Плата цифровых входов с ФИФО и расширенным функционалом+NOS

[Turbo_man]

Представляем публике новое универсальное устройство для сопряжения цифровых источников и ЦАП-ов.

Устройство представляет собой комплект из 3-х плат:
1. Плата входных интерфейсов 2…4 коаксиальных S/PDIF и 2 оптических Toslink (до 6 суммарно). Сигналы принимаются до Fs=192кГц. Размер платы 80х39мм.

2. Плата индикации и управления с буквенно-цифровым ЖКИ 20х4 (4 строки по 20 символов) и энкодером. Прикрепляется к ЖКИ сзади. Размер платы 100х19мм.
Дополнение от мая 2018г. теперь можно подключать и OLED дисплей WINSTAR 20x4.

3. Основная плата коммутации и обработки сигналов цифровых источников PCM с Fs до 768кГц с функцией подавления джиттера при помощи ОЗУ 1Мбит, выполняющего функцию буфера ФИФО. И в дополнение к этому сигналов Native DSD до DSD512 и DoP до DoP128 через I2S входы и DoP64 через S/PDIF. Размер платы 70х60мм. К ней крепится съёмная плата локальных генераторов


Основные функции и характеристики устройства:

1. Коммутация трёх I2S входов.
2. Приём через один из этих I2S входов от дополнительной платы S/PDIF до 6 источников.
3. Возможность настройки сигналов MCLK в разъёмах I2S входов (Х2 и Х3) как вход или как выход. Как выход можно выводить клок 256…1024Fs, не зависимо от того, какие генераторы стоят в ЦАП-е или на съёмной плате генераторов. Нужные частоты для этого синтезируются автоматически. Надо лишь указать, что требуется источнику. Можно задать разные частоты MCLK для этих двух входов.
4. Подавление джиттера асинхронных цифровых источников аудио при помощи технологии воспроизведения цифрового аудио потока из промежуточного буфера ФИФО (FIFO). При этом запись в буфер и чтение из него полностью независимы во времени, т.е. асинхронны.
5. Приём со входов I2S дополнительных управляющих режимами работы (CONFIG) сигналов от источников и передача их во внешний ЦАП через 2 выходных CONFIG разъёма, каждый сигнал в которых пользователь может назначать самостоятельно (режим USR1...4) или выбрать один из 4 заводских пресетов (D47v1, D47v3, D70v1, Xamelion).
6. Создание и передача во внешний ЦАП таких управляющих сигналов для S/PDIF входов в соответствии с параметрами входного цифрового потока.
7. Автоматическое (т.е. без необходимости что-то вручную менять в настройках устройства) определение наличия и кратностей (256, 384, 512, 768 или 1024Fs) генераторов MCLK во внешнем ЦАП-е. При их отсутствии автоматическое переключение на собственную съёмную плату генераторов устройства (512Fs, но можно самостоятельно установить 256…1024Fs). Отключение платы генераторов устройства (или её можно вовсе не устанавливать), если генераторы есть во внешнем ЦАП-е.
8. Автоматическое определение полярности сигналов управления master/slave и выбора сетки частот генераторов х44/х48 внешнего ЦАП-а (при наличии этих сигналов в ЦАП-е).
9. Автоматическое определение цоколёвки (распиновки, раскладки) aal/lynx для двух входных I2S разъёмов (Х2 и Х3).
10. Автоматическое распознавание и подстройка режимов работы устройства в зависимости от формата данных (I2S, LJ, RJ24, RJ16, RJ18, RJ20, RJ22) со входов I2S. Их индикация на дисплее.
11. Автоматическое определение и индикация разрядности (битности) входящего цифрового потока (в диапазонах 13…24 и 30…32, с шагом 1).
12. Измерение в реальном времени и индикация разности частот дискретизации dFs источника и нашего устройства. Диапазон измерений dFs=(-9,99…+9,99)Гц. Точность 0,01Гц.
13. Расчёт и индикация величины буфера ФИФО в формате час:мин:сек в зависимости от разности фаз переполнения адресных счётчиков записи и чтения буфера ФИФО (в семплах: 0…21845) и модуля разности частот dFs (в Гц: 0…9,99). Диапазон индикации BUFF=0…99ч59мин59сек. Точность 2...5 сек.
14. Возможность задать формат выходных данных на выходном разъёме I2S Out (Х6). Выбор из I2S, LJ, RJ24 и RJ16.
Дополнение от 12.08.16 - добавлены новые форматы выходного потока RJ18, RJ20.
15. Возможность самому задать необходимую цоколёвку сигналов (aal/lynx) на выходном I2S разъёме (Х6).
16. Предусмотрен режим раздельного вывода сигналов левого и правого каналов (DATA-L, DATA-R) на выходном разъёме I2S Out (X6) для ЦАП-ов, реализующих схему двойного моно («Хамелеон» и тп.). И для всех режимов NOS(COB) прямое подключение чипов PCM1702, PCM58, PCM63, AD1862, TDA1541(A) и других аналогичных. До Fs=384кГц.
16а. Добавлена возможность подключения к устройству до 4-х штук TDA1541(A) в режиме NOS-конвейера. Поддержка в этом режиме до Fs=384кГц.
16б. Добавлена возможность подключения к устройству до 8-ми штук мультибитных 16...24 битных микросхем ЦАП-ов в режиме NOS-конвейера. Поддержка в этом режиме до Fs=384кГц.
17. Предусмотрена возможность пропуска ненужных входов.
18. Предусмотрена возможность самому определить какой сигнал (из 29 возможных) будет присутствовать на каждом из 16 управляющих контактов разъёмов I2S Out Х6 и CONFIG Х7, Х8.
19. Индикация на ЖКИ дисплее мгновенного и среднего уровней цифрового сигнала в режиме реального времени. 2х19 значений в диапазоне -50дБ…0дБ.
20. Формирование управляющего напряжения B-Sync для подачи в источник и тонкой подстройки в нём частоты MCLK. Сигнал пропорционален разности фаз LRCK источника и нашего устройства. Величина сигнала = 0…3,3В.
21. Питание всего устройства и съёмной платы генераторов гальванически разделено. Объединение земель сделано на самой плате генераторов..
22. Управление устройством и настройка всех его функций энкодером с индикацией на ЖКИ дисплее.
23. Начал вводить поддержку для управления по SPI чипами ЦФ и DAC AD1853, AD1955, WM8741, AK4490, PMD100 и CS4398 (список можно будет постепенно дополнять по мере потребности, пока сделал для 1853, 1955 и 8741) Сигналы SPI можно вывести на любые программируемые выходы.
Питание устройства осуществляется от 2-х гальванически развязанных источников напряжения +8...12В через основную плату №3. Один питает только съёмную плату генов (~20mA, это для генов Golledge), второй всё остальное устройство (~120mA, включая подсветку ЖКИ). Остальные платы получают питание через соединительные шлейфы.

