ЦАП для Raspberry Pi на AK4490

[Chaa]

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.



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:



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

Схема электрическая принципиальная:



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.

[Alex]

Было бы интересно увидеть, что он там в итоге наваяет, но у таких людей до дела как правило не доходит.

а там или ишак сдохнет или падишах...

[Станиславыч]

И чего весь сыр бор вокруг SATA порта и плэера Volumio?
Берем Banana Pi BPI-M2U, ставим на нее последнюю версию Raspbian, ставим Volumio. И вуа-ля все работает. Бананово-малиновый коктейль.
SATA interface supported https://forum.banana-pi.org/t/banana...2018-5-24/5812

[ass77]

ass77, где я писал, что куплю именно CM4? Таких сообщений от меня не было, я лишь приводил в пример ее возможность подключения к SATA и M2.

Вам бы к врачу обратиться, а то симптомы тревожные.

Варианты пока такие, брать из того, что есть на али: Raspberry Pi CM4 + PoE Board + Raspberry Pi PCIe to SATA

В той же теме и к откровенному барахлу в виде бананы присматривались, а в этой аристократический дух проснулся и ничего кроме малины не устраивает. Налицо раздвоение личности.
В общем ждем доктора Слона потереть весь треш не относящийся к теме.

[Greenwood]

Возможно не заметили ключевое слово моей цитаты.
Ну ничего, я выделю;

Варианты пока такие

Были такие, пока не узнал о других, что тут удивительного?

В той же теме и к откровенному барахлу в виде бананы присматривались

Может Банана барахло для тех, кто ею всерьез не занимался?
Вот выше человек написал хотя бы как возможно от нее получить рабочий SATA порт и накатить Volumio.
То есть, сделать это все на Банана можно, но она почему-то барахло.
А Nanopi с примерно таким же способом установки не официального образа Volumio не барахло? Почему?

[Станиславыч]

и к откровенному барахлу в виде бананы

BPI-M2U вполне хороша, учитывая ее стоимость и возможности.
У меня завелась с DIAL-DAC https://dial-audio.jimdofree.com/#cc...ct-14116048124

[ass77]

BPI-M2U вполне хороша, учитывая ее стоимость и возможности.

Как на счет работы i2s в слэйве?

[Hook]

А тут у китайцев мы получаем нормальный i2s через разъем HDMI?
https://www.aliexpress.com/item/1005004432757743.html

[Chaa]

А тут у китайцев мы получаем нормальный i2s через разъем HDMI?

В лучшем случае там будет обычный I2S от ASRC на CS8422, как у всех. Но есть сомнения.
Дело в том, что шляпа стоит $60, при этом там деталей на большую сумму (это по оптовым ценам TI).
Как это удается китайцам? То ли половина микросхем там левая, но тогда непонятно как она вообще будет работать.

[Hook]

Chaa, а не знаете есть ли нормальные шляпы с I2S распаенным под HDMI разъем?
Есть ДАК с входом I2S на HDMI, хочу сравнить звучание на этом типе подключения с другими.
USB, оптику, коаксилы пробовал, I2S через HDMI еще не пробовал.

---------- Сообщение добавлено 23:11 ---------- Предыдущее сообщение было 15:50 ----------

Вот еще такие три варианта нашел с I2S на HDMI
https://www.aliexpress.com/item/1005003644033518.html
https://www.aliexpress.com/item/1005001689781916.html
https://www.aliexpress.com/item/1005002658112406.html
Что скажите?

[Chaa]

Вот еще такие три варианта нашел с I2S на HDMI
https://www.aliexpress.com/item/1005003644033518.html

Могло бы получиться хорошо, примерно как здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=86123
Но китайцы остановились на полпути и поставили один генератор на 27 МГц, из-за чего WM8804 работает в режиме восстановления мастерклока с помощью PLL. Совершенно не понятен такой выбор.
Ну и там они пишут много сказок. Ни про какой DSD говорить не приходится, максимум 24 бит 192 кГц, это ограничение WM8804.

https://www.aliexpress.com/item/1005002658112406.html

Тут какой-то секретный чип I2S, с затертой маркировкой. Стоят два генератора.
Но драйвер предлагают выбрать самый обычный (для PCM5102), то есть Raspberry Pi мастер шины I2S.
Что там дальше происходит - неизвестно.

[ass77]

Есть ДАК с входом I2S на HDMI

Что за ЦАП? Он отдает mclk транспорту?

---------- Сообщение добавлено 07:56 ---------- Предыдущее сообщение было 07:52 ----------

Вот еще такие три варианта нашел с I2S на HDMI

Во всех трех в качестве драйвера lvds используется ds90lv047, что подразумевает транспорт источником mclk.
Делайте выводы

[Hook]

Что за ЦАП?

GUSTARD DAC-X16

Он отдает mclk транспорту?

Я не знаю.

[ass77]

GUSTARD DAC-X16

Подключайте по usb. По i2s лучше не будет.

[Hook]

Подключайте по usb. По i2s лучше не будет.

Он у меня и подключен по USB, просто я уже все типы подключения на нем попробовал, кроме I2S. Хочу попробовать I2S, может мне на нем больше зайдет.

[ass77]

может мне на нем больше зайдет.

Не знаю как на счет "зайдет", а xmos и гены ЦАПа справятся лучше, чем тактирование по i2s от малины с генами (пусть даже раздельными) неизвестного происхождения.

[Hook]

Подскажите, а как эта шляпа в сравнении с китайскикими?
https://www.audiophonics.fr/en/dac-a...i-p-15196.html
Тоже "недоделанная" как у китайцев?

[ass77]

Тоже "недоделанная" как у китайцев?

По-моему, гораздо хуже. У китайцев хоть фантазия с генераторами и формированием внешнего i2s есть. Здесь же тупой вывод i2s с малины с всеми недостатками.

[bepo]

А что по теме? Как развивается проект на 4490 или автор уже наметил другой проект и этот не актуален?
У ESS cовсем недавно вышли чипы ES9039MPRO & ES9039PRO и ES9027MPRO & ES9027PRO - может есть смысл на них делать шляпу-ДАК для малины?

[Chaa]

А что по теме? Как развивается проект на 4490 или автор уже наметил другой проект и этот не актуален?

Первую версию я доделал - исправил ошибки и сделал возможность установки AK4490 или AK4493. Соберу все материалы и выложу тут.
Во второй версии хотел сделать выход на наушники через синфазный дроссель, чтобы было меньше выходное сопротивление и меньше наводок попадало от кабеля для наушников. Но из-за кризиса вторую версию уже не сделать - деталей просто не купить.

У ESS cовсем недавно вышли чипы ES9039MPRO & ES9039PRO и ES9027MPRO & ES9027PRO - может есть смысл на них делать шляпу-ДАК для малины?

В планах есть сделать концепт на ES9038Q2M, то есть это будет не готовое устройство, а в основном принцип, как сделать, и драйвера.

[Михаил45]

Не знаю как на счет "зайдет", а xmos и гены ЦАПа справятся лучше, чем тактирование по i2s от малины с генами (пусть даже раздельными) неизвестного происхождения.

Знаешь, я делал неоднократно "идеологически" правильное тактирование контроллеров i2s в арм от цапиков, пришел к выводу, что если можно обойтись, то лучше юсб. Играет также.