ЦАП своими руками (пятая ветка)

[Kompros]

Очередной виток в Спирали

Предистория:
Первая ветка и ее окончание
Вторая ветка и ее окончание
Третья ветка и ее окончание
Четвертая ветка и ее окончание

[Андрей Никитин]

...вы не понимаете, что 4 ОУ с "обвязкой" это хуже чем 1 в вашем конструктиве?

- Нет, не понимаю... Понимаю, что ровно наоборот.
- Предлагаю закрыть на этом эту главу обсуждения, оставшись при своих мнениях.

[Denisius]

Понимаю, что ровно наоборот.

Offтопик:
Но как Карл?! КАК!? Как вы это понимаете? Особые практики сознания?
Научите, я не приеду в Воронеж, но научите хотя бы начать.
Если криминал пишите в личку, морально готов.

[sewerin]

к вопросу о "площадях прямоугольников"
картинка номер раз (ACCUPHASE DP-75)
Вложение 276801
8 чипов pcm1702 на канал с персональными I/U - прямоугольник огого какой

Картинка номер два (ACCUPHASE DP-91)
Вложение 276805
16 чипов pcm63 на канал (это две таких платы на один канал) - тут уже не прямоугольник а параллелепипед целый получается из двух плат.
Фирму ACCUPHASE трудно заподозрить в желании сэкономить пару центов на комплектующих и технических решениях (в отличии от Kenwood).

Классные фото!
Как в 91 включены микросхемы ЦАП? Все 16 конвейером, или как то по-другому?

[Андрей Никитин]

[OFF]...я не приеду в Воронеж...

- Отчего же, будете в наших краях - заходите.

[Denisius]

Классные фото!
Как в 91 включены микросхемы ЦАП? Все 16 конвейером, или как то по-другому?

Да, все 16 конвейером и в параллель...

[sewerin]

Похоже, что "мост" из двух конвейеров. Аккуфаз всё делали максимально балансным.

[EleKCtriK]

Похоже, что "мост" из двух конвейеров. Аккуфаз всё делали максимально балансным.

Вот здесь есть описание http://www.accuphase.com/historys/dc-61_e1.htm
А вот здесь подробнее (правда уже на примере дельтасигмы). http://www.accuphase.com/mds.html
Основная идея у них - никаких фокусов, только стандартное включение и за счет большого числа параллельных чипов снижается ошибка. Правда, еще плюс отбор и подстройка компонентов и супер питание (у них как я понял, на каждый чип цап свой стаб).

[Alex]

Вот здесь есть описание http://www.accuphase.com/historys/dc-61_e1.htm
А вот здесь подробнее (правда уже на примере дельтасигмы). http://www.accuphase.com/mds.html

Там неописаны никакие "конвееры", обычное параллельное включение. о чем они сами пишут.
Есть рбкая попытка: http://www.accuphase.com/mcs.html написать что-то про "не совсем параллельное включение", но толком там ничего не описано.

Основная идея у них - никаких фокусов, только стандартное включение и за счет большого числа параллельных чипов снижается ошибка.

Насчет ошибки - это туфта для домохозяек, остальное там описано правильно - включение N параллельных устройств снижает шумы в корень из N раз, или иными словами - каждая пара это лишние -3дБ к сигнал/шум.
Проблема в том, что в ЦАПах (а тем более в АЦП), С/Ш (SNR) не является главной проблемой, и ENOB все больше ограничивается собственными искажениями ЦАП/АЦП, чем шумом. Но SNR понятнее публике и его легче рекламировать.

Offтопик:
Особено в этом отличилась АКМ два года назад - выпустили "супертоповый АЦП" 5397, у который SNR/THD=-127/-108, при том, что у предыдущего топа (5394) было -123/-110, а у более новых, но "не считающихся топовыми 5572 -121/-112дБ! А супекрутая ТИ немного раньше, выпустила свой "супертоповый" 44222, у которого при сигнале выше -20дБ THD просто кошмар, зато SND можно смело написано -124

[dortonyan]

О тех, что выложил топикстартер на фото.
Нельзя там ничего близко расположить, в том конструктиве по иному не получится, только новая ПП и уход в смд.
Хотя нет, по иному, а главное лучше можно, и ведь ясно как.
Как полагаешь на каком рисунке меньше проблем огребём?