[Turbo_man]

ко мне уже едет 7100ES

В Японии их нет. Из США?

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

То что они сделали приоритет для кино на 48кГц, это не подходит.

Это стандарт теперь такой. У всех так.
В CXD всё равно всё проходит ресемплер.

---------- Сообщение добавлено 20:13 ---------- Предыдущее сообщение было 20:12 ----------

через SPDIF 16\44.

Зачем тогда 7100-я?

[abonent007]

В Японии их нет. Из США?

С Авито конечно же
В Японии только что сегодня ушел топчик 9100ES за $1300. Это без суммы за доставку.

---------- Сообщение добавлено 20:14 ---------- Предыдущее сообщение было 20:13 ----------

В CXD всё равно всё проходит ресемплер

Он же клоком задается имеющимся на 49.1592, который относительно несложно поменять на 45.1584

---------- Сообщение добавлено 20:15 ---------- Предыдущее сообщение было 20:14 ----------

Зачем тогда 7100-я?

Транс на 220, HDMI какие никакие, пульт с ЖК-экранчиком

[Turbo_man]

С Авито конечно же

Я думал они тут как космос по цене. Впрочем, не искал.

[abonent007]

Я думал они тут как космос по цене. Впрочем, не искал.

Космос это DA9000ES, и 3000\5000ES

---------- Сообщение добавлено 20:49 ---------- Предыдущее сообщение было 20:20 ----------

Она не при чём. Просто будет отдельный цап (сперва или усь потом) на них

Кстати, а как с питанием? Лично я только отдаленно приблизительно представляю весь масштаб питающего их устройства

[Turbo_man]

Кстати, а как с питанием?

