AFIR на старых «мультибитах»

[Turbo_man]

На изобретение претензий нет.

Грех сегодня обойти стороной модный в ЦАП-остроении тренд AFIR.
Сейчас его активно продвигают сторонники формата DSD. Но при этом они имеют серьёзное препятствие в виде отсутствия (ну или ограничение в количестве) исходников в этом формате. Все известные аппаратные и программные преобразователи из формата PCM в DSD имеют свои плюсы и минусы.
Я предлагаю обойтись без преобразователей форматов, оставаясь в среде PCM, и при этом не потеряв безусловных преимуществ AFIR. Ведь не так уж трудно сложить выходные токи (или напряжения, если так удобнее) двух, четырёх или восьми старых мультибитных микросхем ЦАП-ов. Только при сложении нужно обеспечить сдвиг входной последовательности аудио-потока во времени на 4 бит-клока для 2 микросхем ЦАП (2 бит-клока для 4х микросхем и 1 битклок для 8ми микросхем. Это частный случай, одно из решений). Разумеется, я предлагаю складывать выходы после 8ми кратного оверсемплинга в любом удобном (любимом) аппаратном ЦФ (типа SM5813, 5842 или 5847 итп., но сгодятся и дешёвые нынче YM3414…3434). Это чтобы противники NOS-DAC-ов не шарахались от предлагаемой «консепции». В мире NOS данный метод давно и успешно существует, а в мире OS (oversampling-а) встречается крайне редко, наверно. Я лично не встречал.

Схему рисовать не буду ввиду её очевидности. Это 2 линии задержки на последовательных регистрах по 1-2-4 (зависит от разного количества микросхем ЦАП) ступеней для стандартных сигналов LRCK и DATA I2S-шины, тактируемых сигналом BCLK. Подразумеваю стандартным 64 бит-клока на стерео-семпл.

Преимущества предлагаемого AFIR, как было сказано выше, в использовании оригинальных PCM исходников аудио-материала. Сохранение всех преимуществ технологии AFIR в подавлении внеполосных продуктов цифро-аналогового преобразования. И сильное упрощение (а для экстремалов вроде меня и полное исключение) ФНЧ после ИУ, поскольку большую часть работы будет уже выполнена самим AFIR.
Вот такие мысли.
Какие мнения будут?

Прошу сильно не пинать. Это моя первая тема в данном разделе.

---------- Сообщение добавлено 10:11 ---------- Предыдущее сообщение было 09:52 ----------

P.S. У каждой пары микросхем ЦАП подразумевается в наличии свой ЦФ.
Добавлено позднее:
Возможно обойтись и одним ЦФ, но это потребует усложнения цифровой части с линиями задержки на сдвиговых регистрах.

[Elms]

Схему рисовать не буду ввиду её очевидности

Ни чего не понял. Лучче всё-же изобразить. А вообще когда я предложил сложить два противофазных сигнала от мультибитов на трансформаторе сдвинув один из них, мне написали буквально следующее: хотите узнать что есть глитч?

[Alex]

А вообще когда я предложил сложить два противофазных сигнала от мультибитов на трансформаторе сдвинув один из них, мне написали буквально следующее: хотите узнать что есть глитч?

Наверное имелось ввиду, то при сложении этиз сигналов без сдвижки, гличт самоуничтожается (вычитается). А со сдвижкой во времени вычитания не будет, наоборот - оба глитчи останутся.
Так что,е сли делать n-цапов со сдвижкой, то сдвигать надо попарно, сохранив вычитание глитчей.

[Turbo_man]

Лучче всё-же изобразить.

Прилагаю схемку.



Для 8 шт. ЦФ + 16 DAC используем все 8 каналов.
Для 4 шт. ЦФ + 8 DAC используем либо нечётные, либо чётные.
Для 2 шт. ЦФ + 4 DAC используем 1 и 5 (либо 2 и 6, 3 и 7, 4 и 8).

[Максим]

Отвечу на вопросы, заданные в соседней ветке.

А может кто-нибудь возьмётся проверить идею

Лучше было бы спросить - кто возьмётся её профинансировать. 8 ЦФ плюс 16 ЦАП - это порядка $800 только за них, во что это выльется в полной калькулляции проекта, навскидку сказать сложно.

На резисторе проще всего суммировать токи 2...8 микросхем ЦАП. Соответственно можно будет и уменьшить Ку.

Вывод ложный. На линейность ХП влияет не номинал резистора, а выделяющееся на нём и приложенное к выходу ЦАП напряжение. При суммировании токов напряжение на резисторе вырастет пропорционально, поэтому для сохранения статус кво необходимо будет уменьшить номинал резистора, а Ку останется прежним.

[Виталик]

Offтопик:

Лучше было бы спросить - кто возьмётся её профинансировать. 8 ЦФ плюс 16 ЦАП - это порядка $800 только за них, во что это выльется в полной калькулляции проекта, навскидку сказать сложно.

Я мог бы, но хотелось бы понять что на выходе (в плане звука) получится.

