Простой ЦАП на PCM63(PCM58) для I2SoverUSB

[Serg138]

Задумал построить цап с софтверным апсемплингом для болгарского USB-транспорта на хмос. Благо этот транспорт может "рулить" напрямую старыми мультибитами. Целью ставилось выяснить насколько хуже (и хуже ли вообще) работа софтового ресемплера по сравнению с "железным" ЦФ. Решил не изобретать велосипед, поэтому за основу была взята хорошо известная и проверенная временем конструкция от Сергиот. В первую очередь это было сделано для совместимости со стандартными выхлопами для DAC6. Была удалена вся цифровая часть, остался "огрызок" с PCM63 и питанием к ним. И вот что из этого вышло.

Плата транспорта вставляется непосредственно в плату цапа. Для чего 6 штырьков разъема транспорта были перепаяны на нижнюю сторону платы. Единственное, что с самого начала не продумал, это не совместил крепежные отверстия обеих плат, выровнял только проекции края плат. Посчитал что плата транспорта будет крепиться своими стойками к корпусу. Возможно в следующей версии плат переделаю, если такая необходимость возникнет.

---------- Сообщение добавлено 09:29 ---------- Предыдущее сообщение было 09:20 ----------

Была проведена небольшая лабораторная работа по исследованию работы апсемплера. В названиях файлов указана частота дискретизации. Осц цеплялся на выход выхлопа. На экране часть увеличенной синусоиды, масштаб на всех трех фото одинаков. Как видно, уже при 4-х кратной передискретизации вид синусоиды становится более-менее приемлимым.

Сделана плата и под PCM58.
Схема цапа на AD1862 https://drive.google.com/open?id=1a9...bDcOGFfmpUVQcj




Схема полной версии цапа (с ЦФ).

[Оллема]

TDA1540 - как впечатления? делали переформатирование на 14 бит?
Как звук? Было много хороших отзывов.

Если это вопрос ко мне, то скажу, что слышал 1540 в стоковом варианте, в проигрывателе Philips, не у себя дома. Звук однозначно породистый-мультибитовый, но, как тогда мне прислышилось, с недостаточным разрешением.

---------- Сообщение добавлено 23:28 ---------- Предыдущее сообщение было 23:24 ----------

Игорь Гапонов, у меня усилитель по схеме Семигора - безОООСный псевдооднотактник. Ранее был усилитель SONY TA-FE600R - играл намного хуже - мутнее и ватнее.

[Игорь Гапонов]

//// у меня усилитель по схеме Семигора - безОООСный псевдооднотактник. Ранее был усилитель SONY TA-FE600R - играл намного хуже - мутнее и ватнее.

во-во. Уже условия устойчивого эффекта/феномена почти известны. А почему - парадокс .

[Prophetmaster]

Offтопик:

Оно так и звучит из-за поганенького ДД и желания звукорежа максимально экспрессивно передать виолончель в массы.
главное это дуо виолончелистам не ставить)

У меня оригинальные издания на CD - все там хорошо записано. Через ЦАП играло сграбленное с помощью EAC.

[Serg138]

Сегодня вечером еще раз послушал NOS DAC. Без ЦФ смысла использовать ЦАП нет. Звук на ВЧ грязноват. При использовании программного sin цифрового фильтра х4, впечатления от мультибита только положительные - хорошие тембра, проработанные низы, четкая металлическая перкуссия, отличный голос исполнителей - на мой вкус все гораздо лучше дельтасигмы.

Я вот как раз хотел об этом сказать. Цап не совсем правильно называть NOS, поскольку аналоговая часть не рассчитана на работу без оверсемплинга. Грязь обязана просто быть в таком случае. Поэтому программный ресемплер обязателен. Хотя бы х4. Я у себя всегда включаю по-максимуму на х8.
Олег, а с переключателем stop bitclock/continue bitclock не игрались? Есть ли какая разница на слух?

[Semigor]

Если с ЦФ звучит лучше, чем без, то вероятность влияния в ту или другую сторону УМа очень высокая.

Согласен, или постцапового фильтра, если он есть, (интересно, а он есть? Какой?)

Логика простая - NOS мультибитник без преобразования разрядности (типа, "параллельник") не имеет спектральных составляющих ошибки в полосе сигнала априорно, кроме как от ограниченной битности

АЦП берет "мгновенные" отсчеты, а ЦАП интерполирует нулевым порядком - тоже не здорово, однако

Offтопик:

NOS дельты сигмы не бывает по определению дельта сигмы

Ну да, хотя дельта-сигма первого порядка однозначно преобразуется в параллельный код, который ничем не отличается от кода АЦП последовательного приближения, например. Другое дело, что такие дельта сигмы не производятся.