Выходных каскадов усилителя? Оно регулируется по необходимости.
Его бы для наушников задействовать для начала (для тренировки). Но потребуются 4-х проводные "уши".

[abonent007]

Выходных каскадов усилителя? Оно регулируется по необходимости.

Да. И схема питания там занимает 3\4 объема ресивера. А сам ресивер это маленькая платка с DSP Sharc. Поэтому воссоздавать отдельно ЦАПоусь на CXD9773 с подобным монструозным питанием смысл от меня ускользает. Если только как ЦАП, без выходных каскадов цифрового усилителя мощности.
---------- Сообщение добавлено 02:38 ---------- Предыдущее сообщение было 02:36 ----------

Его бы для наушников задействовать для начала (для тренировки). Но потребуются 4-х проводные "уши".

По 4-м проводам конечно заманчиво попробовать подключить наушники к выходу УМ. Хотя в младших моделях типа 3000\5000ES для наушников предлагается после процессора PWM классический выхлоп от Sony на резисторах 10 кОм

[Turbo_man]

И схема питания там занимает 3\4 объема ресивера.

По объёму может и так, а схемно не слишком сложно.

[abonent007]

Turbo_man, ему бы платку входов HDMI посовременнее

Offтопик:
upd. Китайцы вроде уже изобрели коробочку разделяющую видео с высоким разрешением HDMI, и выход HDMI 720р только для аудио

[Turbo_man]

Долго отнекивался, но всё же решился.

Будет РГ на дополнительном экране, который можно отключить в настройках. И изменить шаг регулирования 0.5дБ, 1.0дБ и 2.0дБ. Можно добавить ещё шаг 3.0дБ, если нужно. Буквенно-цифровая информация перемещается из правого верхнего угла в левый по мере увеличения числа включённых "кирпичей".
Это фича.





Диапазон регулирования громкости на экране от -99,5дБ до +28.0дБ.
Наверно несложно сделать выбираемым 0дБ из 0.....255. Но пока ещё не пробовал это делать. Сейчас выбор 199.
Новый столбик возникает при увеличении на 13 мелких шагов по 0.5дБ. Или 6...7 при шаге 1.0дБ. И далее соответственно. 1й и последний по 4 шага до края.

---------- Сообщение добавлено 12:55 ---------- Предыдущее сообщение было 12:43 ----------

Пока исполнительными устройствами будут AD1955, WM8741(42), CXD98xx(97xx). Т.е. те, что поддерживаются по SPI. Но можно и релейником тоже попробовать.
Какие мысли или соображения?

[abonent007]

Классно смотрится

Вариант 9000ES, как мне показалось, не очень плавный "внизу"

Казалось бы подошел даже вариант с 5-10 ступенями на всю шкалу регулировки. Но только чтоб регулировалось именно через CXA8042. А не после выхлопа

[Turbo_man]

выход HDMI 720р только для аудио

Я смотрел не эту, но похожую приставку (выше где-то давал фото). Без ФИФО там джиттер караул. Даже на скопе виднен огромный дребезг фронтов. И частотомер скопа скачет как сумашедший.
Спдиф и оптика по сравненю с этим просто шедевр.

[abonent007]

Я смотрел не эту, но похожую приставку. Без ФИФО там джиттер караул. Спдиф и оптика по сравненю с этим просто шедевр

Так в cамом ресивере же есть буфер H.A.T.S. для iLink и HDMI. Соня делала это до того как стало модным

[Turbo_man]

Но только чтоб регулировалось именно через CXA8042.

В ПИК-е есть 5-битный DAC. Можно в след версии плат вывести эту ногу на пин. Она и сейчас есть на разъёме. Но я её использую уже. Она несёт прерывание от AK4113. Если подумать как обойтись без этого, то можно и на этих платах.

[abonent007]

В ПИК-е есть 5-битный DAC. Можно в след версии плат вывести эту ногу на пин

Может и хватило бы 5 бит. Хоть так
В E9000ES был 10-битный DAC для громкости, в EP9ES - 8-битный

[Turbo_man]

В E9000ES был 10-битный DAC для громкости

Повторять это не очень хочется (я же говорил, что плохо так). Я выведу пин, а уж дальше сами там.

