ADC na kościach Cirrusa - CS5381

gaballus · 18 Stycznia 2010

Projektów DACów na forum jest już kilka ale nie zauważyłem żadnego ADC. Może czas to zmienić, chociaż wiem że znacznie mniej potrzebne urządzenie niż DAC.

Ok od początku, na razie jest to faza projektowa, zacząłem od części cyfrowej i chcę się z Wami podzielić tym co zrobiłem, pewnie są osoby mające doświadczenie w tej kwestii więc liczę na konstruktywną krytykę i podpowiedzi co można zmienić.

ADC ma mieć możliwość pracy z częstotliwościami próbkowania 192, 96, 48, 44,1kHz i z długością słowa 24 lub 16 bit. Wyjścia coax, optyczne, USB (nie ma go w tej chwili na schemacie, ograniczone do max 48kHz 16bit) ADC zamierzam zrobić na kostkach Cirrusa CS5381 (ADC) CS8421 ( sample rate converter) CS8406 (transmiter SPDIF), dlaczego na kostkach Cirrusa, bo takie mam na stanie, a nie chciał bym inwestować dużych pieniędzy w ten projekt.

Sprawy techniczne: Złącze JP1 będzie podpięte do sterownika (na razie jeszcze nie ma projektu ale to raczej nie problem), wyprowadzone są wszystkie sygnały sterujące kostkami jak też sygnalizujące ich stany, do tego sygnały z generatorów 22.5792MHz i 24.576MHz (docelowo zapewne te generatory znajdą się na płytce blisko scalaków). CS5381 pracuje tylko w trybie 24bit dlatego zastosowałem CS8421 aby można było wypuścić też dane w formacie 16bit. CS5381 i CS8406 pracują jako master a CS8421 zarówno wejście jak i wyjście jako slave, i tu pierwsza wątpliwość. Jako że CS8421 jest asynchroniczny można by puścić przetwornik cały czas na 192 kHz (do tego służyły by JP2 i JP3) a zmieniać tylko format na wyjściu CS8421, o ile w przypadku 192 > 96 czy 48 nie bałbym się takiej operacji to już 192 > 44,1 może to nie brzmieć dobrze (192 nie jest krotnością 44,1). może ktoś ma jakieś doświadczenia w tej kwestii? Bo można oczywiście zsynchronizować wszystko i wypuszczać dane z przetwornika już z odpowiednią częstotliwością próbkowania a na CS8421 zmieniać tylko z 24 na 16bit. IC1 (bufory trójstanowe) i U4 służą do przełączania częstotliwości 22 i 24 MHz. IC2 to klucz analogowy służący do przełączania wyjścia konwertera w tryb 16 lub 24 bit (przełączanie za pomocą zmiany rezystancji podpiętej do wejścia SOAF konwertera). IC8 i U5 służą do sygnalizacji „przesterowania” przetwornika, można z nich zrezygnować i podpiąć się bezpośrednio pod wyjście OVFL, ale wtedy sygnalizacja jest jednocześnie dla obydwóch kanałów. W takiej konfiguracji sygnalizacja jest oddzielnie dla kanału R i L. Zasilanie jak widać podzielone, zupełnie osobno zasilanie części analogowej przetwornika, części cyfrowa układu zasilana a kilku stabilizatorów. Zarówno część analogowa jak i cyfrowa poprzedzona będzie prestabilizatorami (nie ma na schemacie). Staby w tej chwili najpopularniejsze co nie znaczy że takie zostaną. Nie ma też całego wyjścia tylko JP5 ale na razie zależy mi na dopracowaniu tej części. No i oczywiście brak analogu, ale to też później.

Pdfy i pliki Eagle ze schematem tutaj:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Bezpośrednio pdf ze schematem

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) cyfra.pdf

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Waldi_06 · 19 Stycznia 2010

Ten CS jest upsamplerem (i downsamplerem) asynchronicznym - co oznacza, że dla żadnej pełnej krotności npnawet 192 -> 48 nie jest to proste dzielenie przez 4.

W żadnym momencie nie pracuje on synchronicznie.

Zawsze sygnał wyjściowy jest niejako tworzony z "obwiedni" utworzonej przez sygnał wejściowy. Bardzo przypomina to mechaniczną przekładnię bezstopniową, gdzie transmiterem jest olej, a u nas elementem posrednim "obwiednia". Owa obwiednię należy rozumieć jako wyliczenie przez rdzeń wartości próbek dla dla dowolnych wartości w tym niecałkowitych. Gdyby to zawsze było dzielenie albo mnozenie przez liczbe całkowitą, to byłoby słychać róznice pomiedzy 176.4 a 192.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Molibden · 19 Stycznia 2010

Można robić samplowanie na 192kHz (choć nie sądzę by miało to sens w warunkach amatroskich i nie warto chyba pakować się w fs>96kHz), a niższe częstotliwości uzyskać przez asynchroniczny resampling do 96/44/48kHz.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Waldi_06 · 19 Stycznia 2010

Do tego bardzo dobry zegar, lub generator,

ale potrzbny jest analogowy stopień wejściowy z regulowanym wzmocnieniem oraz sygnalizacja -5 i 0dB, bo tutaj jak w dobrym kasetowcu im blizej zera (dla różnych taśm to było od +3do +6dB) tym lepiej, ale kaseta wybaczała lekki przester bo granica była umowna, a ADC nie wybacza.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

gaballus · 19 Stycznia 2010

Molibden, 19 Sty 2010, 21:30

>Można robić samplowanie na 192kHz (choć nie sądzę by miało to sens w warunkach amatroskich i nie

>warto chyba pakować się w fs>96kHz)

Z drugiej strony szkoda nie wykorzystać możliwości przetwornika skoro już takie są, chyba rzeczywiście puszczę go na 192kHz na stałe a żonglowanie częstotliwościami na resamplerze.

