I2S реклокер или FIFO

[bbest]

Всем привет!

Нужно решить задачу: прием I2S с большим джитером и вывод jitter-free I2S. Погуглив нашел интересные варианты:
* KALI https://volumio.com/allo-kali-i2s-re...e-gamechanger/
* Mori https://www.diyaudio.com/community/t...locker.348074/
* DIYINHK FIFO Reclock Jitter Eliminator https://www.diyinhk.com/shop/audio-k...annel-dac.html
и т.д.
Первый обещает джитер до 4pS. Кто прослушивал подобные устройства, какие сейчас самые перспективные, что может быть можно самому собрать?

---------- Сообщение добавлено 23:37 ---------- Предыдущее сообщение было 20:39 ----------

Собственно вершина этого творчества скорее всего:
https://github.com/iancanada/Documen...PiQ7Manual.pdf
+ основная ветка
https://www.diyaudio.com/community/t...92465/page-655

[Alex]

Порнуха какая-то, заробатыване на аудио фетишистах.

Ну скажи спасибо что хоть не на лампах, как у аббасика.

Для генератора нужно чистое питание и собственно сами генераторы с малым джо.

Разумеется, причем низкоджиттерные осцилляторы стоят не так уж и дорого, а для питания им более чем достаточно копеечного LP5907.
(если это конечно не антикварная хрень с 5-вольтовым питанием)

Ну и желательно распологать поближе к потребителю, реклоку, или цапу.

Это очень субъективно - для многих удифилов-ссундуковцев низкий джиттер это плохо, нет "гармонизации". Думаешь они просто так любят говноспдиф с циррозовскими говноприемниками?

[Delta213]

Это очень субъективно - для многих удифилов-ссундуковцев низкий джиттер это плохо, нет "гармонизации".

Дарю идею! На опороу питания подмешивать аналоговый сигнал с выхода, чтобы питание генераторов было промодулировано сигналом, вывести крутилку "гармонизация+-"

[Alex]

На опороу питания подмешивать аналоговый сигнал с выхода, чтобы питание генераторов было промодулировано сигналом, вывести крутилку "гармонизация+-

Шутки шутками, но был я как-то лет 20 назад в гостях у одного удифила.
Неплохо оборудованная КДП в подвале дома. В ней колонки Мартин Логан, включенные биампингом.
На НЧ работал какой-то ресивер, на остальное - пушпул на EL34 (я даже немного знал того, кто ему его делал, R.I.P).

Но дело не в этом, источником у него был не помню какой ЦД-плеер,у которого на морде была "крутилка", точнее переключатель на несколько положений.
Так он гордо завлял: "смотри, у меня есть регулировка джиттера!".

(скорее вего там была регулировка дизеринга или чего-то подобного, но удифилитикам-то какая разница, канал или канализация? )

[Мирон]

Прокурил ветку, благо относительно немного тут понаписали.
После того, как ТС привёл в пример дивайс с джиттером на уровне 4 пс, возник длинный ряд вопросов. Квалификации критически не хватает, чтобы разобраться досконально самому.
1. смею предположить, что джиттер даже на уровне сотни пикосекунд и менее никто или почти никто из форумчан измерить не в состоянии. Не тот уровень аппаратного оснащения. Большинству же, как и мне, непонятно даже как такое измерять. Если ко может кинуть ссылку на подобные измерения, скиньте, плиз.
2. правильно ли я понимаю (скорее всего, да), что джиттер - он не только в клоке ЦАПа живёт. Есть файл с оцифрованным звуком, который по длинной цепочке доходит до ЦАПа. Этот клок и даёт джиттер. Но при создании файла где-то же был АЦП. Со своим клоком и своим джиттером. О котором никакой инфы нет, о котором можем только догадываться. Конечно, знатоки говорят, что в студийной аппаратуре джиттер фемтосекундный. Но мы то знаем...
3. наконец, есть некий уровень искажений на выходе ЦАПа. В простейшем случае мы их измеряем на связке "звуковая карта + <здесь поставьте свою любимую программу>" . Бог и FFT в помощь. В итоге имеем THD+noise. Вы можете отделить вклад джиттера от других составляющих? Холмс, чёрт подери, но как? Отсюда, собственно, и вопрос. Как оценить допустимое значение джиттера? Чтобы он существенно не портил общую картину?

