Asynchronous USB

[dimitre]

А можно ли вообще вывести звук из компа на внешний DAC по SPDIF или USB, чтобы слушать без слёз

Я вообще теоретик, ничего сложнее чем перевести аппарат с 110 на 220 своими руками не делал.
Пытался понять, есть ли решение проблемы.

Понял, что вариантов вообще немного: USB, Firewire, SPDIF и Ethernet/Wi-Fi.
Долгое время не мог понять, откуда вообще проблемы с выводом цифры, ведь все 0 и 1 доходят до места назначения без вопросов. Все беды от того, что сигнал, который передается из компьютера в DAC состоит из двух компонентов — данные (0 и 1) и clock.

Подробно тут — http://en.wikipedia.org/wiki/Biphase_mark_code
Плохие clock в компьютере неизбежны, качество блоков питания в компе посредственное.

SPDIF
Ровно поэтому качество SPDIF Toslink фиговенькое:
streamed output from Mac Book Toslink 1607ps S/PDIF
streamed output from Apple Airport express Toslink 2418ps
Более-менее хорошее — это ~200ps и меньше.

USB
В USB-аудио используется изохронный режим передачи из шину USD. Изохронный - это значит что компьютер полностью контролирует передачу данных. При этом есть три режима синхронизации (передачи clock):

Synchronous: in this mode the readout clock is directly derrived from the 1KHz frame rate. There is a PLL that takes in the start of frame signal and genrates a clock. Using this scheme its rather difficult to generate 44.1, but very easy to generate 48KHz. This is a primary reason why many early USB audio devices only supports 48KHz, they used this mode. As you can guess this mode is very susceptible to jitter on the bus, pretty much anything that causes the output from the host to be jittered (PS noise, vibrations, interference etc) AND things that can cause jitter on the interconnect (interference, reflections, ground noise etc) will wind up with jitter on the readout clock.

Adaptive: in this mode the clock comes from a separate clock generator (usually implemented as a PLL referenced by a crystal oscillator) that can have its frequency adjusted in small increments over a wide range.

Значит clock тоже в руках USB-чипсета, не стоит ждать выдающихся результатов.
А если посмотреть результаты замеров джитера для разных USB-чипсетов, то вообще хочется купить себе CD-транспорт.

Asynchronous: in this mode an external clock is used to clock the data out of the buffer and a feedback stream is setup to tell the host how fast to send the data. A control circuit monitors the status of the buffer and tells the host to speed up if the buffer is getting too empty or slow daown if its getting too full. Note this is still isochronous, the host is continuousley sending samples, there is no "per packet handshake" going on. Since the readout clock is not dependant on anything going on with the bus, it can be fed directly from a low jitter oscillator, no PLL need apply.



Асинхронный режим выглядит как решение всех проблем. Трудность в том, что почти не USB-чипсетов, которые бы без затрат реализовывали это решения.
Gordon Rankin из Wavelength написал firmware для USB-чипсета TAS1020B.
Измеренный им уровень джитера Async USB module TAS1020 — 78.2ps. Поразительно.

Код firmware для USB-чипсета TAS1020B лицензировала Ayre и выпустила свой DAC — Ayre QB-9 (очень понятный whitepaper http://www.ayre.com/pdf/Ayre_USB_DAC_White_Paper.pdf)


Можно ли у нас такое сделать? Я бы точно купил асинхронный USB-конвертор с хорошим питанием клока и выходом SPDIF RCA.

Ссылки:
USB audio spec and jitter
http://www.audioasylum.com/forums/pc...ages/7719.html

Async mode breakthrough for USB DACs!
http://www.head-fi.org/forums/f46/async-mo...sb-dacs-271356/

Wavelength Audio Brick
http://www.6moons.com/audioreviews/w...4/brick_2.html
http://www.6moons.com/audioreviews/w...2/brick_2.html

The D/A diaries: A personal memoir of engineering heartache and triumph
http://www.planetanalog.com/showArticle.jh...icleID=12801995

Ayre USB DAC
http://www.head-fi.org/forums/f46/ayre-usb...787/index2.html
http://www.ayre.com/pdf/Ayre_USB_DAC_White_Paper.pdf

24/96 async USB 2.0 solution with Pace-Car 2
http://www.audiocircle.com/circles/i...?topic=64017.0

Дмитрий

[Nikkov]

Я говорил не об интерфейсе USB 2.0 а о подсистеме USB Audio class 2.0

Это понятно . Просто на девайсах с FullSpeed смысла в Audio 2.0 нет.
Да и Windows, включая семерку, USB Audio 2.0 действительно не поддерживает, поэтому реализация его в устройстве получается мало перспективной.

