Синхронный конвертер S/PDIF-I2S (основная информация)

[KNLL]

Offтопик:
В связи с многочисленными просьбами восстановить тему трехлетней давности, которая безвозвратно удалилась из "толкучки"........

Синхронный конвертер S/PDIF - I2S. Предназначен для передачи звукового потока из компьютера во внешний ЦАП с побитовой точностью.
Конвертер, позволяет избавиться от основного недостатка передачи звука из компьютера во внешний ЦАП по цифровому интерфейсу S/PDIF - востановленного мастерклока.

Для начала немного теории. Вкратце и в общих чертах.

Как известно, наилучшие результаты при проектировании ЦАП можно получить при использовании высококачественного, с низким уровнем фазового шума (джиттера) генератора(ов) тактового сигнала. При этом сам генератор должен находиться как можно ближе либо к собственно ИМС ЦАП (для дельта-сигма преобразователей - AD1955, AD1853, SM5865) либо к регистру предискретизации (для ЦАП паралельного преобразования AD1862, PCM63). Более подробно об этом (и не только) есть в ветке про цапостроение.

Сигнал мастерклока, полученный путем восстановления из S/PDIF обладает уровнем джиттера, на порядок превышающий таковой у высококачественных генераторов. Поэтому тактировать им внешний высококачественный ЦАП не представляется оптимальным решением.
Однако, в том случае, если ЦАП тактируется от собственного высококачественного генератора возникает другая проблема - частоты генераторов в ЦАП и в звуковой карте хоть незначительно, но всё-же отличаются. Это диктует необходимость применения ASRC (асинхронного ресемплера) для согласования. ASRC-процесс по определению не может обеспечить побитовую точность прередачи.

Синхронный конвертер позволяет организовать так называемую "петлю обратной синхронизации" по S/PDIF. Дело в том, что большинство высококачественных звуковых карт имеют интересную особенность - возможность синхронизации потока передаваемых данных по S/PDIF с частотой принимаемых данных. Иными словами, если в таком режиме подать на вход звуковой карты S/PDIF - сигнал, сформированный на основании частоты мастерклока внешнего ЦАП, то S/PDIF - сигнал на выходе будет синхронен уже не частоте внутреннего генератора аудиокарты, а частоте мастерклока ЦАП. Это позволяет избавиться от необходимости ASRC.

На основании вышесказанного было разработано устройство, схема и фотографии которого приведены ниже. Устойство было повторено тиражом более сотни экземпляров и показало отличные результаты при раболе с ЦАП Lynx различных моделей, Цап Overture от Nazar, 6V2 и 6V3 от SergioT.

Единственным минусом этого решения является необходимость применения звуковой карты достаточно высокого уровня. В старой теме был достаточно большой список аудиокарт, совместимых с данным устройством. К сожалению он безвозвратно потерян вместе с остальной информацией из самоудалившейся из толкучки темы. Гарантированно E-MU 0404 USB, E-MU 0404 PCI и выше, M-Audio Audiophile 192, ESI JULI@, Terratec Aureon Space 7.1 и Terratec Aureon 5.1 PCI, RME HDSP, Audiotrak Prodigy 7.1 HiFi, Echo MiaMIDI.

Гарантированно нет функции синхронизации по S/PDIF в "игровых" картах: Creative (все модели, включая X-FI), Asus Xsonar.

Надеюсь, что форумчане, эксплуатирующие этот конверетер с другими аудиокартами дополнят список.

Устройство изготовливалось в двух модификациях:
1. С проводным интерфейсом S/PDIF - двумя RCA-разъёмами .
2. С двумя оптическии интерфейсами Toslink плюс проводной через 3.5 mm MiniJack.
Конструкция устройства видна на фото ниже. Печатная плата четырёхслойная с металлизацией. В первых версиях платы контактные площадки были лужёные, последние - с иммерсионным золотом.

Для обеспечения гальванической развязки между звуковой картой и ЦАП при использовании проводного интерфейса были использованы развязывающие трансформаторы. Конвертер имеет два выхода шины I2S - в TTL-уровнях и по дифференциальному интерфесу RS-485.

Для конфигурирования режимов работы предусмотрены две колодки с джамперами. Назначение джамперов указано на схеме. "Closed" - джампер установлен. "Open" - джампер снят. Переключение входов RCA-Toslink - 3-pin джампер JP11. Toslink - джампер установлен ближе к светодиодам, RCA или MiniJack - ближе к нижнему краю платы.

Поддерживаемые частоты дискретизации Fc: 44.1КГц, 48КГц, 88.2КГц, 96КГц.
Поддерживаемые частота мастерклока: 128Fc, 256Fc, 384Fc, 512Fc
Поддерживаемые режимы работы шины I2S: 16RJ, 24RJ, 24LJ, 24I2S

Конвертер и ЦАП должны быть сконфигурированы на одинаковые режимы работы. Аудиокарта должна быть настроена на режим синхронизаци по S/PDIF-входу.

