Страница 3 из 11 Первая 12345 ... Последняя
Показано с 41 по 60 из 204

Тема: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Как известно, для работы AK4490 требуется мастерклок, который из Raspberry Pi не выводится. Поэтому нельзя просто подключить AK4490 к Raspberry Pi. Для решения проблемы есть два пути: 1) восстановление мастерклока из битклока с помощью PLL или 2) использование отдельного генератора и работа Raspberry Pi в ведомом режиме.

    Восстановленный мастерклок уступает по качеству нормальному генератору, плюс к тому же битклок у Raspberry Pi для частот кратных 44,1 кГц тоже не очень хороший. Правильно будет использовать отдельный генератор и Raspberry Pi в ведомом режиме.

    Здесь возникает следующая проблема: AK4490, в отличие от ES9018 и других, не умеет быть мастером I2S шины. Поэтому необходимо применение дополнительных микросхем, которые были бы мастером I2S, вроде WM8804, PCM5122 или ПЛИС.

    И тут один японский радиолюбитель предложил интересный способ: Часть 1, Часть 2.

    Суть такова:

    1. Подаем мастерклок (MCLK) 22,5792/24,576 МГц на вход битклока (BCLK). Получается, MCLK = BCLK.
    2. Генерируем вордклок (LRCLK) на основе битклока (BCLK) в Raspberry Pi. Для чего переводим интерфейс I2S в режим SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFS (codec clk master & frame slave).
    3. Устанавливаем размер фрейма (BCLK ratio) в зависимости от текущей частоты дискретизации потока, например для 44,1 кГц это будет 512,
      для 88,2 кГц будет 256, для 176,4 кГц будет 128, и для 352,8 кГц будет, как и должно быть, 64.
      Соответственно, частота вордклока (LRCLK) станет равной частоте дискретизации.

    Получается, что для 44,1 кГц ЦАП работает в таком режиме:
    MCLK = BCLK = 22,5792 Мгц, LRCLK = 44,1 кГц, SDATA передает 512 бит данных.

    Казалось бы, что это неправильно и возникнут проблемы с работой цифрового фильтра, но, как пишет японец, все работает корректно. По всей видимости это связано с тем, что битклок используется только для загрузки входных регистров и дальше в работе не участвует.

    Также, при внимательном прочтении на это нашлось указание в даташите: для режима 7 "32-bit I2S compatible" вход BCLK больше или равен 64fs.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	table20.png 
Просмотров:	323 
Размер:	27.9 Кб 
ID:	394099

    В общем, решил сделать для своего Raspberry Pi 4 ЦАП по этому принципу.
    ЦАП предназначен в основном для работы на наушники и делается под такой корпус:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	case1.png 
Просмотров:	384 
Размер:	295.4 Кб 
ID:	394101

    Для того, чтобы несколько уменьшить помехи, решил уменьшить частоту данных в длинных линиях BCLK, SDATA. Для чего поделил мастерклок на 2.

    Схема электрическая принципиальная:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	scheme1.png 
Просмотров:	1087 
Размер:	129.8 Кб 
ID:	394102

    Печатная плата прорабатывается. Пока не удается уложиться в обычный размер 65x56 мм с SMD размера 0805.
    Увеличивать плату очень не хочется, так как в увеличенном размере (85x56 мм) плату придется приподнять над разъемами Ethernet/USB, после чего нужно будет ставить разъемы RCA/наушники необычным образом, чтобы они попали в отверстия корпуса.

    Проект открытый, все чертежи и исходный код драйверов выложу, когда все заработает.

    Конструктивная критика приветствуется, особенно в аналоговой части.

  2. #41

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Интересный проект. Автор - молодец!
    Не нашел на плате R16, на схеме есть.
    Точно 0 Ом там нужно для соединения цифровой и сигнальной земель? Может 10 Ом ?

  3. #42
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Дмитрий-ВА Посмотреть сообщение
    Не нашел на плате R16, на схеме есть.
    Точно 0 Ом там нужно для соединения цифровой и сигнальной земель? Может 10 Ом ?
    На плате это полигон под AK4490, который соединяет цифровую и аналоговую землю. Правильно это делается с помощью Net-Tie, но я тогда не нашел такое решение.