Насколько я понял, в драйвеера они влазят.

Сейчас, при реализации аудио 1.0, хватает стандартного USB Audio драйвера WIndows. Синий экран я тоже поборол, т.ч. оказалось ничего особо сложного в реализации асинхронного режима нет, надо было только кому-нибудь этим заняться.

P.S. IMHO если у них все получится, то они роют яму сами себе. В смысле своим USB-транспортам.

Мне кажется транспорт и звуковая карта имеют свои ниши, поэтому оба направления могут жить. Тем более, что эти устройства можно совместить в одном, но конструктивно это не очень хорошо. Так, как минимум, с USB Audio хорошо бы гальванически развязать ЦАП от компа, в транспорте это не нужно.

[Alex]

Это понятно . Просто на девайсах с FullSpeed смысла в Audio 2.0 нет.

Основной массе достаточно 2-хканалов и 24/96, какие тут проблемы с фулспидом?

Да и Windows, включая семерку, USB Audio 2.0 действительно не поддерживает, поэтому реализация его в устройстве получается мало перспективной

Я в этом не уверен. Кстати, я не так давно описывал проблемы с самым стандатным UASB Audio 1.0 на Вин7, которыхз небыло ни на в2к ни на ХР, и пока я не поставить на 7-ку другие драйвера, вместо "встроенных", проблема не решилась. Так какая разница, если уж драйвера ставить, ставить их под 1.0 или под 2.0?

Понятно, что всегда удобно втыкать в USB что-то, не требующее драйверов (аудио устройства, блютус-донглы, масс-сторедж девайсы типа флешек и винтов. и т.п.), но с каких это пор установка драйверов стала какой-то проблемой?

Сейчас, при реализации аудио 1.0, хватает стандартного USB Audio драйвера WIndows. Синий экран я тоже поборол, т.ч. оказалось ничего особо сложного в реализации асинхронного режима нет, надо было только кому-нибудь этим заняться.

Конечно. Лично я не умею писать драйвров под винду, но когда я говорил как по моему мнению нужно решать эту проблему, я не предполагал использование стандартных драйверов, да и вообще аудиоподсистемы, я думал об обычном "копировании файла" на внешнее устройство.

Мне кажется транспорт и звуковая карта имеют свои ниши, поэтому оба направления могут жить

Внешний ЦАП не считаем. поскольку он по любому нужен, а тут - стоимость USB-транспорта + дисплей + винчестер - уже за 2 сотни зеленых, что почти сравнимо со стоимостью недорого нетбука (какой-нибудь младший Auss EeePC или т.п.).
Подключение к нему обсуждаемого аудио устойства с ЦАПом сразу решает проблемы с воспроизведением с любых носителей (флеш, винт, сеть проводная или WiFi, BT), с дисплеем, ДУ.
Можно использовать платы microPC (цена сравнима с ценой этих устройств) под виндой или пингвыном, и стыковкой его с каким-нибудь LCD, с установкой этого в стандартный корпус "аудио размера" в стойку, или что-то их новых КПК с OTG USB (а если с думя так вообще прекрасно - и винт и аудио).

Так, как минимум, с USB Audio хорошо бы гальванически развязать ЦАП от компа, в транспорте это не нужно.

Не очень понятная связь - почему это "комп" развязывать "надо" а транспорт - "не надо"? БП и для микро-компа легко мжоно сделать на обычном транформаторе (у меня есть LCDмонитор со втроенным компом внутри, и не Атомом, так оно все вместе 120вт кушает, не проблема транс поставить), правда это мало что даст.
У компа конечно от проца помех на много больше чем от проца в транспорте, но при подключении винчестера это мало на что повлияет
Так что развязка скорее всего и там и там не помешает.

[Nikkov]

Основной массе достаточно 2-хканалов и 24/96, какие тут проблемы с фулспидом?

Тогда зачем Аудио класс 2? Для этого стандарта 1.0 хватает, 2.0 Аудио появился прежде всего благодаря появлению HighSpeed.

Я в этом не уверен. Кстати, я не так давно описывал проблемы с самым стандатным UASB Audio 1.0 на Вин7, которыхз небыло ни на в2к ни на ХР, и пока я не поставить на 7-ку другие драйвера, вместо "встроенных", проблема не решилась. Так какая разница, если уж драйвера ставить, ставить их под 1.0 или под 2.0?