Я же писал, что не обсуждаю фото, а пишу как надо делать (по крайней мере с моего уровня понимания вопроса).
Сам по себе лучше конечно первый вариант рисунка. Ну а кл-во проблем, которое можно огрести зависит уже от опыта разработчика: можно оба сделать нормально, а можно в обеих накосячить.

при большом количестве запараллеливаемых выходов ЦАП (или i/u) проблемой может стать и разность потенциалов между землями

А может и не стать, смотря как трассировать. Например, если под сигнальную землю выделить отдельный проводник, то на нем никаких падений потенциалов не будет.

Да и имейте ввиду, Дортоньян говоря о входных цепях ясно понимал, что помеха "садится" не только на них, но и на цепи ос с вых. проводниками тоже.

Конкретно выходным цепям помеха не страшна, ибо такие цепи низкоимпедансные. Входные цепи это высокоомные цепи, подключенные непосредственно ко входам. Резистор ОС боится помехи только со стороны входа (там где высокий импеданс), со стороны выхода помехи шунтируются выходным сопротивлением ОУ.

- Вот и пусть "садится" на выходные цепи, а не на входные. - Это ведь "меньшее зло", не так ли?

Именно так.

[EleKCtriK]

Там неописаны никакие "конвееры", обычное параллельное включение. о чем они сами пишут.

так и я о том же! Никаких фокусов.
Если бы кенвуд в 7090 сделали также, то в результате максимум что получили бы от 4-х негрейдированных чипов - это уровень чуть выше одного грейдированного. И это чисто теоретически, а с учетом платы низкого качества и дешевой обвязки да еще и без отбора/подгонки компонентов, скорее всего и этого не получили бы.
ИМХО поэтому они экспериментировали с конвейером. И у них с этим экспериментом "что-то пошло не так" (с).
Иначе почему только в одном устройстве (7090-й и 7002-й - это одно и тоже) используется такой подход? Все остальные их "конвейерные" цапы (не на мультибитных) сделаны немного иначе. И почему они его сливали (цену за свой топовый проигрыватель в два раза ниже конкурентов иначе как сливом назвать сложно). Возможно, что какие-то патентные разборки были, как, например, у ямахи с карвером. Вариант "на складе скопилось слишком много pcm1702" - тоже вариант, но он характерен скорее для советского аудиопрома ))))

[Андрей Никитин]

...Возможно, что какие-то патентные разборки были...

- Вполне...

...они экспериментировали с конвейером. И у них с этим экспериментом "что-то пошло не так" (с)...

- Я думаю, что "конвейеру" (из мультибитников) просто "перешла дорогу" (в коммерческом смысле) "дельта-сигма" - которая, "как бы" его логичное продолжение (правда, с существенным изъяном). Далее - осталось убедить покупателей, что она ещё и "хорошо звучит". И это было сделано... Прибыль ведь важнее качества, разве когда-то было по-другому?

[EleKCtriK]

К вопросу о патентах.
Господа гуру цапостроения, посмотрите вот этот патент. http://astamuse.com/ja/published/JP/No/1996330957
Это оно, "конвейер по кенвудски"? Я не очень хорошо понял про "задержку каждого периода" (может гуглопереводчик косячит)
Вот еще одна ссылка на него на другом ресурсе http://pat.reserge.net/PatentDocumen...30957&dbid=JPP
В этой ссылке есть даже прямое указание на патентодержателя Kenwood и год выдачи патента (1995) подходит. И к тому же на это патент ссылаются два патента Texas Instruments (что-то там про цапы для звуковых карт). Скорее всего чипы kan0... для кенвуда делали именно TI.