    На всякий случай. В схеме есть ошибки, пока нашел три из них: неправильные номиналы делителя R24-R25, вывод 14 AK4490 должен быть подтянут к DVDD, сигнал MCLK висит в воздухе при отключенных генераторах. На плате есть недочеты в разводке - увидел когда собирал. Со временем исправлю.

  4. #43
    Завсегдатай Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Chaa Посмотреть сообщение
    сигнал MCLK висит в воздухе при отключенных генераторах
    Я не рискую напрямую соединять выходы генераторов (да и любой логики) без развязывающих резисторов. На таких частотах уже нужно согласование волнового сопротивления и мало ли какое будет стечение обстоятельств при включении и может получиться так, что они оба будут одновременно работать.

    Я для себя остановился на такой схеме

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20200617-02.png 
Просмотров:	283 
Размер:	98.0 Кб 
ID:	399012

    недостаток: много места занимает, из достоинств - одновременно они никогда не работают и можно ставить любые генераторы, даже если у них нет отключающего пина.

    Делитель по вкусу, если не нужен, просто вырезать.
    _________________
    Евгений

  5. #44
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Драйвера заработали, идеи японских товарищей оказались верными. Во вложении предварительная версия, тестировалась на Raspberry Pi OS с ядром 5.10.
    Также собрал аналоговую часть. Конденсаторы фильтров питания пока не ставил - буду смотреть шум питания после DC/DC.
    Реле мьюта тоже не поставил - пытаюсь оценить громкость щелчков, и насколько вообще нужно это реле.
    На наушники 32 Ома играет достаточно громко.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20210810_144053.jpg 
Просмотров:	231 
Размер:	2.42 Мб 
ID:	402216
    Вложения Вложения

  6. #45
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Собрал плату полностью.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	caseinner.jpg 
Просмотров:	199 
Размер:	3.03 Мб 
ID:	402868Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	casefull.jpg 
Просмотров:	133 
Размер:	2.62 Мб 
ID:	402869Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	caseconn.jpg 
Просмотров:	118 
Размер:	2.97 Мб 
ID:	402870

    Управление мьютом пришлось переделать - в том виде как у японцев оно не работало совсем.
    Без реле мьюта щелчки довольно громкие. Во вложении архив с драйверами.

    Порядок установки на Raspbian:

    Скрытый текст


    Установка драйверов:

    sudo apt-get install raspberrypi-kernel-headers
    sudo apt-get install device-tree-compiler

    cd ~/simple-ak4490/ak4490/
    make
    sudo make install

    cd ~/simple-ak4490/simple-ak4490/
    make
    sudo make install

    cd ~/simple-ak4490/overlays/
    make
    sudo make install

    Установка оверлея:

    sudo nano /boot/config.txt

    # Enable audio (loads snd_bcm2835)
    #dtparam=audio=on
    dtoverlay=simple-ak4490

    Перезагружаемся.

    sudo shutdown -r now

    Проверяем, что драйвера загрузились:

    dmesg

    [ 4.554114] simple_ak4490: loading out-of-tree module taints kernel.
    [ 5.599751] ak4490 1-0010: Registered ak4490

    Ставим Album Player и слушаем:

    wget http://albumplayer.ru/linux/aplayer-arm32.tar.gz
    tar -zxf aplayer-arm32.tar.gz
    sudo cp -r ./aplayer/ /usr/
    sudo cp ./aplayer/aplayer.service /etc/systemd/system/
    sudo systemctl enable aplayer
    sudo systemctl restart aplayer
    [свернуть]
    Вложения Вложения

  7. #46
    Завсегдатай Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    _________________
    Евгений

  8. #47
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Я обещал померять шум/пульсации после DC/DC. Но что-то пошло не так.
    Когда подключаю щуп осциллографа на землю платы, то даже на замкнутые щупы наводится помеха, на фоне которой ничего не видно.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	s1.png 
Просмотров:	123 
Размер:	35.4 Кб 
ID:	402890

    Сделал провод покороче. Запитал Rasperry Pi от повербанка. Ничего не помогает. Возможно от того, что осциллограф не настоящий (Instrustar ISDS220B).

