Наверное изобретаю велосипед...По поводу ЦАП и фильтрации......

[SashaNetrusov]

Фильтровать гораздо легче когда на выходе ЦАПа не большие ступеньки, а прямые линии , соединяющие соседние точки на осциллограмме.Спектр значительно чище, можно фильтры ,например, Бесселя применить с линейной ФЧХ, перегрузки усилителя по входу резкими фронтами не будет и т.д.....
А получить такой сигнол можно подавая на ЦАП, преобразующий код в ток, разность двух последних значений сигнала(дельту), выход подать на интегратор на операционнике.Знаком дельты управлять направлением тока на входе интегратора....
Что знающие люди скажут? Делается так где нибудь?

[Payal-Nik]

Хотя я на шибко знающего не претендую, но, это же обычный дельта-кодер/декодер. Он так и работает. в простешем случае - декодер - это интегратор. Лет 20-25 взад было очень модно ввиду высокой стоимости РСМ цапов/ацп.
Андронников вроде у себя на сайте писал о недостатках дельта-сигм

[Semigor]

Делается так где нибудь?

Да, конечно.
В общем виде это называется аппроксимацией полиномами N-го порядка.
При N=0 получается ступенчатая аппроксимация - ее мы обычно видим на выходе мультибитных ЦАПов.
При N=1 - линейная аппроксимация - то что Вы предлагаете.
При N=2 имеем аппроксимацию параболами.
Чем больше N и больше отношение частоты дискретизации к верхней частоте сигнала - тем меньше ошибка.
Таким образом, можно вообще обойтись без ФНЧ, (что владельцы ламповых усилителей часто и делают).

[Payal-Nik]

Да, конечно.
В общем виде это называется аппроксимацией полиномами N-го порядка.
При N=0 получается ступенчатая аппроксимация - ее мы обычно видим на выходе мультибитных ЦАПов.
При N=1 - линейная аппроксимация - то что Вы предлагаете.
При N=2 имеем аппроксимацию параболами.
Чем больше N и больше отношение частоты дискретизации к верхней частоте сигнала - тем меньше ошибка.
Таким образом, можно вообще обойтись без ФНЧ, (что владельцы ламповых усилителей часто и делают).

Тёзка, а можно чуть доступнее объяснить, а то я математику очень не любил в детстве
И насчет ламповых усилителей чуть подробнее, плииз.

[SashaNetrusov]

Semigor
Вы как понимаю пишете про математическую - цифровую обработку. Я предлагал в смысле реализации.Математика здесь нужна только при вычислении текущей разницы между отсчётами. А далее использовать обычный ЦАП (типа R-2R например), а далее интегратор на операционнике.......

[Lynx]

Это один из вариантов многоуровневого дельт-преобразователя.

[Гоша]

Интегратор - это идеальный фильтр с частотой среза 0 Гц. Чтобы он работал на частоте дискретизации, нужен усилительный элемент с высоким Ку на этой частоте. Хотя-бы 100, для достижения 1% погрешности. Сложно с этим.

[Semigor]

Тёзка, а можно чуть доступнее объяснить, а то я математику очень не любил в детстве

Даже и не знаю, что добавить. Аппроксимация - это когда на каждом интервале дискретизации реальный сигнал заменяется на какую-то функцию. Обычно, функцию подбирают таким образом, чтобы на концах интервала дискретизации она совпадала с реальным сигналом. Например, при линейной интерполяции отсчеты просто нало соединить между собой отрезками прямой линии, как и предложил SashaNetrusov.

И насчет ламповых усилителей чуть подробнее, плииз.

Владельцы ламповых усилителей часто вообще не ставят ФНЧ на выходе ЦАПа, поскольку лампы гораздо менее чувствительны к ВЧ помехам.
А роль ФНЧ выполняет ступенчатая аппроксимация, осуществляемая всеми мультибитными ЦАПами. (На выходе ЦАПы мы же видим не дельта-импульсы, а ступеньки).
Далее сигнал дополнительно фильтруется трансформатором, громкоговорителем и собственно ушами.

