USB аудиокарта на 2xAK4493EQ

[ATAineri]

Доброго времени суток. Я студент 4го курса МГТУ им. Баумана, в качестве выпускной работы выбрал USB аудиокарту. Последние дни активно изучаю тему. По итогу изучения выбрал элементную базу: двойной ЦАП AK4493EQ и ОУ ADA4627-1 с 2.5, 3.5 и линейным интерфейсами. По габаритам, хотелось, конечно, чтобы было не больше 7 дюймов по диагонали (в идеале разработка для смартфона, чтобы их можно было бы носить рядом).
Конструктивно, я понимаю, что теперь дело за тем, чтобы всё качественно обвязать, но так как у меня совершенно нету опыта, даже непонятно за что взяться, где найти подходящую печатную плату. Как моделировать работу схемы (в рекомендациях к диплому САПР KiCAD).
Тут на форуме нашёл статью про битперфект и джиттер. На сайте diyinhk есть Isolated XMOS
https://www.diyinhk.com/shop/audio-k...2sdsd-pcb.html
и FIFO Recklock Jitter Eliminator
https://www.diyinhk.com/shop/audio-k...liminator.html
которые я нашёл прекрасным выбором для обмена информацией с ПК и андроид устройством, но пока не очень понимаю как подружить это всё, так как не очень понимаю, как быть с печатной платой.
Блок питания (насколько я правильно понял), рекомендуют собрать самому из суперконденсаторов. Ну допустим это я понял, а вот ничего конкретного про реализацию доступным языком нигде не нашёл...

В принципе в чём вопрос:
1) В чём конструктивное преимущество использования двойного ЦАПа
2) По поводу печатной платы и обвязки вообще полный провал (для меня сейчас это нечто настолько обширное и неопределённое, что даже непонятно где на форумах об этом искать)
3) Подключаться к внешнему устройству будет по type c и питание (скорее всего) будет идти оттуда же. Соответственно возникает вопрос, как быть с генератором... Если абстрагироваться от DIYinHK, то мне нужен свой линейный БП, FIFO Reсlock и свой внешний интерфейс, да ещё и такой, чтобы Windows, MAC и Android понимали моё устройство, как внешний ЦАП.

На всё это есть год. Времени предостаточно, рассчитываю на вашу помощь и понимание.

[ATAineri]

Да, речь о балансном подключении, дифференциальном выходе (если правильно развязать, вроде, выигрыш в разделении каналов достигает десятков децибел), хотя насколько это слышимо и ощутимо, я не очень представляю. Тюнинговать, в принципе, я хочу это всё под свои fostex t50rp mk3, у меня модернизированные под балансное подключение.
И большое спасибо всем за советы, уже более не менее понял, что происходит.
В центре схемы установлен ЦАП, его выходы обёрнуты различными РЦ фильтрами (я пока не понял основную роль этих фильтров), из этого сигнал идёт на операционники, на входе которых тоже установлены фильтры, откуда уже в выходной каскад. Кстати, в некоторых схемах я видео предусилители, а в некоторых нет. Вроде они нужны, если сигнал с ЦАПа недостаточно мощный для поступления в конечный усилитель?

---------- Сообщение добавлено 16:02 ---------- Предыдущее сообщение было 15:54 ----------

Кстати, ещё на сайте AKM нашёл информацию о кодеках, вообще не встречал нигде ранее информацию о том, что они хоть где-то используются и не очень могу понять, чем они отличается от ЦАПа.
Там же есть интересный операционник один на 2 канала, нигде не нашёл информацию о том, как он звучит и регуляторы напряжения (насколько я понял, вместо предусилителя). Можете немного простыми словами пояснить, для чего в аналоговой части используются предусилители и регуляторы напряжения?

[Alex]

Да, речь о балансном подключении, дифференциальном выходе (если правильно развязать, вроде, выигрыш в разделении каналов достигает десятков децибел),

В каком конкретно "разделении"? Кросстолк между каналами? А какое отншение к этому вообще имеет дифференциальный выход?!
И сколько того "разделения " надо? -100дБ на 10-15кГц как, достаточно? Без всякиз дифференциальных выходов.
У винила -30-45дБ на 1кгц, и всем хватало, а сколько у него на 15кгц даже вспоминать не хочеться.

В центре схемы установлен ЦАП, его выходы обёрнуты различными РЦ фильтрами (я пока не понял основную роль этих фильтров),

Я недаром выше упоминал учебники - после изучения хотя бы основ ЦОС (Цифровой Обработки Сигналов, DSP), подобных вопросов про восстанавливающий ФНЧ после ЦАПа возникать не будет.

Вроде они нужны, если сигнал с ЦАПа недостаточно мощный для поступления в конечный усилитель?

Что значит "мощный"? Микросхема ЦАПа не предназначена для того, чтобы с нее напрямую брали сигнал через кабель на выходной усилитель (кроме очень некоторых, для телевизором и прочих бумбоксов). Кроме того, у многих микросхем ЦАПов выход вообще не напряжение а ток.

Кстати, ещё на сайте AKM нашёл информацию о кодеках, вообще не встречал нигде ранее информацию о том, что они хоть где-то используются и не очень могу понять, чем они отличается от ЦАПа.

Кодек = Codec = COderDECoder, это ЦАП и АЦП в одном корпусе.