[Turbo_man]

Вывод ложный. На линейность ХП влияет не номинал резистора, а выделяющееся на нём и приложенное к выходу ЦАП напряжение.

Да, вы правы. Это я погорячился. Но само суммирование не отменяется. И это хорошо, поскольку сделать несложно. И требования к ФНЧ уменьшатся. Что обязательно должно положительно сказаться на звуке. Я отмечаю явное улучшение пространственной локализации КИЗ-ов.
Правда не по этой технологии, а по конвейерной в ПЛИС, что весьма близка по смыслу.

8 ЦФ плюс 16 ЦАП

Там начать можно и с 2х комплектов. А этого у вас нет? Дальше можно будет продолжать, если появится прирост в звуке.

---------- Сообщение добавлено 19:17 ---------- Предыдущее сообщение было 19:13 ----------

А SM5847 это единственный ЦФ, на который вы готовы тратить своё время? У меня есть по 8шт. SM5813, YM3414, YM3434. И по 16 шт. PCM58 и PCM63, PCM1702 AD1862.
Я предложил вариант построения AFIR без ПЛИС итп. специально, чтобы многие могли самостоятельно попробовать эту технологию. Думал кто-нибудь заинтересуется.

---------- Сообщение добавлено 19:24 ---------- Предыдущее сообщение было 19:17 ----------

хотелось бы понять что на выходе (в плане звука) получится.

Может кто-то уже ходил по этому пути? Конечно вариант затратный, но любопытно.

[Yurgen]

Turbo_man, проблема мультибитов не в ультразвуковом шуме. А линейность оно не улучшит. И мне кажется единственный вариант который может реально составить конкуренцию современной мультибитной дельтасигме с DEM (ak4490) это PWM DAC. Например как у Бруно проект Мола-мола только в правильной реализации без рессемплеров и тщательным продумыванем трассировки чтобы не наловить помех от FPGA.

[Turbo_man]

проблема мультибитов не в ультразвуковом шуме.

Я про это не говорил. Я говорил про подавление продуктов преобразования. Выше 7,5Fs вы же видели отсутствие подавления в ЦФ.
ФНЧ надо потихоньку как-то изживать.;) Вот и думаю об этом.

А линейность оно не улучшит.

Даже тупое параллельное включение даёт прирост. И никто не спорит с этим.
А в предлагаемом варианте при суммировании нескольких токов создаются реальные промежуточные отсчёты более высокой разрядности, чем имеют сами ЦАП-ы.
Безо всякого усреднения и дизера.

---------- Сообщение добавлено 19:45 ---------- Предыдущее сообщение было 19:44 ----------

И мне кажется единственный вариант который может реально составить конкуренцию

Возможно. Я не готов это обсуждать. Я не в теме.

[Максим]

А SM5847 это единственный ЦФ, на который вы готовы тратить своё время? У меня есть по 8шт. SM5813, YM3414, YM3434. И по 16 шт. PCM58 и PCM63, PCM1702 AD1862.

5847 - единственный в QFP корпусировке. При таком количестве компонентов размер каждого будет иметь значение, поэтому чуть ли не единственный вменяемый вариант - 5847 и 1702U. Ну, может ещё 1865 в соике.

Там начать можно и с 2х комплектов. А этого у вас нет? Дальше можно будет продолжать, если появится прирост в звуке.

Это чего, каждый раз трассировать и заказывать производство нового варианта платы, если вдруг что-то появится? Логичней было бы сразу по максимуму её изготовить. А на макетках подобные конструкции вообще не вижу смысла пытаться делать.

[Виталик]

Может кто-то уже ходил по этому пути? Конечно вариант затратный, но любопытно.

Если чувствуешь в себе силу, то могу предоставить SM5842AP и AD1865NJ для эксперимента. Но только ежели будут какие то потенциальные гарантии по звуку. Не охото всё это спустить в унитаз.

[Turbo_man]

5847 - единственный в QFP корпусировке.

Есть 5 шт. 5845 деноновские в таком же QFP44. Жаль сразу 8 не взял тогда на ибее. Недорого.

При таком количестве компонентов размер каждого будет иметь значение, поэтому чуть ли не единственный вменяемый вариант - 5847 и 1702U. Ну, может ещё 1865 в соике.

Я думал 2 или 4 белорусских изделия пошли бы.

на макетках подобные конструкции вообще не вижу смысла пытаться делать.

Вам не навязываю. Сорри.

---------- Сообщение добавлено 20:12 ---------- Предыдущее сообщение было 20:10 ----------

Если чувствуешь в себе силу

Спасибо за доверие. Я иду немного другим путём с ПЛИС-ками.
А предлагаемый путь для тех, кто избегает этого.

---------- Сообщение добавлено 20:23 ---------- Предыдущее сообщение было 20:12 ----------

Можно 3-мя линиями задержки (для WCKO DOL и DOR) обработать выходы ЦФ. Наверно это в чём-то проще и точно дешевле.
Нет, для BCKO тоже нужна 4я ЛЗ. Да и сами ЛЗ нужны длиннее.