---------- Сообщение добавлено 12:45 ---------- Предыдущее сообщение было 12:33 ----------

Я думаю, что "конвейеру" (из мультибитников) просто "перешла дорогу" (в коммерческом смысле) "дельта-сигма" - которая, "как бы" его логичное продолжение (правда, с существенным изъяном).

Мне тоже так кажется, хотя ЦАП дельта-сигма старше "конвейера" в промоборудовании лет так на 20, а в аудио лет на 10 (а сам принцип запатентован вообще в середине 20 века), но в аудио теме особо массово вытеснять мультибиты они начали именно в середине 90-х.

[Андрей Никитин]

К вопросу о патентах...

- Спасибо за ссылки. На первый взгляд - похоже это "оно". Попробую разобраться...

---------- Сообщение добавлено 21.10.2016 в 02:09 ---------- Предыдущее сообщение было 20.10.2016 в 16:26 ----------

- Вот эта картинка из вышеприведённого патента - в основном, объясняет алгоритм работы KAN-04... И на дискретной логике сделать такое, можно.
- Да, интерполяция линейная. Ну и... с ней, если это так звучит...

P.S. У меня были похожие мысли: находить разницу между соседними отсчётами, делить её на четыре и прибавлять полученное число к первому отсчёту три раза (возможны и другие варианты). Но я так и не сообразил, как это сделать в реальном времени. Тем не менее - вот "оно". Так они ещё и только сложением и делением обошлись...

[EleKCtriK]

И на дискретной логике сделать такое, похоже, можно.

Сделать то можно, но зачем делать, когда на японском яху почти всегда есть в продаже 1-2 кенвуда 7002 по цене от 50 до 100 долларов? 7090-й бывает реже и стоит от 100 долларов. Цена в основном зависит от убитости лазера (там стоит не дорогой и легко доставаемый KSS-213).
Итого за 100-200 долларов (с доставкой через посредников) получается комплект kan04 + 8 x pcm1702 и еще кулек менее важных но качественных деталей.
ИМХО если не затевать серийное производство, то вторичного рынка вполне хватит.

[Андрей Никитин]

...Цена в основном зависит от убитости лазера (там стоит не дорогой и легко доставаемый KSS-213)...

- Да это и не важно, ибо как полный CD-проигрыватель он не интересен (привод там - "так себе") - только как ЦАП.

Сделать то можно, но зачем делать...

- Просто потому, что интересно попробовать такой конвейер не из четырёх, а из большего количества ЦАП-ов в канале...
- Можно и несколько KAN-ов одновременно включить... Получится конвейер из KAN-ов, у тех в свою очередь, конвейеры из ЦАП-ов... Думаю...

- Самый простой "ход" - включить два KAN-овских конвейера, вместе с их ЦАП-ами и I-U со сдвигом на 0,125T... Получим ту самую дополнительную (сверх "настоящей" 32-х кратной) "виртуальную 2-х кратную передискретизацию" (итого: два KAN-а и по восемь ЦАП-ов в канале). Этакий гибрид из "кенвудовского" и "хармановского" конвейеров... ЦФ - использовать один SM5847 8х, потом сдвигать и раздавать на KAN-ы...

P.S. "Остапа - несло...".

[EleKCtriK]

- Просто потому, что интересно попробовать такой конвейер не из четырёх, а из большего количества ЦАП-ов в канале...

Ну тогда можно и сверх задачу поставить ))))
Как насчет конвейерного хайрез ЦАПа на мультибитниках?

[Turbo_man]

Но я так и не сообразил, как это сделать в реальном времени.

Простое суммирование выходов 4-х последовательных регистров сдвига (16...24-х битных), тактируемых 32Fs (можно и 3-х, если 4-м считать незадержанный исходный сигнал). А делить на 4 необязательно. Просто результат суммирования брать с N старших разрядов (сколько нужно по разрядности 16...24).

В ПЛИС сделать несложно весь алгоритм.

Не понял разницу между кенвудовской и хармановской идеями.