Вы как понимаю пишете про математическую - цифровую обработку. Я предлагал в смысле реализации.Математика здесь нужна только при вычислении текущей разницы между отсчётами. А далее использовать обычный ЦАП (типа R-2R например), а далее интегратор на операционнике.......

Не обязательно про цифровую. Все можно сделать и чисто аналоговыми и цифроаналоговыми методами. Например, двойное интегрирование позволяет получить параболическую аппроксимацию.

[SashaNetrusov]

Не обязательно про цифровую. Все можно сделать и чисто аналоговыми и цифроаналоговыми методами.

Реально я понимаю никто не делал? Было бы интересно посмотреть конкретную реализацию.
При цифровых методах на выходе всё равно ступеньки, токо могут быть поменьше и почаще. На выходе всё тот же ЦАП, но с характеристиками соответственно гораздо круче.......

SashaNetrusov добавил 23.05.2006 в 16:16
Вот ,к примеру, недорогой ЦАП DAC8531 хорошо бы подошёл для такой реализации.......

SashaNetrusov добавил 23.05.2006 в 16:42
http://promelec.ru/pdf/DAC8531%20(BB_TI).pdf

[SashaNetrusov]

Что то тема замерла.......
Кстати при предложенной аналоговой интерполяции влияние джиттера ,как мне кажется,должно уменьшиться. Т.к. на ЦАП в каждом цикле подаётся не абсолютное значение сигнала , а его приращение . Среднестатистически эта величина значительно меньшая чем абсолютное значение сигнала. Отсюда дрожание тактовой частоты приведёт к меньшему изменению площади ступенек. К тому же стоящий на выходе интегратор имеет линейно спадающую АЧХ и эффективно гасит ВЧ шум......

[Digitizer]

Пробовал линейную интерполяцию. Наверное, худший вариант цифровой фильтрации - разваливается локализация и теряется детальность звука. Проверял на двух параллельно включенных TDA1543. L/R на одном чипе инвертировал, а выходы параллелил крест-накрест(поскольку каналы меняются местами)- в результате получаем сумму отсчета и отсчета задержанного на половину семпла. На выходе интерполированые ступеньки с удвоенной частотой. Думаю такая интерполяция применима только для стационарных сигналов простой формы, для звука это полная отсебятина.

[SashaNetrusov]

Пробовал линейную интерполяцию. Наверное, худший вариант цифровой фильтрации - разваливается локализация и теряется детальность звука.

Наверное из-за конкретной реализации. Может из-за джиттера всё того же пресловутого... Или чисто субъективные предпочтения...
К тому же аналоговая интерполяция может лучше. Ступеньки вообще исчезают.

[Digitizer]

Реализация именно аналоговая. Ступеньки имелись ввиду на выходе I/V со 100% апертурой, после фильтра все чисто. Между семплами имеем (A{n}+A{n+1})/2. Джиттер непричем. На реальном сигнале огибающая восстановленой волны через эту точку просто не проходит, т.к. определяется и предыдущими и последующими семплами, если-бы мы имели большое превышение Fs над спектром сигнала, то еще можно было-бы апроксимировать линиями, а так мы только портим сигнал вводя неправильные семплы. Без математики можно упрощенно, но наглядно посмотреть в программе восстанавливающей отображаемую форму волны по семплам(напр. Adobe Audition). Нарисуй карандашом в укрупненном масштабе волну и подвигай точки семплов- сразу видно изменение волны и понятно, что она совсем необязательно проходит через середину линий соединяющих семплы! Поэтому и портится звук, мы вносим неправильные отсчеты и принципиально теряем возможность правильно восстановить сигнал. Отсюда и потеря пространства(фазовые искажения много хуже джиттера) и т.п.
Если быть точным, то изначально вопрос был об динамическом интеграторе дающем линии между семплами. Видимо он будет еще хуже, т.к. и 100% апертура дает sinX/X, что будет там нужно считать, а все артефакты останутся. Интерполяция не точная и с ней хуже, чем без нее, субъективность тут не играет роли (я профи и могу оценить звук вполне объективно- думаю все кто попробуют такую фильтрацию со мной согласятся), просто те штучки, которые кое как работают в дельта сигмах на больших превышениях по частоте при частотах соизмеримых с Fs дают слишком большую погрешность.