Питание - 8-12 вольт 0,5A, допустимо нестабилизированное. Оптимально +9 вольт.

Схема и фото:


Конвертор SPDIF.rar

[сергей дроздов]

Почему то подумал,что только в наушниках.

[momitko]

Я хотел попробовать поставить Линукс, но проблема в том, что для моих карт нет драйвера для Линукс.
Первая карта: Prodif-88, а вторая карта Terratec Aureon Sky 5.1
Говорят, что вторую можно перепрошить в M-Audio для которой якобы есть драйвера для Линукса, но как то это все геморройно. Не хочу мучиться с перепрошивкой. Если бы можно было решить эту проблему более элегантным способом, то я бы конечно проверил.
Кстати, я экспериментировал с Фиделайзером при разных настройках, но разницы не услышал ни в XP, ни в семерке. Так что я как то очень сильно сомневаюсь, что будет разница на Линуксе.

[Чувак]

для моих карт нет драйвера для Линукс

А они точно нужны? - Загрузиться с флешки, делов 10-15 мин, вопрос с драйверами закроете навсегда.

Так что я как то очень сильно сомневаюсь, что будет разница на Линуксе.

Должна быть. У меня слышно на всём, начиная со встроенной в ноутбук карты. Очень нравится ap-linux. Слушал у себя DACore с Bolero, разница довольно ощутимая.

[Audiomaniac]

Должна быть. У меня слышно на всём, начиная со встроенной в ноутбук карты.

Фубар под виндой через асио выдает битперфект, это давно проверено. Поэтому его и надо использовать, чего мудрить? Не нравится, как играет - ну там в DSP-плагинах эквалайзер есть, можно подкрутить.

Вот если между двумя плеерами/ос с битперфект слышно разницу - это очень тревожный признак, где-то косяк.

. Слушал у себя DACore с Bolero, разница довольно ощутимая.

Тут еще конечно сильное самовнушение. На форуме был случай, один товарисч тоже бил себя пяткой в грудь, что слышит прям сильную разницу между двумя плеерами. До тех пор пока плееры не стала переключать жена.

"Слышно то, что видно" (или то, о чем знаю и думаю) - это классика нашего дела.

[momitko]

А они точно нужны? - Загрузиться с флешки, делов 10-15 мин, вопрос с драйверами закроете навсегда.

У меня звук выводится через звуковую карту, а не через USB. Операционной системе нужен драйвер. Как она без драйвера увидит карту? Вот если бы можно было как то использовать драйвер для Windows?

[Чувак]

"Слышно то, что видно" (или то, о чем знаю и думаю) - это классика нашего дела.

Проходили, знаем.

Операционной системе нужен драйвер. Как она без драйвера увидит карту?

В линукс часто видит без них, или правильней сказать имеет свои драйвера, только не все функции могут поддерживаться.

[momitko]

Хотелось бы еще немного уточнить следующее:
когда у меня по коксу звучало хуже, чем по оптике (более утомительно), то я имел в виду, что я подключал конвертер к профессиональной карте Prodif-88. Но у нее есть только AES/EBU выход, а у конвертера только SPDIF вход. Так вот при прямом подключении карты к конвертеру кокс звучал хуже оптики. Быстрая усталость и раздражение от звука.
Для конвертации AES/EBU в SPDIF я применяю трансформатор от Lundahl LL1574, который конвертирует 110 Ом в 75 Ом, а затем делитель из двух резисторов 220 Ом и 100 Ом. Так вот после подключения трансформатора и резисторов раздражение полностью пропало и стало звучать не хуже оптики, а мой знакомый аудиофил говорит, что даже лучше.

[momitko]

Привет!


У меня есть такой вопросик: Почему сильно меняется звук в худшую сторону (слушать противно), когда я в разрыв между конвертером и SPDIF выходом звуковой карты ставлю синфазный дроссель? Ведь при обратной синхронизации ничего такого быть не должно т.к. сигнал мастерклока через дроссель не проходит . И щелчков нету. Ведь если бы пропадали биты, то были бы щелчки, но щелчков нет, а есть только порча звука на ВЧ.


Владимир

[momitko]

Вот здесь продолжается дискуссия по поводу конвертера.

