Твик звуковой карты Focusrite Scarlett 2i4 (замена входных ОУ)

[JimCrowsby]

Объект твика: звуковая карта Focusrite Scarlett 2i4 USB (питание карты идет от USB)

Задача - проапгрейдить входной тракт до АЦП, чтобы максимально качественно писать на этой аудиокарте УДАРНЫЕ (нужна динамика, которой сейчас в карте нет), но и чтобы её универсальность сохранялась для записи вокала.

Проблема - на входах и в драйвере ADC стоят ОУ NJM2122 (Slew Rate: 2.4 В/мкс) и NJM4565 (Slew Rate: 4 В/мкс), что, как думаю, и создаёт бОльшую часть проблем замыливая динамику ударов.

Планируемое решение:
1. замена электролитов на Elna Cerafine (проходные), Nichikon KZ (в питание), SilmicII с "шунтами" 100n на ноги ОУ.. с этим более-менее понятно.. уже приобрел их и поставил на тренировку (400 часов пусть отработают на тренировочном стенде, потом перепаяю в карту)
2. Замена ОУ на быстродействующие (к примеру LT1364, LME49600 и подобные с учетом, что питание ±5В).. вот тут нужна Ваша помощь в подборе, чтоб и качество поднять на максимум, и динамику принести в карту..
(схему входного тракта прилагаю)

Что посоветуете для замены:
- ОУ на линейном входе - U14 (NJM4565)
- ОУ микрофонного преампа - U27 (NJM2122)
- ОУ драйвера ADC - U11 (NJM4565)
(требования к ОУ: бюджет не выше 15$ за ОУ; скорость нарастания выше или равно 1000В/мкс.. )

(и желательно, чтобы обвязку менять по минимуму)

...я понимаю, что кодек CS4272 - не лучшее решение для качественной записи, но текущая задача - выжать возможный максимум из того, что есть.

Схема входного тракта

G-CW1 и G-WIP1 - ведут на потенциометр 25К (два запараллеленых 50К)

Питание ОУ:

[свернуть]

[straus]

NJM2122 (Slew Rate: 2.4 В/мкс) и NJM4565 (Slew Rate: 4 В/мкс)

Для звуковых сигналов (до 20 кГц) и обычных линейных уровней достаточно 2.2-2.5 В/мкс.
Проблемы могут быть только, если на вход ОУ попадает высокочастотная помеха, даже с малым уровнем. Но это не твой случай видимо.
Так что надо подумать, а есть ли вообще смысл заниматься рукоприкладством. Ибо кодек ограничивает.
Хотя конечно 4565 имеет смысл заменить, но NJM2114 или даже 5532 достаточно (в обоих случаях нужно изменить полярность разделительных конденсаторов). А вот ключи 4066 там могут гадить заметно.

[JimCrowsby]

...достаточно 2.2-2.5 В/мкс.
..а есть ли вообще смысл заниматься рукоприкладством. Ибо кодек ограничивает.

...увы, не достаточно 2.5В/мкс, так как на ударных фронты сигнала достаточно крутые (на всех частотах слышимого диапазона) и текущего быстродействия не хватает(((
На малых напряжениях, при частотах выше 7 кГц, и при скорострельности 4 В/мкс, Вы никогда не получите адекватные фронты, например, звуков пружины рабочего барабана.. будет "мыло", напоминающее звук рабочего барабана)))

..да, кодек ограничивает, но задача как раз в том, чтобы ограничения кодека были единственными, которые участвуют в каком-либо ограничении.

Смысл есть, так как на RME пока не разжились, а на этой карте звук не устраивает... и что-то надо делать...
В любом случае - уверен, хуже не будет!))))