[Игорь Гапонов]

АЦП берет "мгновенные" отсчеты, а ЦАП интерполирует нулевым порядком - тоже не здорово, однако

"нулевой порядок" бывает разным. Например, время выборки у АЦП не нулевое (SAR - не более 1/число разрядов от периода счёта
=1\(n*Fd)). Так и NOS ЦАП может иметь время удержания гораздо меньшее, чем 1/Fd, например, равное длительности выборки АЦП. Какие лин. иск. при записи, такие и при воспроизведении. Чем не риал-ту-риал по цифре? Только, кто знает, шо за ацп была на записи и вообще, что творилось в DSP студии?

[Alex]

Ну да, хотя дельта-сигма первого порядка однозначно преобразуется в параллельный код, который ничем не отличается от кода АЦП последовательного приближения, например.

Ну, это не совсем так.
Может и отличаться.
Да и 5-го порядка можео НЕ отличаться.
Зависит от.

Другое дело, что такие дельта сигмы не производятся.

Да, кому нафиг нуждна дельта-сигма первого порядка?
Впрочем, если говорить про АудиоАЦП, то параллельные вообще не производятся, никакие.

[Furious_Dima]

Напомню, что завтра мне уже нужно будет отвезти цап назад, так что заезжайте.

[Оллема]

Я вот как раз хотел об этом сказать. Цап не совсем правильно называть NOS, поскольку аналоговая часть не рассчитана на работу без оверсемплинга. Грязь обязана просто быть в таком случае. Поэтому программный ресемплер обязателен. Хотя бы х4. Я у себя всегда включаю по-максимуму на х8.
Олег, а с переключателем stop bitclock/continue bitclock не игрались? Есть ли какая разница на слух?

Вообще то NOSность ЦАП определяет не аналоговая часть, а наличие ЦФ. Без оверсемплинга послецаповый фильтр оказывается способен прихватить только самые ВЧ составляющие вредного спектра, восстановить звуковой сигнал на ВЧ он не в силах. Остается только надеяться на последующие звенья вывода звука, что они донесут всю эту хренотень до акустики, а там уши уже сами все прекрасно отфильтруют. За очень малыми исключениями - это утопия.

Переключатель битклока каким образом может влиять на звук?! Это все лишь способ заполнения регистров ЦАП. Главное - чтобы ЦАП поддерживал какой либо из этих способов. В нашем случае данные грузятся без проблем что в первом, что во втором случае.

[Serg138]

Переключатель битклока каким образом может влиять на звук?! Это все лишь способ заполнения регистров ЦАП. Главное - чтобы ЦАП поддерживал какой либо из этих способов. В нашем случае данные грузятся без проблем что в первом, что во втором случае.

Ну не влияет и ладно. Я ж не настаиваю.

[Оллема]

Честно говоря, не сравнивал. В воскресение собираюсь сгруппироваться, сравним. Сергей, а крышку снять можно, поглазеть?

[Serg138]

Можно, только с разъемом переключателя поаккуратней, если вдруг выскочит, то посадить обратно на JMP_9 на плате болеро.

[Игорь Гапонов]

Вообще то NOSность ЦАП определяет не аналоговая часть, а наличие ЦФ. Без оверсемплинга послецаповый фильтр оказывается способен прихватить только самые ВЧ составляющие вредного спектра, восстановить звуковой сигнал на ВЧ он не в силах. Остается только надеяться на последующие звенья вывода звука, что они донесут всю эту хренотень до акустики, а там уши уже сами все прекрасно отфильтруют. За очень малыми исключениями - это утопия.

Если слышно, что "не всилах восстановить на ВЧ", а НИ и шума в тракте нет (маленькие), то ничего другого как "человек слышит более 20кГц" не остаётся

[Оллема]

Я что то неправильно вещаю? Какая характеристика аналогового фильтра должна быть, чтобы более-менее восстановить хотя бы 18 кГц при частоте дискретизации 44100 кГц? А если высокие частоты правильно не восстанавливаются, то разве это не приводит к искажениям? И никакой интермодуляции не возникает в далеко не идеальном последующем тракте? Возможно, конечно, все не так, как на самом деле

[Semigor]

Олег, ты все правильно вещаешь. ЦАП для 44 кГЦ без передискретизации хорошо играет только в том случае, если все эти ступеньки адекватно доносятся до АС. Там дальше уши разбираются. Если что фильтруется до АС, при таком раскладе - получается фигня.