[momitko]

Несмотря на всякие там юсб конвертеры, на которые многие переходят, я продолжаю юзать данный конвертер. Он же не может по качеству быть хуже, чем юсб конвертер т.к. принцип работы у него такой же.
Короче, в течение последних двух, трех лет я пришел к выводу о том, что с помощью данного конвертера не получить такой же звук, как на СД плеер, если не провести некоторые твики.
Итак, из спдиф цепи, которая идет с компа, надо выпаять штатный спдиф транс на колечке, а вместо него добавить один самопальный транс на ферритовом кольце феррит марки М2000НМ. Вот, мой вчерашний опыт:
Сделал я транс на ферритовом колечке и хочу сказать, что у меня вообще пропало желание покупать импортные спдиф трансы. Включил я его сегодня днем и не мог оторваться от музыки в течение трех часов. Меня на этом трансе прямо вперло. Получается, что мой транс собственного изготовления подавляет помехи значительно эффективнее, чем промышленные трансы или транс на колечке, который стоял в конверте от KNLL. Я просто обалдел от звука. Звона стало еще меньше. Он наверное вообще пропал. Его вообще не стало. Есть он или нет, познается только в сравнении. Я еще в тот раз, когда включил второй транс и сразу услышал исчезновение звона, думал, что это уже все. Оказывается нет. Оказывается он еще был, хотя и меньше.

А вот когда я начал увеличивать количество трансов, то звук наоборот стал хуже. Неужели три транса, включенные последовательно, удаляют биты? Как это объяснить, я не понимаю...
Кстати, оптическая развязка не спасает от ВЧ помех. Даже при оптическом подключении звук все равно хуже, чем на СД плеере.

[Alex]

momitko, твой постояный бред в технических разделах уже начинает несколько напрягать.
Ну есть-же разделы где юмор, форумный "перлы" и том подобное. Почему - не там?!
(тем более, что все равно туда скопируют).

[momitko]

Alex. Ты что поясничаешь? Я тебя не понимаю. То ты нормально отвечаешь, то вообще не в тему. А меня твой бред начинает напрягать. Истина состоит в том, что с помощью данного конвертера в принципе от компа невозможно получить нормальный звук, сопоставимый со звуком СД плеера. И только после установки моего транса собственного изготовления звук моего ЦАПа вышел на уровень СД плеера, а может быть даже стал лучше. И конструкция моего ЦАПа здесь вообще не причем. Я, ежкин кот, потратил как минимум 5 лет на то, чтобы докопаться до этого. И тут ты начинаешь писать, что тебя это начинает напрягать. Плевать я хотел, напрягает тебя это или нет. Я просто делаю работу над ошибками, исправляю корявые ошибки, которые делают авторы изделий, которые продаются на толкучке.

---------- Сообщение добавлено 19:31 ---------- Предыдущее сообщение было 19:23 ----------

Ежкин кот! Мне аж материться охото! Я мучался с ЦАПОм и конвертером лет 5, пытаясь получить на нем нормальный звук. Местные спецы здесь такие квалифицированные, что весь мозг мне промыли своими издевками про качество сборки моего ЦАПа. Я давно догадывался, что метод сборки ЦАПа не может играть такой роли, как мне тут об этом твердили на протяжении 5 лет. И так оно и оказалось. Все дело только в том, что с компа прут страшные помехи и ни спдиф транс, ни оптика эти помехи не останавливают. И только транс моего собственного изготовления на феррите М2000НМ, остановил эти помехи и я теперь вообще не слышу призвука цифры на моем ЦАПе!!! Алекс. Тебе наверное не нравится, что я купил ЦАП не у тебя, а у SergioT. Отсюда все твои издевки. Ну извини, что я купил не твое изделие. Так получилось. Ну я думаю, что ты еще продашь немало ЦАПов на этом форуме. Только вот я не уверен, что твое изделие действительно может выдать такой же аналоговый звук, как мой ЦАП на PCM-63.

[LepekhinV]

Владимир, а Вы не думаете, что Ваше мнение о феноменальном улучшении звука может в корне отличаться от мнения других? Пропаганда, это, конечно, здорово. Но напрягает, когда не имеет реального основания.

[pyos]

Offтопик:
Ребята, вы чего? С этим индивидуумом разговаривать смысла не больше, чем с кирпичной стеной, в игнор и забыли.
Это было смешно лет 5-6 назад, а сейчас уже просто надоело.

[momitko]

А эти другие делали следующее?
1. сравнивали звук своего ЦАПа с конвертером со звуком СД плеера?
2. делали, как делал я?
Я долго уже общаюсь с разными людьми с этого форума. Так вот почему то свыше половины говорят, что ЦАП с данным конвертером, а также с ЮСБ конвертером сливает звуку СД плеера.
Ollemа тут писал, что у него юсб конвертер звучал хуже СД плеера, пока он не врубил между ПК и юсб конвертером 3-4 транса с отдельным питанием. Ну вот а я сделал вывод из этого опыта и сделал то же самое, но только напихал спдиф трансы.