[ATAineri]

Почитал про расчёты фнч и общая картина уже начинает вырисовываться, так что остался один вопрос, на которые не могу найти ответа на форуме, так как многие покупают готовое решение, что не подходит для диплома, да и сам я хочу всё рассчитать - это конвертер USB - I2S.
Почитал основные модные характеристики - это 2 кварцевых генератора, гальваническая развязка, чтобы экстерминировать шумы юсб и какой-нибудь аманеро или xmos. Не подскажите какую-нибудь статью по поводу того, как там всё рассчитывается? вроде бы это всё обматывают по схеме ИОН-ФШ-ОУ (ион - источник напорного напряжения, как я знаю из курса электроники, оу - операционник, а вот что такое фш никак не гуглится, так как сразу ссылки на фотошоп). Да и вообще в, хотелось бы почитать об этом в целом. Если есть какой кит, который качественный в этом плане, я бы прикупил посмотреть (хотя по тз, я должен сам писать программу или прошивку, так что возможно постараюсь для этого дела приспособить AVR мк, видел, что так делают)
И по поводу балансного снова. Нам на лекции говорили, что дифференциальный выход - это когда по двум проводникам сигнал посылается с разным знаком, а на выходе складывается. Я думал, что 2.5 мм балансный выход так и работает, за сёт чего идёт лучшее разделение каналов, так как адепты 2.5 мм гасят за то, что разница при подключении 2.5 мм и 3.5 мм достаточно ощутима в нормальных ушах.

[Meta|_]

вроде бы это всё обматывают по схеме ИОН-ФШ-ОУ

Это модные в аудиофильских кругах стабилизаторы питания. Не забивайте себе этим голову (по крайней мере, пока), начните с обычных интегральных стабилизаторов.

а вот что такое фш никак не гуглится

Фильтр шума

хотя по тз, я должен сам писать программу или прошивку, так что возможно постараюсь для этого дела приспособить AVR мк, видел, что так делают

Под XMOS вроде есть доступные исходники прошивок. Лучше уж их взять за основу.

[mellowman]

И по поводу балансного снова. Нам на лекции говорили, что дифференциальный выход - это когда по двум проводникам сигнал посылается с разным знаком, а на выходе складывается.

Речь про баланс или про дифференциальность?

[Alex]

вроде бы это всё обматывают по схеме ИОН-ФШ-ОУ

Для USB - нафиг не нужно.

, а вот что такое фш никак не гуглится,

фильтр шумов, я думаю.
Обычно в этой топологии, это просто ФНЧ 1 порядка из резистора и конденсатора.

И по поводу балансного снова. Нам на лекции говорили, что дифференциальный выход - это когда по двум проводникам сигнал посылается с разным знаком,

Да.

а на выходе складывается.

Ну обязательно.

Я думал, что 2.5 мм балансный выход так и работает,

Что такое "2.5мм балансный выход" - для меня загадка.

что разница при подключении 2.5 мм и 3.5 мм достаточно ощутима в нормальных ушах.

Уши этонаушники? Причем тут они вообще? Как и 3.5мм разъем?

[ATAineri]

Ну обычные наушники подключаются же по 3.5 мм джеку, есть ещё балансные кабели для обычных наушников, они по 2.5 мм (4х контактный, с раздельной землёй на канал) джеку. По стандартным спецификациям у 3.5 мм мини джека разделение каналов около 60 дБ где-то, у 2.5 мм - 90-100 дБ. На слух от этого в наушниках прочищается сцена, становится шире и глубже. Этот 2.5 мм является дифференциальным. Обматываются они по-разному. Вроде принято ещё на 2.5 мм навесить доп усилителей для подключения высокоомных наушников (не буду так делать, этот пункт вроде не обязательный).

[Meta|_]

Раздельную землю для каналов - можно сделать (это по сути "бесплатно"), а баланс - ИМХО, нафиг не нужен. Разве что для более эффективного использования низковольтного питания, но в этом контексте обычно говорят о "мостовом включении", хотя в плане схемотехники это почти то же самое.

[ATAineri]

То есть, вы хотите сказать, что по сути этот 2.5 мм выход со статистикой +30дБ к разделению каналов (во всяких плеерах типа fiio и тп) прото маркетинг и эту разницу расслышать в принципе очень сложно, если не невозможно?

[Meta|_]

То есть, вы хотите сказать, что по сути этот 2.5 мм выход со статистикой +30дБ к разделению каналов (во всяких плеерах типа fiio и тп) прото маркетинг и эту разницу расслышать в принципе очень сложно, если не невозможно?

Я говорю, что основной вклад в улучшение разделения каналов вносит разделение земляного проводника, а не дифференциальная передача сигнала.
Можно ли расслышать разницу между разделением каналов 50дБ и 100дБ - я тоже сомневаюсь, но утверждать ничего не буду, т. к. не исследовал этого вопроса.

[Alex]

Не, тут бесполезно.
4-й курс бауманки говорите? ну-ну...

[ATAineri]

У нас кодерская кафедра) Этим я занялся сам, исключительно ради расширения профиля. Вот в программировании мк, ассемблерах, си и тп пожалуйста, а в элктронику только полез, не судите строго, пожалуйста)

[Meta|_]

Вот в программировании мк, ассемблерах, си и тп пожалуйста, а в элктронику только полез, не судите строго, пожалуйста)

Правильно, что полез. Программист МК без понимания электроники - не самая востребованная профессия

[VladimirV]

Правильно, что полез.

Ага. Тока к четвертому курсу поздновато.
У меня сын тоже закончив радиофизику легко научился программировать ПЛИСины. А с банальной периферийной обвеской долго-долго тормозил - научили уже на работе.
Как то их неправильно учат - оторвано от жизни.

[Meta|_]

Тока к четвертому курсу поздновато.

Если развиваться именно в направлении программиста МК, то нормально. Есть универсалы, которые могут хорошо сделать схему, плату, программу и заодно механику в SolidWorks, но как правило, 90% времени они занимаются всё-таки чем-то одним (при условии что это не единственный разработчик на проекте).

[ATAineri]

Я универсал, уже работаю в МЦСТ. Звук - это ещё и хобби)