[SashaNetrusov]

У ступенек вообще никакой интерполяции считай нет. А играет лучше? Что бы отфильтровать верхний спектр такого сигнала нужны фильтры типа Чебышева высоких порядков... ФЧХ у них вообще нелинейная..... Интерполяция в результате вообще чёрт знает какая.....
?

[Digitizer]

Отсутствие интерполяции лучше, чем неправильная интерполяция. Не хотелось бы раздувать размеры этого обсуждения, но немного обрисую ситуацию в которой проводился эксперимент:
мне для системы аналогового микширования понадобился цап, вернее некоторое их количество, с хорошей передачей импульсных сигналов(например для вызвучивания барабанных семплов и т.д.). Решил попробовать побыстрому что-то банальное без оверсемплинга. По причине шока от увиденного на обычном осциле- начиная с 2кГц меандр можно распознать с трудом, а после 4-х вообще не распознать. Теоретически конечно знал об этом, жесткое ограничение спектра и т.п., но реально увиденное на нескольких неплохих цапах... Особенно волновало наличие звона перед фронтами. Сами цапы естественн не виноваты, а вот фильтры. Тем более, что мне потом сумму так и так оцифровывать хорошим AD и поскольку он будет еще это все фильтровать, то при высокой линейности тракта я не наберу интермодов и при весьма расслабленной фильтрации восстанавливающего фильтра. Сделал на 8415 и двух впараллель1543, поставил фильтр 3-го порядка. Послушал, попробовал оцифровать выход. Играет семплы очень хорошо, эффект заметен и после оцифровки. Повторю, что цап делался как звукообразующий, а не референсный и на высокие показатели никак не тянет, но он меня приятно удивил и при прослушивании через него музыки. В оцифрованном с него через Apogee AD1000 сигнале никаких артефактов даже при отключенном фильтре и фронты переданы лучше, чем со всех прочих цапов. Так вот и возникла мысль попробовать сделать double sampling для улучшения качества фильтрации, дабы применять его где-то еще и не переживать. Первое, что пришло в голову и была линейная интерполяция. Послушал - фигня полная. Задумался и понял бесперспективность продолжения.
Ступеньки на выходе цапа ничего плохого, кроме завала АЧХ на высоких частотах(вроде около 3дБ на Fs/2) в сигнал не вносят, к тому-же фильтруют на Fs. Это статический уровень и от самого сигнала не зависит. Интерполяция кореллирована с сигналом и ее ошибка кореллирована с сигналом со всеми вытекающими. По сути линейая интерполяция - это первое приближение по первой производной, а отбрасываемые члены ряда не являются о-малое, особенно близко к найквисту. То, что я пробовал- первое приближение к вопрошаемому интегратору-интерполятору, повтори операцию N-раз и асимптотически приходим к линии соединяющей два семпла. Т.е. будет еще хуже. Правда по мере увеличения N ошибка каждого конкретного отсчета на малом интервале будет уменьшаться и вносить в суммарную величину меньший вклад. В моем случае звук был испорчен одним неправильным семплом посередине отсчетов, а интегратор испортит его еще больше. Больше ничем убедить не смогу.

[SashaNetrusov]

Сдаётся мне что цифровые фильтры ту же линейную интерпретацию делают....

[vizzy]

Цифровые фильтры делают интерполяцию sin(x)/x.

[SashaNetrusov]

Цифровые фильтры делают интерполяцию sin(x)/x.

Как же они её делают на жёсткой логике?

[Инквизитор]

Легко и просто: задержал на такт, умножил на коэффициент,задержал на такт, умножил на коэффициент... потом все эти результаты сложил

[vizzy]

Как же они её делают на жёсткой логике?

Ха! Еще и не такое делают