[abonent007]

Повторять это не очень хочется (я же говорил, что плохо так)

В 9000ES вообще идеальная регулировка. Если конечно там дальше не слишком чувствительный усилок, без преда. Не знаю что там "снизу", ибо юзалось даже на домашней громкости где-то около серединки крутелки громкости. Кроме того в самом 9000ES есть отключение предуселения через меню. В 8-битной EP9ES правда слышен рокот при регулировке, если в паузе слушать.

---------- Сообщение добавлено 22:23 ---------- Предыдущее сообщение было 20:08 ----------

В ПИК-е есть 5-битный DAC. Можно в след версии плат вывести.

Так а есть возможность какую современную микрушку большей битности DACa подключить? Но только в DIP, не smd. Идеально было бы уже с ОУ на выходе, как в EP9ES

---------- Сообщение добавлено 06.09.2020 в 02:45 ---------- Предыдущее сообщение было 05.09.2020 в 22:23 ----------

ps. Кстати 10-битная M62362P так и продается в DIP-е на Ебее

[Turbo_man]

Сделал вывод всех 8 бит РГ на любой управляющий пин (сигналы Vol_0...Vol_7). Управление по SPI пока ещё в работе.

Offтопик:
Наш энтузиаст может теперь применить на практике своё умение сделать ДАК на 16-ти резиках R-2R (или меньше, если все 8 бит не нужны) без использования микросхемы ЦАП. А другие могут управлять релюшками никитинского РГ (взяв старших 6...7 бит).

[Turbo_man]

В следующую версию добавил:
1. шаг регулировки РГ 3дБ (к откл, 0,5дБ, 1.0дБ, 2.0дБ),
2. если РГ отключён в настройках, то регистр хранения значения РГ приводится в максимальное значение, а экран управления РГ пропускается,
3. расширил до 4-х варианты работы с деэмфазисом:
а) принудительное отключение,
б) принудительное включение во внешнем ЦАПе управляющим сигналом DEMPH на любом управляющем выходе ФИФО,
в) автоматическое включение/выключение IIR-фильтра в AK4113 и отключение деэмфазиса во внешнем ЦАПе (чтобы исключить дублирование фильтров деэмфазиса),
г) автоматическое включение/выключение во внешнем ЦАПе при этом в AK4113 IIR-фильтр деэмфазиса отключён.
Всё это продублировано в сигналах SPI.

---------- Сообщение добавлено 17:27 ---------- Предыдущее сообщение было 17:20 ----------

4. Сделал переключение экранов с 3-го по 9-й вращением энкодера вверх и вниз. Для удобства, если нужный экран был случайно пропущен. Можно вернуться назад. При этом старый способ смены экранов коротким нажатием энкодера действует по-прежнему.
На 1-м и 2-м экранах работает только старый способ, т.к. на 1-м экране вращение энкодера производит смену цифровых входов, а на 2-м экране производит регулировку уровня громкости.
Пока убрал это. Показалось не очень удобно.

---------- Сообщение добавлено 17:35 ---------- Предыдущее сообщение было 17:27 ----------

5. индикация на дисплее многоканальных не-LPCM форматов DD2.0, DD5.1, dts-cd, DTS.

---------- Сообщение добавлено 17:43 ---------- Предыдущее сообщение было 17:35 ----------

Возможность с этого же пульта через i/o pins управлять громкостью, например безконтроллерным РГ Максима Волобуева (ATT6).

Наверно это уже работает. Нет такого изделия проверить. Пульт ДУ в планах.