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20210817_142000.jpg 
Просмотров:	183 
Размер:	3.43 Мб 
ID:	402892

  9. #48
    Завсегдатай Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Chaa Посмотреть сообщение
    Когда подключаю щуп осциллографа на землю платы, то даже на замкнутые щупы наводится помеха, на фоне которой ничего не видно.
    Скорее всего оно и есть. Я как то задался целью расчитать фильтр для таких преобразователей, номиналы огромные получаются, снимал АЧХ через Ар, работает, но габариты уже не гуманные. Если есть интерес отпишитесь мне в личку, есть действенные способы существенно снизить уровень помех.
    _________________
    Евгений

  10. #49
    Не хочу! Аватар для Alex
    Регистрация
    20.03.2003
    Адрес
    Worldwide
    Возраст
    61
    Сообщений
    35,982

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Chaa Посмотреть сообщение
    Когда подключаю щуп осциллографа на землю платы, то даже на замкнутые щупы наводится помеха, на фоне которой ничего не видно.
    Щуп подключал "хлястиком с крокодилом" или пружинкой?

    А, уже увидел.
    "Замполит, чайку?"(с)"Охота за Красным Октябрем".
    "Ну что, можете меняться обратно."(с)типа анек.
    <-- http://altor1.narod.ru --> Вопросы - в личку, е-мейл, скайп.

  11. #50
    Завсегдатай Аватар для Оллема
    Регистрация
    11.09.2005
    Адрес
    Ижевск
    Возраст
    56
    Сообщений
    3,650

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Chaa Посмотреть сообщение
    Возможно от того, что осциллограф не настоящий (Instrustar ISDS220B).
    Я бы для начала гальванически развязался осциллом от USB. У меня приставка Hantek с развязкой работает.

  12. #51
    Завсегдатай Аватар для Russ3000
    Регистрация
    24.01.2013
    Адрес
    Pskov
    Возраст
    55
    Сообщений
    1,130

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Хантеком намерил импульсную помеху после БП MW примерно 150 мВ, помог полярный тведоэлектролитный конденсатор 470х6,3В из старой материнки прикрученный на клеммы БП. Наверняка помеха ни на что не влияет, там, на Малине еще несколько импульсных преобразователей прямо на плате. У меня, правда, играет через USB с гальваноразвязкой.

  13. #52
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Да, проблема здесь в измерительной системе, на самой плате должно быть нормально.

    Rasperry Pi питается от повербанка, поэтому вряд ли дополнительная изоляция что-то изменит.

    Когда щуп лежит рядом с Rasperry Pi, то на осциллографе прямая линия. Стоит только коснуться замкнутым щупом земли платы или металлического разъема, осциллограф показывает такую помеху.

    Помеха получается 12 мВ (пик-пик), поэтому смотреть на ее фоне милливольты DC/DC как-то не серьезно.

    Сейчас подумал, может это WiFi так наводится.

  14. #53
    Частый гость Аватар для Seagun
    Регистрация
    17.06.2010
    Сообщений
    117

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Повербанк это еще один источник помех.

  15. #54
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Померил Спекраплюсом. Звуковая карта ESI MAYA44 не очень, но какая есть. Измерения карты: открытый вход, закороченный вход, подключено к ЦАПу и включен мьют, подключено к ЦАПу и мьют выключен.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	nc-open.png 
Просмотров:	104 
Размер:	37.9 Кб 
ID:	402966Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	nc-short.png 
Просмотров:	102 
Размер:	36.2 Кб 
ID:	402967Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	stop.png 
Просмотров:	99 
Размер:	81.3 Кб 
ID:	402968Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	pause.png 
Просмотров:	97 
Размер:	36.0 Кб 
ID:	402969

    Тестовые файлы Audiomanic-а, брал где-то здесь на форуме. Название картинки соответствует названию тестового файла.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	1khz 0db.png 
Просмотров:	124 
Размер:	36.9 Кб 
ID:	402970Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	1khz -20db.png 
Просмотров:	101 
Размер:	36.9 Кб 
ID:	402971Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	1khz -40db.png 
Просмотров:	98 
Размер:	36.9 Кб 
ID:	402972Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	1khz -60db.png 
Просмотров:	98 
Размер:	36.4 Кб 
ID:	402973Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20k-3.png 
Просмотров:	89 
Размер:	37.1 Кб 
ID:	402974Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd8-9k.png 
Просмотров:	103 
Размер:	37.2 Кб 
ID:	402975Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd19-20k.png 
Просмотров:	92 
Размер:	37.0 Кб 
ID:	402976Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	jitter.png 
Просмотров:	95 
Размер:	37.6 Кб 
ID:	402977

    В общем и целом, кроме искажений и наводок на карту ничего не видно. Можно ожидать, что собственные искажения и шумы ЦАПа лежат ниже -100 дБ.

