В продолжение USB цапостроения

[dortonyan]

Мой первый проект - очередной цап, выполненный по схеме USB кодек - ASRC - DS-DAC.
На этот раз применен цап от аналога AD1853.
Схемотехника в общем типовая.
Спасибо форумчанам за огромное кол-во информации и наработанных схемотехнических решений. Благодоря этому проблем с устройством практически не возникло и был получен заведомо хороший результат.
Фото платы, а так же схема в PDF прикреплены.
На первый раз не обошлось без багов:
Не удалось реализовать внутрисхемное программирование контроллера - запроектировал ему питание 3.3v, не учтя, что шьется он только на 5-ти вольтах.
В добавок мелкие но к счастью несмертельные баги разводки и шелкографии (просто по невнимательности).
Неожиданная проблема возникла только одна - разбаланс токовых выходов ЦАП, который почему-то пропадает при отключении мастерклока. Результат - +50..60мВ на выходе в обоих каналах. Как позже выяснилось - с этим столкнулся не только я и уже придуманы решения данной проблемы - обсуждение в теме ЦАП Helios153. Спасибо Ромычу за изящное решение проблемы . Зашунтировав соответствующие емкости по входам i/u преобразователей 100к резисторами постоянка была устранена, а остатки выбраны подстроечником выходного фильтра.
К сожалению не могу выложить спектры искажений - вчера накрылись входы а может и АЦП звуковушки ASUS XONAR D2 .
Скажу лишь на словах что по предварительным замерам утилитой Rmaa из комплекта звуковой карты уровень гармоник (1кГц -1Дб) USB цапа был на 8..9дб ниже ASUS-овской. Так же удалось поиграться с различной частотой дискретизации. Выяснилось, что с частотой не кратной генератору цапа уровень гармоник примерно на 3дб выше нежели с кратной.
Звук само сабой очень приятный и легкий, даже несмотря на полное отсутствие пленки. Нижний регистр очень глубокий и даже черезчур мощный, но это похоже из-за АЧХ наушников Sennheizer PX100.

Также я успел поиграться и с измерением излучаемых помех - обычной замкнутой петлей на вход ослика 150Мгц. Оказалось, что в данном диапазоне наиболее шумный прибор - сам ЦАП - 1853, ASRC давал уровень раза в полтора меньше (возможно из за более низкого напряжения питания), а PCM2706 и ADUM1400 примерно в 4..5 раз меньше. Отчего возникают некоторые сомнения в целесообразности применения гальванической развязки в схемах с DS цапами.

По случаю починки звуковухи предоставляю спектры сего изделия.

[aal]

Вот спектры ASUS-овского

Ну чтож теперь понятно чуть поболее: скорее всего, вам стоит поиграться ОУ - можно получить более интересный звук (спектр гармоник у вас отслеживается до 6..8 - ИМХО это плохо скорее всего виноваты ОУ или их питание). ИМХО. (а может и с питанием ОУ поиграться)

Удачи!

[Андрей К]

в частности поднял напряжение питания и поубавил в нем керамики.

Керамику в питании "секвестировали", так, от скуки, или что-то конкретное не устроило?

[dortonyan]

скорее всего, вам стоит поиграться ОУ - можно получить более интересный звук (спектр гармоник у вас отслеживается до 6..8 - ИМХО это плохо скорее всего виноваты ОУ или их питание)

Спасибо за рекомендации, при возможности обязательно побалуюсь с ОУ. Получить интересней звук может и удастся, но объективно что-то поменять - наврят ли: например увеличение амплитуды сигнала с 2-х до 3-х вольт объективно никак не заметно, увеличение питания с 5-ти до 6-ти вольт - аналогично.
В питании возможно что-то и влияет, но там особо некуда экспериментировать, что стаб и электролиты могут - то могут.
А так думаю еще и с цифрой поиграться. Ткнуть например SRC4192 и попробовать ввести ее в режим 6х или организовать 12х с лин. интерполяцией, а заодно поднять полюс ФНЧ.

