУ.

Гм. Точность алогритмов ЦФ таки весьма не очень, если, например, слышно разницу между DF1704/06 и 5847.

Дело там не в алгоритмах, они везде примерно одинаковы. Разница там в аппаратных ресурсах. Но 5847 уже очень приличный ЦФ, и разница с софтовым уже невелика.
Т.е. смысл избавлятся от ЦФ на плате только в экономии и снижении помех, в остальном софтовый фильтр ничего особо не решит.

Грубо говоря - взять свою аудиотеку и 1 раз перегнать - 44/48/96/192 ---> в 176/192

Не надо ничего перегонять, софтовые ресемплеры и в реалтайме все прекрасно ресемплят. Для этого ресурсов много не надо.

Offтопик:

К своему стыду, программировать ПЛИС не умел никогда

На сайте радиокот есть обучалка, по MaxPlus. Материала там достаточно, чтобы собрать JTAG программатор и реализовать вашу схему на CPDL типа epm3064. А затем можно установить quartus 9.1 с интерфейсом MaxPlus и сделать тот же проект под MaxII (epm240). Еще лучше делать на max V или на CPLD от Lattice, но там уже нужно осваивать Verilog и софт для симуляции.

[lazybonesxp]

Да без разницы как делать, главное обеспечить необходимое подавление в нужной полосе.

60-80 Дб - хватит ?

---------- Сообщение добавлено 20:34 ---------- Предыдущее сообщение было 19:55 ----------

И еще один вопрос - возможно ли скоммутировать edel usb-i2s с sm5847? в датчике на эдель написано, что он в режимах 176/192 работает выдает мастер-клок на 128*fs. В датчике на цф указана работа с мастер-клоком от 192*fs.

[dee-jan]

60-80 Дб - хватит ?

Смотрите как выходит. Вот зеркала, например, находятся на 352кгц, фильтром надо иметь подавление на этой частоте пусть минимум 30дб, лучше 40-50. Хватит. У меня в цапе где-то под -40дб.

И еще один вопрос - возможно ли скоммутировать edel usb-i2s с sm5847? в датчике на эдель написано, что он в режимах 176/192 работает выдает мастер-клок на 128*fs. В датчике на цф указана работа с мастер-клоком от 192*fs.

Не получится. Чтобы 5847 работал с 176/192, надо чтобы генераторы на эдель были 33-36мгц( то есть 192fs при 176/192кгц), а не 22-24. У вас же максимум будет 88/96 (эдель выдает 256fs на 5847). Смотрите даташит 5847, стр. 18, таблица.

[SergVKS]

Не получится. Чтобы 5847 работал с 176/192, надо чтобы генераторы на эдель были 33-36мгц( то есть 192fs при 176/192кгц), а не 22-24. У вас же максимум будет 88/96 (эдель выдает 256fs на 5847). Смотрите даташит 5847, стр. 18, таблица.

с преобразователем клока получится

[Eugene Balakin]

Смотрите как выходит. Вот зеркала, например, находятся на 352кгц, фильтром надо иметь подавление на этой частоте пусть минимум 30дб, лучше 40-50. Хватит. У меня в цапе где-то под -40дб.




Не получится. Чтобы 5847 работал с 176/192, надо чтобы генераторы на эдель были 33-36мгц( то есть 192fs при 176/192кгц), а не 22-24. У вас же максимум будет 88/96 (эдель выдает 256fs на 5847). Смотрите даташит 5847, стр. 18, таблица.

Если быть точным - работа 5847 с внешним мастерклоком 256чв при частоте выборки 192 - "не гарантируется", т.е. - может заработать, а может и нет. И при этом питание 5847 должно бвть 5В, а не 3.3.
Т.е. - зависит от экз. 5847.

[lazybonesxp]

Тогда еще один вопрос - при переключении частоты дискретизации необходимо каждый раз делать ресет фильтра ?
И еще один - не очень понял из документации - что есть режим "jitter-free" ?

[dee-jan]

Тогда еще один вопрос - при переключении частоты дискретизации необходимо каждый раз делать ресет фильтра ?