Это абсолютно точно, в инете есть ветка, где работники микрософта выясняли, а надо ли вообще виндовс 7 поддержка усб аудио 2.0. Начало ветки - конец 2009 года.

Понятно, что всегда удобно втыкать в USB что-то, не требующее драйверов (аудио устройства, блютус-донглы, масс-сторедж девайсы типа флешек и винтов. и т.п.), но с каких это пор установка драйверов стала какой-то проблемой?

Установить не проблема, а где их взять? Кто их напишет? Вон одна контора, которая для XMOS по ОЕМ сделала драйверы, предлагает свой универсальный драйвер за 10000$

Конечно. Лично я не умею писать драйвров под винду, но когда я говорил как по моему мнению нужно решать эту проблему, я не предполагал использование стандартных драйверов, да и вообще аудиоподсистемы, я думал об обычном "копировании файла" на внешнее устройство.

А зачем трудности то? Стандартный драйвер, обеспечивает все требования для высококачественного воспроизведения, вплоть до 24 бит 96 кГц

Внешний ЦАП не считаем. поскольку он по любому нужен, а тут - стоимость USB-транспорта + дисплей + винчестер - уже за 2 сотни зеленых, что почти сравнимо со стоимостью недорого нетбука (какой-нибудь младший Auss EeePC или т.п.).
Подключение к нему обсуждаемого аудио устойства с ЦАПом сразу решает проблемы с воспроизведением с любых носителей (флеш, винт, сеть проводная или WiFi, BT), с дисплеем, ДУ.
Можно использовать платы microPC (цена сравнима с ценой этих устройств) под виндой или пингвыном, и стыковкой его с каким-нибудь LCD, с установкой этого в стандартный корпус "аудио размера" в стойку, или что-то их новых КПК с OTG USB (а если с думя так вообще прекрасно - и винт и аудио).

Это все твое частное мнение, могут быть мнения отличные от твоего? Люди вон на вакуумные индикаторы переходят, не всем нравятся экраны компов повсюду .

Не очень понятная связь - почему это "комп" развязывать "надо" а транспорт - "не надо"? БП и для микро-компа легко мжоно сделать на обычном транформаторе (у меня есть LCDмонитор со втроенным компом внутри, и не Атомом, так оно все вместе 120вт кушает, не проблема транс поставить), правда это мало что даст.
У компа конечно от проца помех на много больше чем от проца в транспорте, но при подключении винчестера это мало на что повлияет
Так что развязка скорее всего и там и там не помешает.

Так развязка это только одна причина, разные типы USB разъемов вторая, я думаю можно продолжить.

Причем тут можно спорить или соглашаться, но результат будет виден, когда Сергей и Алексей предложат свои устройства к продаже, покупатели проголосуют рублем , правда те, кто хотел транспорт могли его уже купить.

[Alex]

Люди вон на вакуумные индикаторы переходят, не всем нравятся экраны компов повсюду

А кто мешает к микроРС прицепить вакуумный индикатор?

[energetik]

Внешний ЦАП не считаем. поскольку он по любому нужен, а тут - стоимость USB-транспорта + дисплей + винчестер - уже за 2 сотни зеленых, что почти сравнимо со стоимостью недорого нетбука (какой-нибудь младший Auss EeePC или т.п.).
Подключение к нему обсуждаемого аудио устойства с ЦАПом сразу решает проблемы с воспроизведением с любых носителей (флеш, винт, сеть проводная или WiFi, BT), с дисплеем, ДУ.
Можно использовать платы microPC (цена сравнима с ценой этих устройств) под виндой или пингвыном, и стыковкой его с каким-нибудь LCD, с установкой этого в стандартный корпус "аудио размера" в стойку, или что-то их новых КПК с OTG USB (а если с думя так вообще прекрасно - и винт и аудио).

+стотысячпитсот! читаеш мои мысли.
А вот своих дров нам не надо.

По поводу транспорт или аудиокарта - считаю это две совершенно разные вещи. Транспорт это как бы ультимате соурс для звука. Аудиокарта - решение само по себе спорное и протеворечивое со своими плюсами. Но рынок есть рынок....

[Ромыч]

Юсб-транспорт - это замена сд-проигрывателю. Его основное преимущество - автономность, и поэтому он будет иметь спрос. Обсуждаемое устройство - это замена звуковой карте по сути, если рассматривать его сразу вкупе с цапом.