---------- Сообщение добавлено 20:38 ---------- Предыдущее сообщение было 20:35 ----------

Ребята, вы чего? С этим индивидуумом разговаривать смысла не больше, чем с кирпичной стеной, в игнор и забыли. Это было смешно лет 5-6 назад, а сейчас уже просто надоело.

О чем разговаривать то? Слушать надо и сравнивать с СД плеером, а не разговаривать. Вы мне тут тоже в свое время все уши прожужали про конструкцию моего ЦАПа, что типа, надо бы его пересобрать и тогда звук появится. Ага, щас, появится. Он появится только после того, как будут сделаны твики, о которых я говорю. Иначе любой ЦАП с данным конвертером будет звучать как дешевая звуковая карточка.

---------- Сообщение добавлено 20:45 ---------- Предыдущее сообщение было 20:38 ----------

Но напрягает, когда не имеет реального основания.

И почему это не имеет реального основания? Еще как имеет. Во первых, результат, который получил Оллема, а во вторых результат, который получил я.

[Игорь Гапонов]

Момитко на заметку.

Опыт для выяснения "прут помехи" или таки "PLL- мастер хуже директ-мастер" (что в теме топика) совершенно простой. Подавляющее большинство "простых/дешёвых" двд плееров (например, BBK) имеют внутренний ординарный PLL-синтезатор мастер клока, "pll-мастер"; а подавляющее большинство сд-плееров до нулевых годов издания имеют на борту кв.генератор системного клока (обычно кварц на ногах микры, где ЦФ-интерполятор) = "директ-мастер". Остаётся сравнить звук одного и того же диска с ХОРОШИМ состоянием отражающего слоя и прочих источников ошибок носителя по S/Pdiff . Если с приёмником spdiff в цапе порядок, то 99% слушателей отмечают более прозрачное, что ли, звучание диска через сд-плеер БЕЗ ВСЯКИХ УХИЩРЕНИЙ c PPL приёмника и реклоками (дефолтное включение). Чисто функциональное отличие двд/сд трактов в этом случае: у двд на один pll-ситезатор больше.

так вот, "звук из компа" через асио/алсу и набортный spdiff очень похож "звук из двд-тракта". Ясень пень, что перед холиваром с вэчэ мельницами, на котором пять лет геройски сражается момитко без наград и отпусков, нужно привести в порядок клоки. А затем не спеша применить надёжную, современную и мало восприимчивую к ЭМО гальваноразвязку по цифровым потокам, что не оставит никаких шансов трансформаторам.

[momitko]

Игорь Гапонов. В конвертере от KNLL всегда стоял один спдиф транс на вход и один на выход клока. Так что гальваноразвязка там всегда была. Только толка от нее никакого почему то. Более того, причем тут PLL, если в данном случае у нас обратная синхронизация и синхронный реклок?

---------- Сообщение добавлено 21:16 ---------- Предыдущее сообщение было 21:10 ----------

нужно привести в порядок клоки.

При обратной синхронизации и синхронном реклоке качество клока в источнике (ПК) не имеет никакого значения. Зачем тогда его приводить в порядок?

[Alex]

Алекс. Тебе наверное не нравится, что я купил ЦАП не у тебя, а у SergioT.

Нет, я наоборот этому очень радуюсь! Кроме шуток.

на протяжении 5 лет.

5 лет назад, я не продавал тут свои ЦАПы, так что, мимо

И конструкция моего ЦАПа здесь вообще не причем.

конечно"не причем", тут причем то спдиф-трансформаторы, то ферритовые клипсы, то - что там перед ними было?

я не уверен, что твое изделие действительно может выдать такой же аналоговый звук, как мой ЦАП на PCM-63.

Разумеется, я тоже уверен что мои устройства к счастью не могут выдать такой звук, как РСМ63....

Ребята, вы чего? С этим индивидуумом разговаривать смысла не больше, чем с кирпичной стеной, в игнор и забыли.
Это было смешно лет 5-6 назад, а сейчас уже просто надоело.

Дык, я ему о том-же - писал бы сразу в юморе или перлах.

[Игорь Гапонов]

При обратной синхронизации и синхронном реклоке качество клока в источнике (ПК) не имеет никакого значения. Зачем тогда его приводить в порядок?

...Истина состоит в том, что с помощью данного конвертера в принципе от компа невозможно получить нормальный звук, сопоставимый со звуком СД плеера. И только после установки трех спдиф трансов звук моего ЦАПа вышел на уровень СД плеера, а может быть даже стал лучше. ...

Очень забавный гражданин с очень своеобразным пониманием нормальной человеческой фразеологии. Алекс, ты прав.

[momitko]

Ну странные вы люди какие-то. Возьмите вы свои ЦАПы и послушайте, как они звучат в сравнении с хорошим СД плеером. У меня такое ощущение, что ни один из вас не проводил такой эксперимент.