[Максим]

Можно 3-мя линиями задержки (для WCKO DOL и DOR) обработать выходы ЦФ.

Зачем?

Нет, для BCKO тоже нужна 4я ЛЗ. Да и сами ЛЗ нужны длиннее.

Зачем?

Зачем вообще трогать сигналы BCK, DOR и DOL, если единственный критичный по времени сигнал - спад WCKO, по которому осуществляется преобразование? Пусть данные грузятся в регистры всех цапов как есть с одного ЦФ, а вот формируемый ЦФ сигнал вордклока использовать не надо, а надо сформировать его в плисине отдельно для каждой м/с ЦАП, благо это крайне просто. Смотрим в шит на 5847 и видим, что при мастерклоке 256fs период вордклока составляет 32 периода битклока, из которых один пустой впереди, 20 (или 16, 18, в зависимости от примененной м/с ЦАП) периодов используются для загрузки данных в регистры м/с ЦАП, и далее остается ещё 11 периодов до завершения цикла. Это позволяет без проблем разместить в данном промежутке 8 индивидуальных сигналов WCKO без всяких линий задержек. Единственно, такой способ не получится применить при мастерклоке 192fs, поскольку там в периоде WCKO имеется только 24 периода битклока.

[Turbo_man]

8 индивидуальных сигналов WCKO без всяких линий задержек.

Согласен. Отличное решение могло бы быть. Но не получится. Поскольку "пустых" битклоков маловато. При таком решении ворд-клоки должны быть равно отстоящие друг от друга. Поскольку для сдвига тут используется 8Fs, а не 1Fs, как у меня исходно было.

---------- Сообщение добавлено 23:19 ---------- Предыдущее сообщение было 23:05 ----------

Вы обратите внимание, что 1 бит-клок при 1Fs по времени задержки = 8 битклокам при 8Fs. Именно поэтому я и пишу, что ЛЗ в таком случае должны быть длиннее.

В своём первоначальном варианте я это, конечно же, учёл.

[Игорь Гапонов]

Спасибо за доверие. Я иду немного другим путём с ПЛИС-ками.
А предлагаемый путь для тех, кто избегает этого.

.

Представляешь, и всё это из-за того, что УМ и АС рожают нелинейные комбинационки от нуля герц .

[Turbo_man]

Игорь Гапонов, я вашу мысль не уловил. Разверните подробнее.

[dee-jan]

А смысл всего этого действия? Избавиться от ФНЧ или избытка микросхем?
Слушал и мерял ЦАП отсюда. https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=67739
Последней ревизии. ЦФ 32х (то есть поток 1411кгц). ФНЧ простейший можно делать.
Прикрепил измерение. Чем не конкурент ак4490?

[Turbo_man]

Избавиться от ФНЧ

Как бы да. И при этом простейшими стандартными средствами, не залезая в дебри. Это доступно любому. Просто берёшь 8 обычных ЦАП-ов (ЦФ 8х + 2DAC) и превращаешь их сумму в 64х оверсемплинг. Можно ограничиться 4мя ЦАП-ами, если накладно.
Не имея ЦФ 32х как у вас. Это ваш собственный ЦФ, кстати?

---------- Сообщение добавлено 00:15 ---------- Предыдущее сообщение было 00:08 ----------

Слушал и мерял ЦАП отсюда. https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=67739

Как я понял, тут пытаются слепить 1 хороший мультибитник из 2 плохих. Дело благородное. Не спорю.
Но пока и хорошие вполне доступны. Разве нет? Вот давайте их и пытаться улучшить.

[Игорь Гапонов]

Игорь Гапонов, я вашу мысль не уловил. Разверните подробнее.

Offтопик:
Зачем фильтровать вообще?

Скрытый текст

Доля ошибки на выходе ЦАП в информационной полосе гарантирована изготовителем (спектральная или временная
оценка). Так? И фильтр нужен лишь тогда, когда у приёмника информационная полоса шире, чем у отправителя. Допустим, что "мы не слышим" составляющие спектра сигнала выше частоты "икс". И проблема кажется решённой после выбора соответствующей пары АЦП/ЦАП, совершенно не обращая внимание на внеполосную мощность ошибки - типа, её всё равно не слышно. Но остаются нелинейные каналы поражения информации. Таким образом, основной смысл фильтрации сигнала на выходе ЦАП - уменьшить вероятность появления нелинейных поражений сигнала в информационной полосе ФИЛЬТРОВЫМ МЕТОДОМ. Однако, это не отменяет других тактик/подходов. Например, заняться уменьшением НИ УМа и АС в полосе частот не только сигнала, но и помехи .

[свернуть]

[Turbo_man]

Offтопик:

заняться уменьшением НИ УМа и АС в полосе частот не только сигнала, но и помехи .

Тут не всё мне доступно. Всё-таки в источнике мне кажется проще бороться с ошибками. Возможно ошибаюсь.