Нет, но надо переключать делители в ЦФ - 2 пина: CKDV1 и 2.

[Audiomaniac]

А кто проверял корректность работы ресемплеров sox и pphs из фубара? Я пробовал делать ресемплинг 44-88 для своего цапика с дф1704, результаты получил неоднозначные, хотя теоретически такого не должно быть.
Вот некоторые спектры (сигнал во обоих случаях 44/16, сделанный с дизерингом из 24х битного, т.е. собственных гармоник там нету вообще, только шум).

44.1кгц (8х DF1704->ад1865):





88.2кгц (2х PPHS * 8x DF1704->ad1865):

[dortonyan]

На сколько я понял, DF1704 не меняет коэф. 8х при переключении входной ЧД. Поэтому рост интермод походит на следствие работы ЦАПа на удвоенной ЧД. Так что на мой взгляд теоретически все верно.

[Audiomaniac]

Поэтому рост интермод походит на следствие работы ЦАПа на удвоенной ЧД.

А почему это одно должно быть следствием другого, с какой вдруг стати? Собсно, в даташите на тот же 1865 все характеристики как раз и приводятся для режима 16х (705.6 кгц). Логичней бы было наоборот ожидать снижения помех и искажений из-за переноса алиасов выше по частоте, где они эффективно подавляются фнч. И оно вроде как на ВЧ (>20кгц) действительно почище в режиме 88.2, но в звуковом диапазоне некоторые палки стали выше.. может, конечно, тупо артефакты измериловки, хз.

[dortonyan]

А почему это одно должно быть следствием другого, с какой вдруг стати?

Например из за ненулевого Setting Time ЦАПа и каскада I/U.

в даташите на тот же 1865 все характеристики как раз и приводятся для режима 16х (705.6 кгц).

А где там это написано? Я нашел лишь упоминание, что все ЦАПы тестируются на работоспособность в режиме 16х, а на какой ЧД замерены искажения - вопрос. К тому же приведенные уровни искажений довольно немаленькие. А есть еще и такая строчка : "Specifications subject to change without notice."

может, конечно, тупо артефакты измериловки, хз.

А вот для этого действительно нет никаких поводов, т.к. алиасы выше и помех с выхода ЦАП меньше.
В любом случае для корректной оценки влияния ресемплера нужно, чтобы ЦАПы работали в одинаковых условиях, а лучше вообще проверять чисто в цифре, иначе о причинах артефактов можно только догадываться.

[Audiomaniac]

в даташите на тот же 1865 все характеристики как раз и приводятся для режима 16х (705.6 кгц).
А где там это написано?

Сверху таблички с параметрами.

AD1865–SPECIFICATIONS (TA = +258C, +VL = +VS = +5 V and –VS = –5 V, FS = 705.6 kHz

а лучше вообще проверять чисто в цифре

Да, надо будет поставить какойнить виртуал аудио кейбл и согнать им в файл то, что выводит фубар.. пока лень, вот и думал, может кто уже проверял.

[dortonyan]

Сверху таблички с параметрами.

Ага, действительно.
Но в любом случае нормированные искажения слишком велики. И из моего опыта работы с параллельными конверторами следует наличие роста THD при повышении ЧД.

[ViktKors]

А кто проверял корректность работы ресемплеров sox и pphs из фубара?

Картинок не вижу (ругается антивирь), но могу утверждать, что sox, как в кратном, так и в некратном ресемплинге (как, кстати, и регулятор громкости, по крайней мере на небольших ослаблениях), не вносит никаких изменений в звук ни по измерениям, ни на слух.
(конечно, при условии того, что модуляторы работают в сходных условиях - на постоянной частоте. Вывод звука - 24 бита с дизерингом)

Естественно, для тех ЦАП, которые выдают всякие "левые" (негармонические) палки в спектрах, вполне можно проследить смену частоты дискретизации, а порой и изменение характера звука. Но это уже не к ресемплеру вопрос.

---------- Сообщение добавлено 13:39 ---------- Предыдущее сообщение было 13:29 ----------

..из моего опыта работы с параллельными конверторами следует наличие роста THD при повышении ЧД.

Не только у них, это практически универсальное правило.