[energetik]

Установить не проблема, а где их взять? Кто их напишет? Вон одна контора, которая для XMOS по ОЕМ сделала драйверы, предлагает свой универсальный драйвер за 10000$

Абсолютно верно, нужно ещё учесть то что дрова нужно будет писАть под все версии винды (для совместимости).

[Nikkov]

Юсб-транспорт - это замена сд-проигрывателю. Его основное преимущество - автономность, и поэтому он будет иметь спрос. Обсуждаемое устройство - это замена звуковой карте по сути, если рассматривать его сразу вкупе с цапом.

Не, Алекс как раз и предлагает микроPC+обсуждаемое устройство как более универсальную замену CD плееру, да и твердотельным плеерам тоже. Это разумно, но мне кажется уже имеющиеся твердотельные тоже найдут свое место.
Кстати интересно, линуксы, что на 9-ых армах пашут имеют УСБ аудио драйверы? А то можно взять платку в комплекте с LCD с тачскрином, которые в избытке на том же ебэе, прицепить к нему девайс и получить компактное недорогое решение.

[Ромыч]

Не, Алекс как раз и предлагает микроPC+обсуждаемое устройство как более универсальную замену CD плееру, да и твердотельным плеерам тоже. Это разумно, но мне кажется уже имеющиеся твердотельные тоже найдут свое место.

Безусловно, от устройства, совмещающего эти оба, никто бы не отказался. Вопрос по сути в цене, ну и во времени тоже. А ЮСБ-транспорту есть очень хорошее применение, я Энергетику уже подсказал

[Alex]

Установить не проблема, а где их взять?

Написать

Кто их напишет?

Ну не я - это точно

Вон одна контора, которая для XMOS по ОЕМ сделала драйверы, предлагает свой универсальный драйвер за 10000$

Я так понял, что за эти деньги ты получаешь исходники. А сам драйвер - идет в комплекте к референс дизайн. т.е. платишь 150 баксов за стерео, или 35- на многоканал, подключаешь с одной стороны к компу, с другой стороны - к ЦАПу, и получаешь вывод с внешним тактированием с малым джиттером.

[Nikkov]

А ЮСБ-транспорту есть очень хорошее применение, я Энергетику уже подсказал

Я вот вижу, что для машины получается достаточно удобное устройство на базе флэш-плеера, правда туда MP3 надо

Ну не я - это точно

Полдела сделали, кто не будет писать нашли, осталось найти тех, кто напишет

Я так понял, что за эти деньги ты получаешь исходники. А сам драйвер - идет в комплекте к референс дизайн. т.е. платишь 150 баксов за стерео, или 35- на многоканал, подключаешь с одной стороны к компу, с другой стороны - к ЦАПу, и получаешь вывод с внешним тактированием с малым джиттером.

Нет, 10000$ надо заплатить производителю железа этой фирме, чтобы получить лицензию на использование их универсального USB Audio class 2.0 драйвера со своей железкой.
Теперь, что удалось понять про XMOS: чтобы получить этот, уже лицензированный XMOS у CEntrance драйвер, надо на сайте CEntrance заполнить форму запроса с наименованием фирмы и те вышлют драйвер, скорее всего под NDA. Т.е. их цепочка ориентирована на производителей hardware на базе XMOS, а не частников, которые хотят использовать reference design как звуковую карту. Сама XMOS свой USB Audio Stack тоже отдает под NDA, причем, как прочитал на их форуме, при этом они впаривают тех. поддержку стоимостью от 1000$. Так что надо ждать пока китайцы освоют эти железяки и начнут на них клепать недорогие устройства.

[Alex]

Я вот вижу, что для машины получается достаточно удобное устройство на базе флэш-плеера, правда туда MP3 надо

Для машины - лучше готовое автомобильное устройство.
Тем более, они копейки стоят.

Offтопик:
Я вот приятелю купил недавно - мр3 плеер под USB/SD с FM-радиопередатчиком и маленьким LCD. Втыкается в прикуриватель.
Это для тех у кого радиодиск (магнитола) в машине без мр3 - настраиваешь приемник на свободный канал, на него-же и этот плеер, и слушаешь.
Не так конечно удобно как стационарно установленная железяка, годится только на форс-мажорные случаи, но если учесть что оно стоит аж целых $2.50 доллара вместе с пересылкой из Гонгконга.....

Нет, 10000$ надо заплатить производителю железа этой фирме, чтобы получить лицензию на использование их универсального USB Audio class 2.0 драйвера со своей железкой.

В этом случае - это не так дорого.

