Захват DSD сигнала

[tonyk]

Здравствуйте!

Я не меломан, а простой инженер, но моя задача пересеклась с обработкой звука на компьютере.

Есть аналоговый датчик, на выходе которого DSD сигнал с полосой 1..10000Гц. Нужно захватить этот сигнал, сохранить на винчестере, посмотреть форму и спектр сигнала.

В этой связи вопросы:
1) через какое устройство (звуковая карта? какая?) я могу захватывать DSD сигнал;
2) через какие устройство я могу выдавать DSD сигнал, сохранённый на винчестере;
3) какие требования предъявляются к сигналу (амплитуда, полярность и прочие);
4) какими программами, желательно бесплатными, можно смотреть форму сигнала и его спектр.

[maxssau]

Не pdm микрофон случаем?

[tonyk]

Не pdm микрофон случаем?

Нет.

[maxssau]

https://www.xcore.com/viewtopic.php?...capture#p33471

[tonyk]

https://www.xcore.com/viewtopic.php?...capture#p33471

Благодарю! То есть по-простому завести такой сигнал в компьютер не получится. Жаль.

[maxssau]

Запись в DSD мало кому нужна, поэтому нет ни SDK для написания прошивки,ни DDK для написания драйвера.

Самому править нет ни навыков, ни времени, как и у большинства.

Самое простое решение в Вашей ситуации: захват, децимация,фильтрация и сохранение на флеш карту. Всё это реализовать на ПЛИС, но затраты на разработку будут колосальными. Если делать для себя, то думаю овчинка не стоит выделки, слишком много ресурсов нужно.

[tonyk]

Тогда мне проще сделать простенькую платку, преобразующую DSD в аналоговый сигнал, а его уже захватить штатной звуковой картой.

[Alex]

Тогда мне проще сделать простенькую платку, преобразующую DSD в аналоговый сигнал, а его уже захватить штатной звуковой картой

Это конечно самый простейший вариант но и наихудший.
Лучше преобразовать DSD в DoP, а дальше любым интерфейсом типа I2S->USB или I2S->SPDIF в комп.
На компе сделать обратное преобразование.

Но все это пустые разговоры, пока не уточнено что это за сигнал, с чего оно берется, мжоет там и с преоборазованием в аналог все будет прекрасно.
И вобще в самом ли деле там DSD а не PDM или что-то другое. У наименьшего DSD64 полоса не 10кгц.
Датчик чего это?

[tonyk]

Есть первичный преобразователь с аналоговым выходом, полоса выходного сигнала 1..10000Гц. Преобразователь удалён от контроллера на расстояние до 100м. К одному контроллеру подключается до нескольких десятков таких сигналов. Алгоритмы обработки сигналов по разным каналам у разных контроллеров разные, но все сводятся к амплитудно-частотному анализу.

Передавать аналоговый сигнал на такое расстояние сложно и дорого, поэтому хочется передавать в цифровом виде. Сами датчики должны быть простыми и недорогими, ибо много их будет Кроме того, есть ряд практических вопросов, ответить на которые можно будет только после накопления и анализа экспериментальных данных.
Сейчас видится такая структура:

[первичный преобразователь] -> [DSD-модулятор] -> [кабель] -> [DSD-демодулятор]-> [звуковой вход карты]

В конечном изделии цифровой сигнал из кабеля будет заходить в контроллер и обрабатываться сразу "в цифре".

[maxssau]

датчика нет еще что ли? какие характеристики преобразователя? марка? может схема есть? не понятно что на выходе.

---------- Сообщение добавлено 14:52 ---------- Предыдущее сообщение было 14:46 ----------

Есть первичный преобразователь с аналоговым выходом

это не DSD

[tonyk]

Извините, какая разница, какой датчик? Я спрашивал о практическом способе приёма DSD сигнала. Меня интересовали именно параметры приёмника. Выяснилось, что в звуковых картах нет приёмника такого сигнала, только передатчик.

---------- Сообщение добавлено 15:55 ---------- Предыдущее сообщение было 15:54 ----------

Посмотри на пост выше.

[maxssau]

http://www.icct.ru/sites/default/files/Invertor-03.pdf

---------- Сообщение добавлено 15:04 ---------- Предыдущее сообщение было 14:59 ----------

может тогда сделать так: АЦП микроконтроллера -> USART передатчика -> линия связи -> USART приемника. А дальше делайте то что нужно, можно через USB сразу в компьютер, можно через ЦАП контроллера обратно получить аналоговый сигнал. Выберите какой нибудь STM32, у него до 1M выборка в F103 (если не ошибаюсь). Другое дело как 1M передать на 100 метров. Это будет следующий проект. Хотя тут можно обойтись Ethernet с репитерами.

[tonyk]

http://www.icct.ru/sites/default/files/Invertor-03.pdf

Вооот! Благодарю!

[Alex]

Передавать аналоговый сигнал на такое расстояние сложно и дорого, поэтому хочется передавать в цифровом виде. С

Это понятно, но непонятно - зачем это делать в виде DSD?

Сами датчики должны быть простыми и недорогими, ибо много их будет

И что, преобразователь аналог-ДСД такая простая штука?

Я спрашивал о практическом способе приёма DSD сигнала. Меня интересовали именно параметры приёмника. Выяснилось, что в звуковых картах нет приёмника такого сигнала, только передатчик.

Нет там такого "передатчика".

Извините, какая разница, какой датчик?

Разница очень большая напрмиер чтобы понять какой динамический диапазон аналогового сигнала и какая нужна резолюция.
Может там и 8 бит хватит, а если частота до 10кгц, то это можно передать через УАРТ.
У меня есть походие датчики, только там 16 бит и 32кгц, через УАРТ.

А можно и о PDM подумать.

[tonyk]

DSD-кодирование, оно же PDM, по-сути своей, частотно-модулированный (ЧМ) сигнал, а ЧМ обладает хорошей помехозащищённостью. Преобразователи (множественное число) DSD-аналог есть на борту контроллеров, которые я использую. Плюс готовые библиотеки от производителя для работы с этим сигналом. Модуляторы стОят недорого, 240 рублей за штуку, опорная частота до 6МГц. Плюс поток данных только в одну сторону, от датчика к контроллеру.
Ценность импульсно-плотностной модуляции в том, что искажение нескольких импульсов слабо влияет на форму демодулированного сигнала. Простейший демодулятор- обыкновенная интегрирующая RC-цепочка. Идёт на интегратор поток импульсов с опорной частотой, например, 2МГц, и исказились в нём, например, несколько десятков импульсов, пусть даже сотен. Интегратор просто "проглотит" такой сбой. Ну, а для УАРТ нужно городить огород: двунаправленные приёмо-передатчики, контроллер в датчике, протокол обмена.
Есть первичные преобразователи со встроенными АЦП, так там, обычно, разрешение 10-12 бит, поэтому и ориентируюсь на эти цифры. Опорную частоту модулятора выбираю из полосы пропускания кабеля UTP-5, тем более при отсутствии возможности завести сигнал сразу в карту, я могу выбирать любую удобную мне частоту, лишь бы она обеспечивала разрешение 10-12 бит.

[maxssau]

Для генерации можно использовать ШИМ генератор контроллера

[tonyk]

Нельзя.
ШИМ- широтно-импульсная модуляция, мы меняем скважность импульсов, не меняя частоту.
ИПМ- импульсно-плотностная модуляция, мы меняем количество импульсов в единицу времени, то есть опорная частота подачи импульсов на модулятор постоянна.
Кстати! Ещё один нюанс! Тот модулятор, что я планирую применить, выполняет равномерное распределение импульсов что улучшает помехоустойчивость.

P.S. Для формирования ИПМ используются синхронные модуляторы.

[maxssau]

а если делитель менять?

[tonyk]

а если делитель менять?

Смысл? Сначала оцифровать АЦП, потом менять делитель. Вот что представляет собой модулятор:

Обрати внимание на интегратор: он просто срежет высокочастотную часть спектра входного сигнала(теорема Найквиста-Котельникова) , а АЦП, которые, обычно, SAR, потребует на входе такого же НЧ-фильтра, плюс погрешность преобразования. Не вижу ни каких преимуществ у МК в части формирования PDM перед дискретным модулятором.

[maxssau]

Ну как же нет смысла, дёшево и сердито

---------- Сообщение добавлено 09:45 ---------- Предыдущее сообщение было 09:44 ----------

https://www.radiokot.ru/articles/32/