[bbest]

Прокурил ветку, благо относительно немного тут понаписали.
После того, как ТС привёл в пример дивайс с джиттером на уровне 4 пс, возник длинный ряд вопросов. Квалификации критически не хватает, чтобы разобраться досконально самому.
1. смею предположить, что джиттер даже на уровне сотни пикосекунд и менее никто или почти никто из форумчан измерить не в состоянии. Не тот уровень аппаратного оснащения. Большинству же, как и мне, непонятно даже как такое измерять. Если ко может кинуть ссылку на подобные измерения, скиньте, плиз.
2. правильно ли я понимаю (скорее всего, да), что джиттер - он не только в клоке ЦАПа живёт. Есть файл с оцифрованным звуком, который по длинной цепочке доходит до ЦАПа. Этот клок и даёт джиттер. Но при создании файла где-то же был АЦП. Со своим клоком и своим джиттером. О котором никакой инфы нет, о котором можем только догадываться. Конечно, знатоки говорят, что в студийной аппаратуре джиттер фемтосекундный. Но мы то знаем...
3. наконец, есть некий уровень искажений на выходе ЦАПа. В простейшем случае мы их измеряем на связке "звуковая карта + <здесь поставьте свою любимую программу>" . Бог и FFT в помощь. В итоге имеем THD+noise. Вы можете отделить вклад джиттера от других составляющих? Холмс, чёрт подери, но как? Отсюда, собственно, и вопрос. Как оценить допустимое значение джиттера? Чтобы он существенно не портил общую картину?

Можете так же задать эти вопросы в этой ветке: https://www.diyaudio.com/community/t...92465/page-656 . Сам ИанКанадо не известно когда откликнется, но народ поддержит.

[Мирон]

Спасибо, конечно же, за ссылку. Но у меня то и русскоязычной терминологией плохо. А уж с англоязычной... Молчу. Не смогу хоть сколь-нибудь правильно задать вопрос.
Вот прочитал, что даже у недорогих дивайсов джиттер клока находится на субнаносекундном уровне. Хорошо бы найти сравнительные испытания, как объективные так и прослушивание (обязательно с указанием музыкального материала), где бы были ЦАПы с джиттером 1 нс, 100 пс, 10 пс. Далее по вкусу и кошельку. И если окажется, что последний вариант в стопицот раз лучше, то тогда стоит мучиться. Но если этой разница ни измерить, ни услышать нельзя?

[Alex]

Большинству же, как и мне, непонятно даже как такое измерять. Если ко может кинуть ссылку на подобные измерения, скиньте, плиз.

https://www.nanophon.com/audio/diagnose.pdf
http://www.audiophilleo.com/zh_hk/docs/Dunn-AP-tn23.pdf

[Мирон]

Alex, спасибо. Но "не шмаглая, не шмагла". Измерения весьма специфические, нужно много какого аппаратного оснащения. Про ФАПЧ я знаю только то, что такое существует.

[Alex]

Для Джулиановского j-теста, ФАПЧ (PLL по английски) не нужно.

[dortonyan]

1. смею предположить, что джиттер даже на уровне сотни пикосекунд и менее никто или почти никто из форумчан измерить не в состоянии. Не тот уровень аппаратного оснащения.

Основной нюанс в том - какой именно джиттер. Если случайный (в виде шума), то сотня пс - будет лишь немного ухудшать SNR, что можно и не заметить.
А если коррелирован с сигналом, то на спектре будут вполне конкретные гармоники, ничего сверхъестественного.
Т.е. в самом простом случае оценивать джиттер можно тупо по линейности сигнала на выходе ЦАП на высоких частотах (в районе 20кГц).

Но при создании файла где-то же был АЦП. Со своим клоком и своим джиттером. О котором никакой инфы нет, о котором можем только догадываться. Конечно, знатоки говорят, что в студийной аппаратуре джиттер фемтосекундный. Но мы то знаем...

Что было при создании файла - вообще не имеет значения, это данность. Соб-но определить чем именно обусловлены нелинейности в записи (джиттером или чем-либо еще) невозможно.
Поэтому задача аппаратуры верного воспроизведения - максимально точно воспроизвести то, что есть в записи, со всеми ее искажениями и особенностями.

[Мирон]

В статье http://www.audiophilleo.com/zh_hk/docs/Dunn-AP-tn23.pdf, любезно присланной Alex*ом, всё хорошо разъяснено. Смотрим на fig. 19, 20 и 21. Там я для себя вижу полное подтверждение слов dortinyan*а. "Быстрый" джиттер , когда фронт клок-импульса прыгает туды-сюды с высокой частотой (кстати, не сказано какой. просто широкополосный/wideband), то никаких спектральных артефактов не появляется. Если же джиттер "медленный" ( 5kHz sine wave), тогда беда , вылезают две боковые "палки" в спектре. Справедливости ради следует сказать, что в приведенной модели амплитуда джиттера конская, аж до 9.8 нс. Такое бывает только в хеновых ЦАПах.
Вопрос в том, от чего зависит эта фича джиттера. Быстрый он или медленный? От схемотехники осциллятора?
И "оценивать джиттер можно тупо по линейности сигнала на выходе ЦАП на высоких частотах ...". Так и будем поступать. После курения форума и публикаций по данной теме напрашивается вывод о том, что бороться за джиттер в единицы пс и менее - в большинстве случаев неоправданные траты времени и денег.

[Alex]

После курения форума и публикаций по данной теме напрашивается вывод о том, что бороться за джиттер в единицы пс и менее - в большинстве случаев неоправданные траты времени и денег.

А как быть с любителями антикварных циррозовских спдиф-приемников, с джиттером 200?
Имя им - легион(с)!

Вон уже, целый сссундук набрался....

P.S. А с ламповыми клоками?

[dortonyan]

В статье http://www.audiophilleo.com/zh_hk/docs/Dunn-AP-tn23.pdf, любезно присланной Alex*ом, всё хорошо разъяснено. Смотрим на fig. 19, 20 и 21. Там я для себя вижу полное подтверждение слов dortinyan*а. "Быстрый" джиттер , когда фронт клок-импульса прыгает туды-сюды с высокой частотой (кстати, не сказано какой. просто широкополосный/wideband), то никаких спектральных артефактов не появляется. Если же джиттер "медленный" ( 5kHz sine wave), тогда беда , вылезают две боковые "палки" в спектре.

Заметность джиттера для аудио-применений определяется не его "быстротой", а его корреляцией с полезным (воспроизводимым) сигналом.
Если коррелирует - то это искажения, а все что не коррелирует - это шумы и помехи.
Любой кварцевый генератор (простой, без ФАПЧ-а) имеет пренебрежимо низкий уровень шумов и помех (даже если заметны на тестах - на звук не влияют). Главное обеспечить отсутствие корреляции с сигналом, что достигается отдельным чистым питанием генератора и размещением его максимально близко к микросхеме ЦАП.

После курения форума и публикаций по данной теме напрашивается вывод о том, что бороться за джиттер в единицы пс и менее - в большинстве случаев неоправданные траты времени и денег.

Смотря какой джиттер имеется ввиду: одно дело коррелированный с сигналом, и совсем другое - белый шум.
Ну и смотря какая требуемая линейность и ДД. Например, для "измериловки" мало джиттера не бывает.
Амплитуда джиттера несложно пересчитывается по максимальной скорости нарастания сигнала в погрешность этого сигнала (т.е. в величину нелинейности преобразования).

[bbest]

По идее такой вопрос надо было бы задать в разделе новичков, но пока напишу его здесь.
На R2R ЦАПе есть FPGA, в которой зашит следующий функционал: I2S FIFO, апсемплинг I2S до 24/384, апсемплинг до 1.5МГц, FIR2 кастомный подгружаемый фильтр. И еще разный функционал по мелочам.
Предположения как это может быть реализовано в плис lattice ecp5:
* что бы это выполнялось в реальном времени должны быть запущены параллельные процессы
* паралелльные процессы в плис реализуются за счет эмуляции ядер, допустим ядер arm процессоров
* если часть задач выполнить извне (допустим апсемлинг), то внутри плис будет меньше лагов из-за пропускания одного из параллельных блоков вычислений
* чем больше параллельных вычислений реализованно в ПЛИС, тем больше возможностей для задержек, вызванных координацией асинхронных потоков

Правильно ли все понимаю?
Спасибо за ответы!

[dortonyan]

bbest, ПЛИС - это не процессор, нет там никаких ядер. Это тупо набор логики: триггеров и вентилей. И эмуляцию процессоров для таких задач никто не делает.
По скорости вычислений (при одной и той же тактовой частоте) любой процессор будет уступать специализированной логике, просто потому что инструкции требуют последовательной обработки, а на логике такого ограничения нет (нету там инструкций), она вся работает одновременно.
Соот-но никаких "лагов" в ПЛИС быть не может по определению, т.к. в ней все параллельные процессы работают одновременно и независимо друг от друга.

[bbest]

Я где то читал что в плис можно сэмулировать процессор, допустим ARM.
В общем, если часть предобработки I2S сигнала выполнить вне плис, то все что мы добьемся это чуть уменьшим потребление плис. Хотя часть процессов могут требовать результат выполнения предыдущих. Т.е. FIR2 сможет выполнить свои действия только после прохождения FIR1. С другой стороны там может быть FIFO для этих двух процессоров и они могут работать асинхронно.
Могут ли быть явные плюсы от того, что мы разгрузим работу плис в данном примере?

[Alex]

Я где то читал что в плис можно сэмулировать процессор, допустим ARM.

Можно. Если у плис ресурсов хватает. Мы ядро PIC-а когда-то совали (честно купленное) в Альтеру.
Но зачем это делать для просто фильтров?!

Могут ли быть явные плюсы от того, что мы разгрузим работу плис в данном примере?

В прицнипе могут и быть - можно взять меньшую (более дешевую) плисину.

[dortonyan]

Я где то читал что в плис можно сэмулировать процессор, допустим ARM.

Можно сэмулировать что угодно. Когда-то давно даже пентиумы эмулировали. Но для данной задачи это не нужно.
Нахрена эмулировать процессор, если он ресурсов логики сожрет больше, а производительность арифметики получится меньше?

Могут ли быть явные плюсы от того, что мы разгрузим работу плис в данном примере?

Нет.
Еще раз: ПЛИС - это не процессор. Там нет инструкций, нет прерываний, и проч. Там тупо логика, которая жестко работает независимо ни от чего.
Это примерно как пытаться разгружать D-триггер, выполняя реклок данных перед ним.

Можно. Если у плис ресурсов хватает.

Для процессора надо много памяти. А сами арифметические блоки ресурсов должны съедать не много (если конечно процессор не пентиум ).

[ass77]

Я где то читал что в плис можно сэмулировать процессор, допустим ARM.

Популярная тема в кругах любителей ретро компьютеров и консолей. Например, Mister эмулирует несколько десятков проциков, начиная от z80 и до 486-го, если память не изменяет.

[bbest]

Про эмуляцию процессора я написал в разрезе асинхронных потоков + многоядерности, сам то процессор не нужен. В общем есть какие то механизмы, кроме эмуляции процессора, которые позволяют нескольким вычислительным блокам процессора работать асинхронно.
Хорошо, так возвращаясь к изначальному вопросу: как же работает процесс в реальном времени, когда надо взять исходный поток I2S и провести операции FIFO, апсемплинг, наложение фильтров? Когда часть операций зависят друг от друга. Как это реализовано аппаратно и программно в FPGA?