---------- Сообщение добавлено 17:53 ---------- Предыдущее сообщение было 17:43 ----------

Обновлю список сигналов управления:
-------------------------------------------------------------------------------------------
1. Off (постоянный логический 0 на выходе)
2. On (постоянная логическая 1 на выходе)
3. DithN (1 - Dithering Off, 0 - On)
4. Demph (0 - Deemphasis Off, 1 - On, aDIR - автоDIR, aDAC - автоDAC)
5. CKDV1 (см. даташит на SM5847)
6. CKDV2 (00 - Fs=176...192кГц, 01 - Fs=44...48кГц, 10 - запрещено, 11 - Fs=88...96кГц)
7. IW1N (см. даташит на SM5847)
8. IW2N (00 - 24бит, 01 - 20бит, 10 - 18бит, 11 - 16бит)
9. x4/x3 (0 - гены х512Fs, 1 - х768Fs)
10. M/S (0/1 включение/отключение режима МАСТЕР у платы ЦАП. Полярность определяется автоматически)
11. 44/48 (0 - включение гена х44, 1 - х48. Полярность определяется автоматически, т.е. может быть и наоборот)
12. 48/44 (Инверсный сигнал к предыдущему)
13. OMD (DF4/8) (0 - ЦФ кратность х4, 1 - х8)
14. 16/24 (1 - сигнал RJ16, 0 - RJ24 для ЦФ SM5847)
15. CDATA (сигнал данных управления микросхемой ЦАП по SPI, пока актуально для AD1853, AD1955, WM8741, CXD98xx(97xx))
16. CCLK (сигнал клок управления микросхемой ЦАП по SPI)
17. CLAT (сигнал запись управления микросхемой ЦАП по SPI)
18. CRES (0 - RESET, 1 - NORMAL)
19. INT2x (1 - Fs=176...192кГц, 0 - остальные, см. даташит на AD1853)
20. INT4x (1 - Fs=88...96кГц, 0 - остальные, см. даташит на AD1853)
21. IDPM0 (см. даташит на AD1853)
22. IDPM1 (00 - формат RJ24, 01 - I2S, 10 - LJ, 11 - DSP)
23. Mute (0 - NORMAL, 1 - MUTE ON)
---------------------------------------------
Добавлено 08.09.2020
24. MuteN (1 - NORMAL, 0 - MUTE ON)
---------------------------------------------
25. FS0 (вместе с FS1)
26. FS1 (00 - Fs=44...48кГц, 01 - 88...96, 10 - 176...192, 11 - 352...384кГц)
27. DSD/P (0 - сигнал DSD, 1 - PCM)
28. USBin - при переключении на вход USB (разъёмы Х1, Х2) появляется управляющая "1", "0" - при остальных входах.
29. I2Sin - при переключении на вход I2S (разъём Х3) появляется управляющая "1", "0" - при остальных входах.
---------------------------------------------
Добавлено 08.09.2020
30. Vol_0 младший разряд регистра VOLUME
31. Vol_1
32. Vol_2
33. Vol_3
34. Vol_4
35. Vol_5
36. Vol_6
37. Vol_7 старший разряд регистра VOLUME
---------------------------------------------
38. DATA-R (сигнал DATA правого канала для ЦАП-ов по схеме двойного МОНО, доступен только для контакта X6 #4)
---------------------------------------------------------------------------------------------

[Turbo_man]

Сделал настраиваемым уровень 0дБ в РГ.
1. Выбираем комфортный уровень громкости, который желаем сделать 0дБ. И долго нажимаем на энкодер.
Появляется 3-я цифровая строчка АБСОЛЮТНОГО значения уровня громкости в диапазоне 0...255.
2. Запоминаем это число и идём на 8-й экран, где в параметр "0dB:ххх" вносим это значение и делаем сохранение.
3. После этого на 1-м экране тому же самому АБСОЛЮТНОМУ значению теперь соответствует новое значение 0дБ.

Поясняющие фото по шагам:


---------- Сообщение добавлено 21:29 ---------- Предыдущее сообщение было 21:26 ----------

Сделать эту процедуру автоматически долгим нажатием можно было. Но тогда запоминание текущих настроек совместилось бы со сменой уровня 0дБ.
А в ручном режиме можно сохранить текущие настройки без этого.

[abonent007]

Я смотрел не эту, но похожую приставку (выше где-то давал фото). Без ФИФО там джиттер караул. Даже на скопе виднен огромный дребезг фронтов. И частотомер скопа скачет как сумашедший.
Спдиф и оптика по сравненю с этим просто шедевр

Так а реально имплементировать данное устройство ФИФО вместо имеющегося приемника SPDIF в 7000\7100ES? Ну естественно с трансфером всех поддерживаемых ресивером многоканалов. Или оно только РСМ понимает?