[straus]

увы, не достаточно 2.5В/мкс, так как на ударных фронты сигнала достаточно крутые и текущего быстродействия не хватает

Вот сказки рассказывать не надо. У ударных не такие уж крутые фронты. Совсем не крутые. Это раз.
Теперь два - какие бы не были фронты - дальше они будут обрезаны в соответствии с теоремой Котельникова.
И три - 2.5 В/мкс это для уровня 10 Вэфф и 20 кГц. Если уровень меньше (а там он намного меньше) - будет достаточно и около 1 В/мкс.

Но поскольку там есть оцифровка на 192 кГц я и сказал поставить NJM2114. У них 15 В/мкс, более, чем достаточно.

[JimCrowsby]

Вот сказки рассказывать не надо....

У каждого свой опыт.. поэтому спорить не будем...

На ударных самые крутые фронты у призвуков пружины рабочего барабана.. также работа по ободу.. еще некоторая перкуссия требует высокое быстродействие ОУ.. и тд.. (шумовые, щелчковые и другие подобные призвуки)
Какие ни были бы фронты, дальше они режутся на микрофоне... потом на межкаскадных конденсаторах (/трансформаторах).. потом на ОУ... потом на входных цепях АЦП.. и только потом по теореме Котельникова...
Я буду счастлив, если всё упрется лишь в теорему Котельникова...

Спасибо за Ваш совет, но хочется рассмотреть и опробовать более быстродействующие ОУ.

[straus]

У каждого свой опыт.. поэтому спорить не будем...

Нет никакого спора. Поскольку я это всё измерял, причём первый раз ещё лет 15 назад. Или даже 20.

На ударных самые крутые фронты у призвуков пружины рабочего барабана.. также работа по ободу.. еще некоторая перкуссия требует высокое быстродействие ОУ.. и тд.. (шумовые, щелчковые и другие подобные призвуки)

Ответ неверный. Самая большая крутизна фронтов у хэта.

Какие ни были бы фронты, дальше они режутся на микрофоне... потом на межкаскадных конденсаторах

На разделительных конденсаторах фронты не режутся.

потом на ОУ...

Даже в случае не переделанного устройства скорость ОУ достаточна.

хочется рассмотреть и опробовать более быстродействующие ОУ

Может сначала изучить теорию? Потому что можно поставить и 200 В/мкс, только результата не будет. Теорема Котельникова, проклятая. Но чтобы понять, почему предыдущие каскады перестают влиять, начиная с определённой скорости нарастания - нужны знания.

---------- Сообщение добавлено 01:08 ---------- Предыдущее сообщение было 01:07 ----------

они режутся на микрофоне

Дальше можно не продолжать.

[JimCrowsby]

...Дальше можно не продолжать.

А Вы попробуйте получить чистый меандр с выхода микрофона.. вот тогда сможете рассказывать, что микрофон фронты не режет... не уж то и все электролиты у Вас идеальный меандр в осциллографе рисуют?... так что, режут.. режут как миленькие...
Ок.. дальше продолжать будем без Вас... Но за совет на счет NJM2114 спасибо, буду иметь в виду.

[aganext]

А откуда на микрофоне чистый меандр возьмётся?

[JimCrowsby]

А откуда на микрофоне чистый меандр возьмётся?

Шумовые звуки имеют фронты (в том числе), близкие к фронтам меандра. Так что подобие меандра на микрофон таки приходит... Но, например, мембранные микрофоны не способны точно передать эти фронты (из-за веса мембраны, пружины, и инерции).. И чем ниже амплитуда акустического "меандра", тем больше мембрана микрофона заваливает его фронт.

[zoog]

до 20 кГц) и обычных линейных уровней достаточно 2.2-2.5

и даже 0,25В/мкс, если считать только скорость сигнала.

У ударных не такие уж крутые фронты. Совсем не крутые. Это раз.

У хорошего барабана спектр фронта - простирается до 20..40кГц, а тарелка вообще имеет максимум энергии в районе ~7к.

и только потом по теореме Котельникова...

В первую очередь входным ФНЧ (антиалиасинг), у аналоговых частей фильтрация не круче 12дБ/окт.

Дальше можно не продолжать.

Микрофоны разве не режут в диапазоне 15..40кГц?

ТС, есть эталонная запись? Которую можно подать на микровход и затем (через отдельный ущной усилитель) проверить прохождение сигнала по тракту? Сразу увидите, пропадает ли "скорость" после прохождения через электролиты, ОУ, ключи.

---------- Сообщение добавлено 11:05 ---------- Предыдущее сообщение было 10:48 ----------

Поскольку я это всё измерял

Измеряли средний спектр или импульсный?

[Alex]

На ударных самые крутые фронты у призвуков пружины рабочего барабана..

"Крутые" - это сколько? В цифрах?

Проблема - на входах и в драйвере ADC стоят ОУ NJM2122 (Slew Rate: 2.4 В/мкс) и NJM4565 (Slew Rate: 4 В/мкс), что, как думаю, и создаёт бОльшую часть проблем замыливая динамику ударов.

При 2.4 в/мкс и сигнале 2Vrms, полоса частот примерно 140кгц, или барабаны выше играют?

Если сам не можешь посчитать, вот тебе калькулятор:
http://www.learningaboutelectronics....or.php#answer1

---------- Сообщение добавлено 09:15 ---------- Предыдущее сообщение было 09:13 ----------

не уж то и все электролиты у Вас идеальный меандр в осциллографе рисуют?..

Причем тут электролиты к осциллографу?

[JimCrowsby]

"Крутые" - это сколько? В цифрах?

До 16КВ/мкс при 2Vrms (в зависимости от расстояния до источника звука.. чем дальше от источника, тем фронт более завален)

При 2.4 в/мкс и сигнале 2Vrms, полоса частот примерно 140кгц, или барабаны выше играют?

Дело не в способности воспроизвести частоту синусом (для чистого синуса 2.4В/мкс достаточно), а в способности воспроизвести фронт. Даже со скоростью 1000В/мкс не получится точно передать меандр на частоте 1кГц (оно то меньше завалит фронт чем 2В/мкс, но всё-равно завалит). Откуда возьмется меандр на микрофоне уже отвечал выше.

Причем тут электролиты к осциллографу?

Давайте ближе к теме, указанной в первом посте... а то так можно месяцами обсуждать зачем кобыле хвост (она ведь и без него жить может)...

[Alex]

До 16КВ/мкс при 2Vrms (в зависимости от расстояния до источника звука.. чем дальше от источника, тем фронт более завален)

Это вообще-то 0.9ГГц, ты уверен что про барабаны говоришь?

Кроме того, речь вроде как о звуковой карте шла? Даже если она работает на 768кгц и воостаанавливающий фильтр в ней на полвину этого найквиста - она не пропустит выше чем 384кгц.
Реально конечно в ЗК фильтр на 40-100кгц, соотвю выше она не пропустит.

Дело не в способности воспроизвести частоту синусом (для чистого синуса 2.4В/мкс достаточно), а в способности воспроизвести фронт.

А фронт - он не нулевой, значит имеет определенную максимальную частоту.
И это уж точно не гигагерц для барабанов

Даже со скоростью 1000В/мкс не получится точно передать меандр на частоте 1кГц (оно то меньше завалит фронт чем 2В/мкс, но всё-равно завалит).

Пи сигнале +/-2.8в (что соотв. амплитуде синуса 2Vrms) и скорости 1000в/мкс, длительность фронта 5.6 наносекунд,
Ты уверен что это все еще про барабаны и звуковую карточку?

Откуда возьмется меандр на микрофоне уже отвечал выше.

А микрофон гигагерц пропустит? А через микрофонный кабель, фронт 5.6нс тоже пройдет?
И звуковая карта тоже даст фронт 5.6нс?

Давайте ближе к теме, указанной в первом посте... а то так можно месяцами обсуждать зачем кобыле хвост (она ведь и без него жить может)...

Да какая разница какой бред обсуждать, про гигагерц от барабанов или про электролиты в осциллографе?

---------- Сообщение добавлено 17:23 ---------- Предыдущее сообщение было 17:17 ----------

замена электролитов на Elna Cerafine (проходные),

Я никогда не слышал о существовании проходных электролитов, но Керафайнов проходных точно не бывает.

[zoog]

Offтопик:

До 16КВ/мкс при 2Vrms

Тут без пруфов Вас опустят за такие слова цифры..

Откуда возьмется меандр на микрофоне уже отвечал выше.

Если Вы услышали где-то об "импульсности", "меандрости" звукового сигнала, то это было в общем, неточном смысле. С микрофона можно получить ~сотню кГц, но не думаю, что у Вас уровень лаборатории (там и мегагерцы измеряют).

[JimCrowsby]

Ребята, мне фиолетово согласны вы со мной или нет... и пруфов не будет...
тема открыта не для обсуждения меандров, осциллографов и барабанных установок..
Есть задача - заменить ОУ в карте на скоростные (от 1000В/мкс).. есть предложения или идеи?...

[zoog]

Offтопик:
Речь идёт не о согласии, а об адекватности. А это напрямую влияет на помощь с ответом.

[JimCrowsby]

Offтопик:

Offтопик:
Речь идёт не о согласии, а об адекватности. А это напрямую влияет на помощь с ответом.

Адекватность хотя бы в том, что ОУ от 1000В/мкс особо картину не испортят.. и их разница с NJM4565/2122 в любом случае будет положительной... также и цена нормальных ОУ 20В/мкс и 1000В/мкс не особо отличается... а речь про установку ОУ со скоростями 17КВ/мкс никто не ведет (хотя когда-нибудь попробовать было бы интересно).. Кто-то верит (понимает зачем) в профит скорострельности.. кто-то не верит (не понимает зачем).. какая разница, если цена реализации одинакова?...

[zoog]

Offтопик:
Пока что мы видим у Вас неадекватные как минимум входные данные. Сверхскоростные ОУ будут стоить не только денег, но и, возможно, переразводку платы и как минимум новую развязку и ООС. К тому же они не всегда хороши по шумам и искажениям, а это в данном случае приоритетно (у кого-то (кто понимает (или верит))).

[JimCrowsby]

Offтопик:
Хорошо... перефразирую входные данные:

у высокоскоростных ОУ больше "воздуха" и то, как они рисуют сцену мне нравится больше.. Поэтому ищу возможность применить ОУ со скоростями 1000В/мкс и более..

На счет малошумности, как я вижу, около 1nV/√Hz, там нужна только в преампе микрофона.. остальные 2 можно и с чуть большими шумами..
С супербыстрыми ОУ это надо отдельную схему делать, а не пытаться путем простой замены получить профит..
В качестве ОУ для линии рассматриваю LT1364 (шум - 9nV, по THD и гармоникам тоже далеко не шлак, звучит лучше NJM), а на счет микрофонного ОУ и буфера ADC пока не могу определиться.

[Alex]

и пруфов не будет...

Никто в этом и не сомневался.

заменить ОУ в карте на скоростные (от 1000В/мкс).. е

А че так мало? Ты же говорилбредил про 16кв, а тут всего 1кв?

Адекватность хотя бы в том, что ОУ от 1000В/мкс особо картину не испортят..

Если не будет возбуда или еще чего.

Ну так поставь AD8003 или AD8009, если по питанию пройдут, а иначе - ADA4870 или LT6264 или 6265.
C последними всю прошлую неделю возился, хороший опер. Хотя в ЗК ему конечно делать нечего.

Кто-то верит (понимает зачем) в профит скорострельности.

В том-то и дело

), а на счет микрофонного ОУ и буфера ADC пока не могу определиться

Тому АЦП что там стоит - разве что гильотина поможет, а не замена ОУ....