  16. #55
    Не хочу! Аватар для Alex
    Регистрация
    20.03.2003
    Адрес
    Worldwide
    Возраст
    61
    Сообщений
    35,982

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Chaa Посмотреть сообщение
    В общем и целом, кроме искажений и наводок на карту ничего не видно
    Примерно так.

    Поэтому нельзя сказать что:
    Цитата Сообщение от Chaa Посмотреть сообщение
    Можно ожидать, что собственные искажения и шумы ЦАПа лежат ниже -100 дБ.
    "Замполит, чайку?"(с)"Охота за Красным Октябрем".
    "Ну что, можете меняться обратно."(с)типа анек.
    <-- http://altor1.narod.ru --> Вопросы - в личку, е-мейл, скайп.

  17. #56
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Переставил звуковую карту в другой компьютер, стало немного лучше. Теперь шумовая полка от 500 Гц лежит ниже -120 дБ, кроме пика на 30 кГц с уровнем -100.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	nc-short.png 
Просмотров:	104 
Размер:	31.4 Кб 
ID:	403022

    Те же тестовые файлы Audiomanic-а. Название картинки соответствует названию тестового файла.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	1khz 0db.png 
Просмотров:	120 
Размер:	32.2 Кб 
ID:	403023Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	1khz -20db.png 
Просмотров:	99 
Размер:	31.8 Кб 
ID:	403024Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20k-3.png 
Просмотров:	85 
Размер:	31.8 Кб 
ID:	403025Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd8-9.png 
Просмотров:	86 
Размер:	32.2 Кб 
ID:	403026Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd19-20.png 
Просмотров:	93 
Размер:	32.2 Кб 
ID:	403027Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	jitter.png 
Просмотров:	95 
Размер:	31.8 Кб 
ID:	403028

    Теперь видно 2-ю и 3-ю гармоники с уровнями примерно -100 и -105 дБ.

  18. #57
    Не хочу! Аватар для Alex
    Регистрация
    20.03.2003
    Адрес
    Worldwide
    Возраст
    61
    Сообщений
    35,982

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Chaa Посмотреть сообщение
    Теперь видно 2-ю и 3-ю гармоники с уровнями примерно -100 и -105 дБ.
    Да нет, у тебя же основной тон не 0дБ а -10-20, значит и гармоники не -100 а -90-80.
    "Замполит, чайку?"(с)"Охота за Красным Октябрем".
    "Ну что, можете меняться обратно."(с)типа анек.
    <-- http://altor1.narod.ru --> Вопросы - в личку, е-мейл, скайп.

  19. #58
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Chaa
    Регистрация
    23.08.2006
    Адрес
    Курган
    Сообщений
    313

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от Alex Посмотреть сообщение
    Да нет, у тебя же основной тон не 0дБ а -10-20, значит и гармоники не -100 а -90-80.
    На первой картинке, где видно 2 и 3 гармоники, основной тон -6 дБ.
    Но наверное да, будет где-то ближе к -95 дБ.

    Даташит обещает THD+N в -100 дБ. Отсюда вопрос - нормально ли получилось для готовой конструкции или не очень?
    И что стало ограничением - простой VREF (4,7 Ома + 2200 мкФ), простой сумматор+ФНЧ на одном ОУ (стоит OPA1656) или я где-то в разводке накосячил?

  20. #59
    Новичок Аватар для mr. IPS
    Регистрация
    29.01.2007
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Сообщений
    49

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Тестовые файлы какие-то необычные. Подпись гласит "1khz -20db", а на картинке пик на частоте примерно 920hz. Есть описание этих тестовых файлов?

  21. #60
    Завсегдатай Аватар для sia_2
    Регистрация
    18.07.2005
    Сообщений
    4,009

    По умолчанию Re: ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

    Цитата Сообщение от mr. IPS Посмотреть сообщение
    Тестовые файлы какие-то необычные. Подпись гласит "1khz -20db", а на картинке пик на частоте примерно 920hz. Есть описание этих тестовых файлов?
    Скорее всего файлы в сетке 48 кГц, а проигрываются в 44.1.

Страница 3 из 11 Первая 12345 ... Последняя

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •