Простой ЦАП на PCM63(PCM58) для I2SoverUSB

[Serg138]

Задумал построить цап с софтверным апсемплингом для болгарского USB-транспорта на хмос. Благо этот транспорт может "рулить" напрямую старыми мультибитами. Целью ставилось выяснить насколько хуже (и хуже ли вообще) работа софтового ресемплера по сравнению с "железным" ЦФ. Решил не изобретать велосипед, поэтому за основу была взята хорошо известная и проверенная временем конструкция от Сергиот. В первую очередь это было сделано для совместимости со стандартными выхлопами для DAC6. Была удалена вся цифровая часть, остался "огрызок" с PCM63 и питанием к ним. И вот что из этого вышло.

Плата транспорта вставляется непосредственно в плату цапа. Для чего 6 штырьков разъема транспорта были перепаяны на нижнюю сторону платы. Единственное, что с самого начала не продумал, это не совместил крепежные отверстия обеих плат, выровнял только проекции края плат. Посчитал что плата транспорта будет крепиться своими стойками к корпусу. Возможно в следующей версии плат переделаю, если такая необходимость возникнет.

---------- Сообщение добавлено 09:29 ---------- Предыдущее сообщение было 09:20 ----------

Была проведена небольшая лабораторная работа по исследованию работы апсемплера. В названиях файлов указана частота дискретизации. Осц цеплялся на выход выхлопа. На экране часть увеличенной синусоиды, масштаб на всех трех фото одинаков. Как видно, уже при 4-х кратной передискретизации вид синусоиды становится более-менее приемлимым.

Сделана плата и под PCM58.
Схема цапа на AD1862 https://drive.google.com/open?id=1a9...bDcOGFfmpUVQcj




Схема полной версии цапа (с ЦФ).

[Сухоруков Сергей]

Жалко, что результат я вчера не сохранил, но этот результат стабилен и я его получал многократно

Значит, получить результат ещё один раз и выложить его - не проблема.

---------- Сообщение добавлено 12:32 ---------- Предыдущее сообщение было 12:31 ----------

Offтопик:

Ну ты же знаешь рецепт "приятного звука"

Да я много чего знаю. ЧуднО будет, если сразу обо всём заговорю.

[Morpheus123]

Значит, получить результат ещё один раз и выложить его - не проблема.

Да, выложить не проблема. Я еще раз все измерил и выкладываю результаты.

Это результаты SpectraPlus:


THD получился 0.1%.

Это результаты RMAA:


Здесь THD получился 1.2%. Кстати, интересно посмотреть на АЧХ. Так как фильтрации в этом выхлопе нет, до 30кГц идет гладкая линия.

Для измерения тока, я измерил падение напряжения на резисторе в коллекторе МП11. Сейчас в коллекторе у меня стоит 2.21кОм.

Получилось 6.84 вольт, а ток получается 3.09мА.

Вопрос, что я делаю не так?

[Сухоруков Сергей]

Здесь THD получился 1.2%.

Это было бы больше похоже на правду, но у Вас там 0,12%.

Вопрос, что я делаю не так?

Нарисуйте, если несложно, схему своего выхлопа. Какому выходному напряжению соответствует уровень 0 дБ?

[Morpheus123]

1.2% - это опечатка. Я получил 0.12%. Схема такая же, как была опубликована выше в этой ветке:



Только номиналы другие: в эммитере стоит 4.7к (если я правильно запомнил), а в коллекторе 2.21к (это точно). Напряжение я измерю немного попозже мультиметром, или осцилографом и выложу результат.

Напряжение питания +-15 вольт. Стабы такие же, как на схеме выше.

[Alex]

Какому выходному напряжению соответствует уровень 0 дБ?

А это всегда сбивает с толку, и нивелирует все результаты измерений ЦАПов, когда в Спектре шкала в dBV, иди знай что там?

[Morpheus123]

Какому выходному напряжению соответствует уровень 0 дБ?

Я измерил выходное напряжение, которое соответсвует 0дБ:



Получилась амплитуда 2.92v.

Так как выходное напряжение небольшое, я поднял уровень сигнала таким образом, чтобы амплитуда на выходе получилась 4.48v, резистор в коллекторе - 2.21кОм, максимальный выходной ток PCM63 - 2mA, получается максимальная амплитуда 4.41 вольт:



Для этой амплитуды сигнала на выходе THD составляет 0.17%:



---------- Сообщение добавлено 18:23 ---------- Предыдущее сообщение было 18:19 ----------

Offтопик:

Кстати, вчера я ходил на концерт Scorpions в Тель-Авиве. Звук произвел на меня впечатление...

[Alex]

Я измерил выходное напряжение, которое соответсвует 0дБ:

Нажмите на изображение для увеличения. Название: 2.92V.jpg Просмотров: 17 Размер: 101,5 Кб ID: 324462

Получилась амплитуда 2.92v.

На ЦАП цифровой сигнал при этом тоже 0дБ подавался?

P.S. А можно спектр от 10 герц а не от 600? Сдается мне что там 50/100 с питания прет нипадеццки.

[Semigor]

Сдается мне что там 50/100 с питания прет нипадеццки.

Что на питании, то и на выходе.

[Сухоруков Сергей]

Получилась амплитуда 2.92v.

Это не амплитуда, а двойная амплитуда (пик-пик). Или около 1 В rms.

На ЦАП цифровой сигнал при этом тоже 0дБ подавался?

Да, мне тоже интересно, что подавалось на вход.

Ещё интересно, как Вы отслушивали разницу звука для разных токов покоя узла I/U. Что за нагрузка была, и откуда снимался выходной сигнал для измерения THD: с коллектора МП11 или с эмиттера П608?

[Morpheus123]

На ЦАП цифровой сигнал при этом тоже 0дБ подавался?
P.S. А можно спектр от 10 герц а не от 600? Сдается мне что там 50/100 с питания прет нипадеццки.

Я выставил такой уровень сигнала, чтобы получить в SpectraPlus 0db и одновременно подключил на выход выхлопа осцилограф. Результаты измерений я запостил выше.

А это спектр от 10 герц:


Возможно, это и не идеальный результат, только я всегда получаю именно такой результат от 10 герц, неважно, что я измеряю, а я делал измерения больше чем 10 разных ЦАПов, и готовых и самодельных. Думаю, это наводки на мою звуковую карту. К сожалению у меня дома пока нет возможности сделать лучшие измерения.
С этим выхлопом я ставлю РГ на максимальную громкость. При этом в наушниках я не слышу низкочастотный гул, все тихо. У меня были проблемы с выхлопом Рогова, там я никак не мог избавиться от гула.

Возможно, мне нужно откалибровать SpectraPlus, но я не знаю, как это сделать:



---------- Сообщение добавлено 07:17 ---------- Предыдущее сообщение было 07:13 ----------

Это не амплитуда, а двойная амплитуда (пик-пик). Или около 1 В rms.
Да, мне тоже интересно, что подавалось на вход.
Ещё интересно, как Вы отслушивали разницу звука для разных токов покоя узла I/U. Что за нагрузка была, и откуда снимался выходной сигнал для измерения THD: с коллектора МП11 или с эмиттера П608?

Вопрос, при каком выходном сигнале правильно измерять КНИ?

Нагрузкой при прослушивании был усилитель для наушников, клон усилителя Krell ksa5. Сигнал для измерений THD снимался с выхода, т.е. с эмиттера П608 через разделительный конденсатор.

---------- Сообщение добавлено 07:20 ---------- Предыдущее сообщение было 07:17 ----------

Еще одна деталь: я слушал с передискрертизацией и без. Без мне нравится больше.

---------- Сообщение добавлено 07:22 ---------- Предыдущее сообщение было 07:20 ----------

Что на питании, то и на выходе.

Я в этом тоже много раз убеждался. Этот выхлоп звучит лучше всего с параллельными стабами на стабилитронах и П605 на выходе. Я пробовал другие варианты питания, субьективно звук был хуже.

---------- Сообщение добавлено 07:24 ---------- Предыдущее сообщение было 07:22 ----------

Если бы мне нравился звук с большим уровнем искажений (более богатое звучание), тогда бы я опустил ток еще больше, но с током ниже 3мА этот выхлоп начинает звучать резко, мне это не понравилось, а выше 4мА звук становится упрощенным и скучным.

[Сухоруков Сергей]

Нагрузкой при прослушивании был усилитель для наушников, клон усилителя Krell ksa5.

В том-то и дело, что Вы слушали не столько выхлоп, сколько усилитель для наушников.

[Serg138]

Я выставил такой уровень сигнала,

Чем выставили? У Вас некорректные измерения, соответственно и выводы неправильные.

[Morpheus123]

В том-то и дело, что Вы слушали не столько выхлоп, сколько усилитель для наушников.

Если исходить из этой логики, то все выхлопы у меня должны звучать одинаково, а это не так. Как же мне слушать этот выхлоп, подключать к нему наушники напрямую? Я также слушал его на усилитель Бета 22. Звук мне тоже очень понравился.

---------- Сообщение добавлено 07:29 ---------- Предыдущее сообщение было 07:27 ----------

Чем выставили? У Вас некорректные измерения, соответственно и выводы неправильные.

Выставил регулятором громкости (в компьютере) для I2SoverUSB.

---------- Сообщение добавлено 07:32 ---------- Предыдущее сообщение было 07:29 ----------

Я допускаю, что связка выхлоп с ОБ и Krell ksa5, а также ОБ и Бета22 играет хорошо. Возможно, другие связки уже не будут играть так хорошо.

---------- Сообщение добавлено 07:33 ---------- Предыдущее сообщение было 07:32 ----------

У Вас некорректные измерения, соответственно и выводы неправильные.

Это может быть. Вопрос, как мне сделать корректные измерения?

[Serg138]

Выставил регулятором громкости (в компьютере) для I2SoverUSB.

Понятно, откалибруйте спектралаб для начала. Измерьте в рмс выход вашего выхлопа, а потом укажите спектралабу это напряжение и сохраните. На том скриншоте, что вы выложили указан порядок калибровки. Программный регулятор громкости на максимум.

[Alex]

Я выставил такой уровень сигнала, чтобы получить в SpectraPlus 0db

Это было бы правильно если бы спетра ьыла в режиме dBFs, а у тебя там dBV - неизвестно чему 0дБ соответствует.
ЦАПы так измерять не правильно, особенно если звуковая ката (АЦП) не супер-пупер - не факт что используется полностью их динамический диапазон и что видимые гармоники это не гармоники самой карты.

Для ЦАПов самое лучше - измерять в dBFs (и не только для ЦАПов я все так меряю). Для этого надо на него подать цифровой сигнал с уровнем 0дБ, поставить между его выходом и и входом АЦП регулятор (потенциометр), которым и выставить 0дБ в Спектре.
Тогда замер SNR будет валидный.
С THD сложнее - у большинства АЦП собственные гармоники растут на уровнях выше -10дБ (а у многих и выше -20), поэтому для точного замера приходится делать замеры не только при 0дБ, но и при -6, -12, -20 выставляя уровень этим потенциометром. Впрочем, это актуально когда гармоники ниже -100дБ, такеи сземы можно все мерять при 0dBFs.

А это спектр от 10 герц:

Ну тут понятно, откуда такой "частокол" по всему графику - это 50/100 с БП лезет, не дума что на карту такие большие наводки.

Думаю, это наводки на мою звуковую карту.

Это легко проверить - замкни ее выход на вход и посмотри что происходит в лупе. Гармоники и шумы будут видны и ЦАПа и АЦП звуковой карты, но интересно что при этом будет с 50/100гц и ее гармониками.

Выставил регулятором громкости (в компьютере)

А этот регулятор надо вообще прибить гвоздями на 100%, и больше не трогать НИКОГДА.

[Morpheus123]

Serg138,
Спасибо. Я так и сделаю.

Интересно, как работает RMAA. Это программа не для профессионалов (да простит меня Максим Лядов и в ней калибровка происходит автоматически.

[Alex]

Понятно, откалибруйте спектралаб для начала.

Не надо ничего калибровать, наоборот - надо выключить все калибровки, чтобы измерять в dBFs.

---------- Сообщение добавлено 12:45 ---------- Предыдущее сообщение было 12:43 ----------

Интересно, как работает RMAA. Это программа не для профессионалов (да простит меня Максим Лядов и в ней калибровка происходит автоматически.

RMAA - это программа для экспресс-проверок звуковых карт и прочего оборудования.
Для разработок/исследований - непригодно.

[Morpheus123]

Не надо ничего калибровать, наоборот - надо выключить все калибровки, чтобы измерять в dBFs.

Спасибо за совет! Знать бы еще, как переключить СпектраПлюс в dBFs. Я пока не нашел, как это сделать.

[Alex]

Я пока не нашел, как это сделать.

Странный вопрос от программиста.
Выключить калибровку, только и всего
Тогда все будет в единицах цифрового кода пришедшего в АЦП, т.е. dBFs.

[Morpheus123]

Странный вопрос от программиста.

Я же не писал СпектраПлюс, а знаю ее на уровне обычного пользователя.

---------- Сообщение добавлено 07:56 ---------- Предыдущее сообщение было 07:55 ----------

Я отключу калибровку, поставлю громкость на максимум, между АЦП и выхлопом поставлю потенциометр и заново измерю THD.