---------- Сообщение добавлено 14:29 ---------- Предыдущее сообщение было 14:08 ----------

ЦФ - использовать один SM5847 8х

По идее, достаточно хорошего ЦФ на 2х. Остальное можно сделать линейной интерполяцией. ИМХО.
А если нет предубеждения против ПК, то вместо железного ЦФ использовать SoX и по USB принять поток.

[Андрей Никитин]

...Не понял разницу между кенвудовской и хармановской идеями.

- В "хармановском" конвейере, базовый и дополнительный сигналы - одинаковы, но только сдвинуты один относительно другого (в идеале на 0,5Т если два ЦАП-а в канале). При сложении их "в аналоге", происходит следующее: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2257751 (см. два нижних рисунка).

- В "кенвудовском" конвейере - в реальном времени вычисляются промежуточные отсчёты и вставляются между двумя исходными. Потом всё складывается тоже "в аналоге" (см. два верхних рисунка).

Примечание: На рисунках изображены сложения напряжений. Для токов https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2258627 - суть не изменится.

P.S. С ПЛИС - идея хорошая. Вот на ней, этот самый KAN, только для восьми - шестнадцати ЦАП-ов и неплохо было бы реализовать... Алгоритм - на рисунке, на предыдущей странице: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2259719

[Turbo_man]

В "кенвудовском" конвейере - в реальном времени вычисляются промежуточные отсчёты и вставляются между двумя исходными. Потом всё складывается тоже "в аналоге"

Т.е. суммирование происходит дважды? Сначала в цифре, потом в аналоге? Это если в цифре линейная интерполяция.

[Андрей Никитин]

Т.е. суммирование происходит дважды?..

- Только один раз - в аналоге. Да (применительно к "кенвудоподобному" конвейеру), это можно назвать разновидностью линейной интерполяции, начатой в цифре и завершённой в аналоге...

- На трёх нижеприведённых рисунках изображёны процессы восстановления синуса 22,05 кГц при предварительной 8-и кратной передискретизации данных в ЦФ и последующей двухкратной, с линейной интерполяцией, в "кенвудоподобном" конвейере из двух ЦАП-ов (рисунок "2") и последующей "виртуальной двухкратной" в "харманоподобном" конвейере, состоящем также из двух ЦАП-ов (рисунки "1" и "3").

- Легко заметить, что искажения "харманоподобного" конвейера - гораздо выше, чем "кенвудоподобного" (см. аппроксимции суммарных сигналов - красные кривые и суммарные сигналы - чёрные кривые).

- В "исполнении" "харманоподобного" конвейера (рисунок "1") апроксимация суммарного сигнала становится негладкой (волнистой), особенно выражен этот эффект вблизи максимумов амплитуды.

- "Кенвудоподобный" же конвейер (рисунок "2") сохраняет аппроксимацию суммарного сигнала гладкой и в гораздо большей степени похожей на исходный синус. Однако, амплитуда суммарного сигнала - получается несколько меньшей, чем у исходного сигнала. Этакий, очень мягкий клиппинг (процента на полтора от амплитуды исходного сигнала)... Причём он частотнозависимый - чем ниже по частоте, тем он меньше...
- Вот здесь говорится об этом же эффекте: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2261676 Есть и альтернативный взгляд на эту проблему: https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post109403

- На рисунке "3" изображён результат работы "харманоподобного" конвейера при неоптимальном (не равном 0,5Т при двух ЦАП-ах в канале) времени задержки дополнительного сигнала, относительно базового. Такая величина задержки осуществлена в Harman Kardon HD760. В который раз риторически вопрошаю: зачем?..

P.S. Выражаю благодарность за дельные мысли (пусть даже высказанные, подчас, вскользь и "нечаянно" ) и полезную информацию по теме "конвейера": dortonyan, krulfa, Игорь Гапонов, belka, Alex, Lynx, SAS-M, ViktKors, Shaq, ilya_blazer, Denisius, Turbo_man, EleKCtric.