[Игорь Гапонов]

Я что то неправильно вещаю? Какая характеристика аналогового фильтра должна быть, чтобы более-менее восстановить хотя бы 18 кГц при частоте дискретизации 44100 кГц? А если высокие частоты правильно не восстанавливаются, то разве это не приводит к искажениям? И никакой интермодуляции не возникает в далеко не идеальном последующем тракте? Возможно, конечно, все не так, как на самом деле

В полосе до 22кГц у последовательности семплов дельта-импульсов, соответствующим синусу 18кГц нет ЛИНЕЙНЫХ ошибок. Все ошибки выше 22,05. При времени удержания отсчёта>0 возникает завал на верхних частотах, который максимален при времени удержания равном 1/Fd, и составляет на Fd/2 порядка 4дБ (на 18кГц для 44,1кГц наверное порядка 1дБ завал). Т.е. если НИ нет (значит комбинационок нет) и ЦАП одинаково объективно работает на разных частотах Fd, но слышна разница при разном времени удержания или при разной кратности оверсемплинга , тогда придётся считать, что у человека на ВЧ слух очень хороший. Как у летучей мыши Т.е. при достаточной Fd фильтрация нужна только усилителю с АС, а не среде и Человеку. Совсем другой и очень интересный вопрос о "достаточности Fd" именно для людей в их среде обитания.

[Оллема]

В полосе до 22кГц у последовательности семплов дельта-импульсов, соответствующим синусу 18кГц нет ЛИНЕЙНЫХ ошибок.

Последовательность семплов - это не звук, ошибки возникают именно при создании непрерывной функции - аналогового звука.

При времени удержания отсчёта>0

Возникают прямоугольные ступеньки различной амплитуды. Спектр прямоугольного сигнала бесконечен. Значит в аналоговом сигнале уже появились паразитные частоты.

при достаточной Fd фильтрация нужна только усилителю с АС, а не среде и Человеку.

Выше я говорил только про ЦАП NOS при воспроизведении формата 44100 Гц. В таком случае, теоретически, частоты помех будут образованы от 44,1 кГц до бесконечности. Как аналоговым фильтром задавим 44,1 кГц и не тронем 20 кГц?

[Игорь Гапонов]

Последовательность семплов - это не звук, ошибки возникают именно при создании непрерывной функции - аналогового звука. Возникают прямоугольные ступеньки различной амплитуды. Спектр прямоугольного сигнала бесконечен. Значит в аналоговом сигнале уже появились паразитные частоты. Выше я говорил только про ЦАП NOS при воспроизведении формата 44100 Гц. В таком случае, теоретически, частоты помех будут образованы от 44,1 кГц до бесконечности. Как аналоговым фильтром задавим 44,1 кГц и не тронем 20 кГц?

(правильно: спектр ошибки/помехи от дискретизации расположен от 22,05кГц и выше, и он - продукт нелинейности дискретного преобразования) Т.е. Человек - летучья мышь? Давить для Человека и воздуха с комнатой не надо (если "верить кривым равной громкости", что 44,1 - достаточная частота дискрета для акустического стимула, остальное же "не слышно" согласно именно этой "вере"). Надо, что бы узлы с НИ после ЦАПа (УМ и АС) не плодили комбинации ниже fd/2. Вот после таких NOS-опытов и пропадает та самая вера в КРГ - в тембральном плане всё путём, но в пространственном (стерео) очень хорошо слышна недостаточность fd соневского разлива.

[Оллема]

Надо, что бы узлы с НИ после ЦАПа (УМ и АС) не плодили комбинации ниже fd/2.

Мне кажется это не такая уж и тривиальная задача. Для себя решил, что проще использовать ЦФ.

[Игорь Гапонов]

Мне кажется это не такая уж и тривиальная задача. Для себя решил, что проще использовать ЦФ.

а я решил - проще ламповый тракт (есть не малые проблемы в ЦО связанные с усечением и округлением; например, можно создать/синтезировать такую последовательность семплов, что любое усечение этой последовательности приводит к амплитудной ошибке ЦО на заданном интервале времени выше, чем любое наперёд заданное значение; и вариантов таких последовательностей бесконечное число).