Теперь, что удалось понять про XMOS: чтобы получить этот, уже лицензированный XMOS

А я думал тебе удалось выяснить - почему Диджикей с радостью называет мне цены на платы и чипы, а тебе говорит "позвоните, обсудим"

Так что надо ждать пока китайцы освоют эти железяки

Китайцы вообще оборзели, ничгео не боятся - купил я у них одну Evaluation Board на некий процессор, к ней идет диск (его можно и скачать).
На диске куча документации (на китайском ), примеры, а также Кейл со всеми кряками и текстовым файлом с инструкцией по кряканью.....

[Nikkov]

А я думал тебе удалось выяснить - почему Диджикей с радостью называет мне цены на платы и чипы, а тебе говорит "позвоните, обсудим"

Думаю это зависит от моего географического положения, более точная информация, после выяснения подробностей о XMOS, уже не интересует .

Да и вообще, я свои личные цели, видимо, достигну с тем, что у меня уже есть, а коммерцией заниматься не собираюсь

[Ромыч]

Я вот приятелю купил недавно - мр3 плеер под USB/SD с FM-радиопередатчиком и маленьким LCD. Втыкается в прикуриватель.
Это для тех у кого радиодиск (магнитола) в машине без мр3 - настраиваешь приемник на свободный канал, на него-же и этот плеер, и слушаешь.

Offтопик:
Такой способ передачи звукового потока далеко не всех устроит. Хотя если без заморочек - вполне нормальный ширпотребный вариант. Но мы же не умеем без заморочек, да и пальцами особо не покрутишь перед пацанами, ну разве что слегка

[Alex]

более точная информация, после выяснения подробностей о XMOS

А ты не мог бы "пальцем ткнуть", где там про 10 килобаксов написано? Я пока не нашел.
Эвалуйшн драйвера - скачиваются нахаляву, как я понял - они каждый полчаса пищат (ну неужто наши хакеры этй "фичу" не отрубят? )

Offтопик:

Такой способ передачи звукового потока далеко не всех устроит. Хотя если без заморочек - вполне нормальный ширпотребный вариант.

Конечно не всех, толко тех, кто по каким-то причинам не может поменять радио в машине (прокатная, лизинговая).
Но я это больше привел как пример какие бывают цены - устройство с USB-хостом для флешки, SD-картридером, декодером мр3, LCD, кнопками, радиопередатчиком, блоком питания (с 12в на питание чипов и носителей), в корпусе - и все за 2.5 долллара с переслкой в почти любую точку планеты (от расстояния не завсит)....

[energetik]

Offтопик:

Но я это больше привел как пример какие бывают цены - устройство с USB-хостом для флешки, SD-картридером, декодером мр3, LCD, кнопками, радиопередатчиком, блоком питания (с 12в на питание чипов и носителей), в корпусе - и все за 2.5 долллара с переслкой в почти любую точку планеты (от расстояния не завсит)....

Коммунизм...

[ZugDuk]

Я вот вижу, что для машины получается достаточно удобное устройство на базе флэш-плеера, правда туда MP3 надо

В машине, как и везде, удобен комп.

[Nikkov]

А ты не мог бы "пальцем ткнуть", где там про 10 килобаксов написано? Я пока не нашел.
Эвалуйшн драйвера - скачиваются нахаляву, как я понял - они каждый полчаса пищат (ну неужто наши хакеры этй "фичу" не отрубят? )

Сейчас найти не могу, шарился по многим сайтам, находил где-то в связи с фирмой CEntrance. Это не относилось к XMOS, просто общая инфа о драйверах для USB Audio.
Кстати, с драйверами не совсем понятно, cо страницы XMOS ссылка на http://centrance.com/downloads/ud/, а драйвер дают скачивать Thesycon.
В общем раз тебе цену на XMOS показывают, тебе и покупать , может и драйвер нормальный дадут.

[energetik]

Ну что. Код написан и отлажен. Подробности в толкучке.
Nikkov, с меня пиво (или USB transport plus или USB transport с огромной скидкой)

[Nikkov]

Ну что. Код написан и отлажен. Подробности в толкучке.
Nikkov, с меня пиво (или USB transport plus или USB transport с огромной скидкой)

Алексей, спасибо за предложение! Но у нас получилось взаимовыгодное сотрудничество, ты мне подсказал, я тебе
Кстати, название USB transport plus как-то не очень отражает суть устройства .
За пределами России это устройство имело бы, IMHO, неплохие перспективы, на DYU audio периодическое слюноотделение на эту тему , но как там организовать продажу?