Вообще интересная картина: субъективно звук с прогревом изменился координально, объективно ни капли. И наоборот: то что объективно хорошо заметно, например кратность передискретизации, на слух даже в "зрячем" тесте не отличить.

Керамику в питании "секвестировали", так, от скуки, или что-то конкретное не устроило?

Не устраивал тональный дисбаланс, о котором писал ранее, но он с прогревом самоликвидировался . Поэтому я точно и не скажу, дало ли убавление керамики положительный эффект (как и увеличение напряжения питания), вроде получше, для ОУ хватает, так и оставил.

[Denisius]

dortonyan, с высоким и неподдельным интересом слежу за этой темой. От чего твой выбор не пал на SRC4392? Сам рассматриваю этот чип в пару к AD1864. Выражаю признательность за твои изыскания.

[dortonyan]

Спасибо, рад если вам что-то пригодилось.
По поводу ASRC:
Хотел попробовать именно аналоговский ASRC (давно его хвалии, но почему-то мало пользовали), к тому же решил, что внешний рессивер получше (дабы не переплачивать за ASRC со встроенным), плюс была возможность купить недорого.
А так 4392 наверное и получше будет, да и рессивер больше 96кГц кушает.

[JazMan]

А так 4392 наверное и получше будет, да и рессивер больше 96кГц кушает.

Слушал его немного, в составе Interstellar, хорошо звучит.

[dortonyan]

А вот и брат близнец на PCM1702P-K:


На данный момент это мой референс.
Построен аналогично предыдущему. Как и в предыдущем удалось всунуть в проект плисины интерполятор, благо квартус может забить плисину до последнего вентиля и при этом заставить его корректно работать.
Первоначально данные грузил 20-ю клоками с буферированием данных и прерыванием после 4-го клока, но потом, чтобы освободить место на плисине сделал проще: организовал загрузку пачками по 24 клока, из которых первые 20 - данные, а после еще 4, чтобы защелкнуть преобразователь.
Вот тайминги с единицами во 2-ом и 19-ом битах:

По звучанию в сравнении с 1851 выглядит более "холодной" и "мощной". Однако последняя кажется более мягкой, наверное из-за меньшего разрешения.

Соб-но схема и спектры изделия: USB DAC 1702.pdf
Спектры сняты с тестового сигнала, взятого отсюда: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1403864

[Ромыч]

Роль ЦФ выполняет кто - ПЛИС или 1896? Если 1896, то она по идее может лишь просто интерполировать данные.

В минусовое плечо питания 1702 просится кандер побольше (учитывая соотношение потребляемых токов по плечам).

Электролит по хорошему надо ставить до бусины а не после (мода чтоли новая )

В левом канале выход преобразователя и/у соединен с землей.

[Audiomaniac]

Такое очучение, что ФНЧ не работает - что там за подьем на ВЧ? Или это жизнедеятельность ASRC?

[dortonyan]

Роль ЦФ выполняет кто - ПЛИС или 1896? Если 1896, то она по идее может лишь просто интерполировать данные.

Да, 1896. Она именно фильтрует. ЦФ на EPM3128 - это сильно круто. В даташите написано: Conceptually, interpolation by 220 would involve the steps of zero-stuffing (220 – 1) number of samples between each fS_IN sample and convolving this interpolated signal with a digital low-pass filter to suppress the images. И графики отклика цифрового фильтра приведены. Да и меандр на выходе фильтрованный.

В минусовое плечо питания 1702 просится кандер побольше (учитывая соотношение потребляемых токов по плечам).

Пускай просится, там и так хватает.

Электролит по хорошему надо ставить до бусины а не после (мода чтоли новая )

Ну пускай будет. Я поначалу планировал туда полимерники ставить, а их лучше после...

Offтопик:

В левом канале выход преобразователя и/у соединен с землей.

Понял, у меня кроме этого там есть ошибки, я по ходу исправляю и перезаливаю (как и предыдущую схему).

Такое очучение, что ФНЧ не работает - что там за подьем на ВЧ? Или это жизнедеятельность ASRC?

Это собственный подъем в АЦП, вот спектр АЦП с отсоединенным кабелем:

Или вы имели ввиду ВЧ мусор?

[Audiomaniac]

Это собственный подъем в АЦП, вот спектр АЦП с отсоединенным кабелем:

Тогда понятно.

Или вы имели ввиду ВЧ мусор?

Нет, с ним тоже понятно, это сам цап дает.

[Ромыч]

ЦФ на EPM3128 - это сильно круто

Ну кто ж вас знает

там и так хватает

Это как посмотреть....

Вообще в целом, по отзывам многих, более "холодное" звучание присуще как раз изделям от AD.

[dortonyan]

Это как посмотреть....

Ну теоретически, R-2R матрица имеет постоянное потребление тока, поэтому пофиг, в каком плече она потребляет больше.

Вообще в целом, по отзывам многих, более "холодное" звучание присуще как раз изделям от AD.

А мне кажется, что такие особенности звучания определяются больше аналоговой схемотехникой.
По моему 99% сравнительных описаний на форумах отображают не столько разницу в цифровых фильтрах, рессиверах и даже цапах, сколько разницу в реализациях выхлопа и питания. Т.к. обычно сравниваются абсолютно разные устройства.
В прочем, недавно приобрел еще цапики AD1861, соберу еще на них, будет дополнительный материал для сравнения и анализа.

[Ромыч]

А мне кажется, что такие особенности звучания определяются больше аналоговой схемотехникой.

Мне сложно представить, какие особенности аналоговой схемотехники заставили бы так звучать ЦАП. Здесь собака скорей в цифровой части порылась. Да и люди, кто такое утверждает, если делают цапы сами, то без принципиальных различий в схемотехнике выхлопа.

[dortonyan]

Может и так спорить не стану. Просто у меня прогрев емкостей в питании дал такой эффект, по сравнению с которым все остальное - так, мелочи.

[Ромыч]

Просто у меня прогрев емкостей в питании дал такой эффект, по сравнению с которым все остальное - так, мелочи.

Ну это неудивительно - в микросхеме цап аж три кандера, которые фильтруют напругу для разных опор - для них качество работы этих кандеров очень даже критично. Чего в принципе нету у той же 1853.

[dortonyan]

Да не в опорах дело. Тоже смое, почти один в один было и с AD1851.
ИМХО правильную мысль написал anli :

На мой вкус любые изменения входных и выходных сопротивлений должны слабо зависеть от частоты (начиная с нуля Герц), если мы говорим про уши, а не про приборы. То есть важнее отсутствие резкости изменения этих всех параметров (входных и выходных сопротивлений, нелинейностей амплитудной характеристики и т.д.) в зависимости от частоты, нежели абсолютные их значения.

Т.е. могу предположить, что абсолютная величина импеданса электролитов слишком мала, чтобы увидеть ее влияние в спектре выходного сигнала, зато нелинейность импеданса даже небольшой величины слышна в виде атональности, которая изменяет сцену и все остальное.

[Андрей К]

dortonyan, примите мои поздравления! Аккуратная конструкция, и меряется не плохо. Надеюсь звучит. Полноценный ЦФ Вы не применяете по "идеологическим" причинам? О влиянии на звук "цифры" и "аналога" посмотрите здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread....я-точка-зрения

[dortonyan]

Спасибо, принимаю .

Полноценный ЦФ Вы не применяете по "идеологическим" причинам?

ASRC вместо фильтра пользую по причине бютжетности и удобности такого решения.

[Ромыч]

нелинейность импеданса даже небольшой величины слышна в виде атональности, которая изменяет сцену и все остальное.

Пока неясен механизм, это все лишь предположения. Мне кажется, тут скорей критичным может оказаться способность питания отрабатывать короткие фронты импульсов тока потребления. А подобные импульсы должны отрабатывать керамика/пленка на ногах питания, электролиты тут вообще мало участвуют ввиду своего ESL и индуктивности дорожек. А еще здесь качество разводки начинает сильно влиять. Ну и операционники следует выбирать, чтобы в классе А выходной каскад работал, либо умощнять выход. ИМХО конечно же.