Może macie jakiś dobry patent na źródło 22.5792MHz i 24.576MHz. Z 24 jeszcze nie byłoby problemu ale 22 to już ciężko znaleźć, jest co prawda scalaczek MK2703 potrafiący robić te częstotliwości nawet nie trzeba kluczy do sygnału zegarowego tylko przełącza się scalaka w różne tryby ale on jest niedostępny raczej.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Waldi_06 · 19 Stycznia 2010

w Mouser sa świetne generatory na 24 i 22 które załatwią sprawę, wide DAC PCM 1704, przynajmniej tak polecam,

a jak nie to zegareki XO3 na kwarcach z Omigu

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

gaballus · 19 Stycznia 2010

Waldi_06, 19 Sty 2010, 21:48

>Do tego bardzo dobry zegar, lub generator,

>ale potrzbny jest analogowy stopień wejściowy z regulowanym wzmocnieniem oraz sygnalizacja -5 i 0dB,

A no właśnie zegar by się porządny przydał tak jak pisałem.

Stopień analogowy chyba oprę na projekcie który się znajduje tutaj

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

dokładnie pod ten przetwornik, nie wiem tylko czy potrzeba aż taki rozbudowany stopień analogowy.

Tzn chciałbym zostawić wejścia symetryczne jak i wzmacniacze mikrofonowe z Phantomem, limiter raczej też więc pewnie takie to rozbudowane wyjdzie, może do tego wskaźnik poziomu jeszcze. Ale stopień analogowy później najpierw część cyfrowa

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

JaroMi · 23 Stycznia 2010

Witam

Racja, rzadko zdarza się wątek o ADC:)

Z racji cyfrowego wzmaka układ taki potrzebny mi jest na codzień - stworzyłem go z rodzinki Texasa - Bufor FET na wejściu, OPA1632 na symetryzator ze wzmocnieniem 0,2 (bodajże - wszystkie dane z pamięci a robiłem go parę lat temu...) i filtr AA dalej pierwotnie do PCM1804 obecnie do PCM4222. Pracuje z bdb.generatorem 24.xxxMHz Crystek dajac 24b/96kHz/48kHz (przełączane w razie potrzeby dla DATa). Dodatkowo dla innych rejestratorów chodzi SRC4192 (na gen.22.xxx) ditherujac i resamplując do 16b/44.1kHz. Wyjścia SPDIF na DIT4192 (dwa optyki dwa koncentryki BNC)-pierwotnie do wzmaka szło I2S ale zrezygnowałem z powodu braku różnic sonicznych a cieżkiego przełączania.

Jako wskaźnik przesterowania -dwie LED. Całość wbudowana jest do przedwzmacniacza na jedno z dwu TapeOut.

Cóż jeszcze.

Warto się przyłożyć do części analgowej - w zasadzie ona limituje uzyskane parametry - spędziłem nad doboremi części trroszke, ale OIDP wyniki ocierały sie o granice 24bit :) oczywiscie troche przesadzam-żeby powiedzieć, ile naprawdę dB było musiałbym ponownie pomierzyc, ale napewno były lepsze niż podawane przez producenta (:o!). Drugą zmorą były przydźwieki i śmieci "z powierza" - niby niedoskwierające, ale widać je na np. -80db... lub niżej.

Co do brzmienia - 4222 brzmi wyraźnie lepiej niż 1804 (myślę, ze 6bitowy ADC kontra 1b)

Idzie przez niego wszystko, co analogowe - gramo, magneto i tuner i nie odczuwam jakoś jego obecności - a porównujac z paroma innymi wbudowanymi (DATy, karta.dźw.MAudio inne rejestratory) jest zdecydowanie debest.

Słuzy takze jako przyrząd pomiarowy - z PC- wiadomo.

Jakbym w czymś mógł pomóc -pytaj :)

Powodzenia

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

gaballus · 24 Stycznia 2010

JaroMi, 23 Sty 2010, 20:54

Czyli też opowiadasz się raczej za puszczeniem ADC na maksimum możliwości a do niższych wartości robić resampling na asynchronicznym resamplerze? Jeśli chodzi o analog to zdaję sobie sprawę że trzeba się będzie trochę namęczyć, z drugiej strony może wykorzystam tego gotowca do którego podawałem linka, dość rozbudowany ale ma wszystko co może być potrzebne, no i specyfika "pro" też mi odpowiada. Teraz powoli będę szlifował schemat cyfrówki (już konkretne generatory, sterowanie, wyjścia,wyjście USB) jak się z tym uporam to zabiorę się za płytkę. Analog zostawiam na później.

Jeśli masz gdzieś dokładne symbole generatorów to chętnie bym spojrzał bo to chyba teraz najważniejsza rzecz.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

JaroMi · 24 Stycznia 2010

Witaj

Raczej puściłem go na parametrach, przy jakich ma najlepsze osiągi audio (vide datasheet) - zresztą 192kHz nie przepchniesz SPDIFem (przynajmniej moje graty). Resampler tylko redukuje sygnał do potrzebnych parametrów nie wnosząc nic od siebie. A dużo łatwiej resamplerowi cyfrowo filtrować 20kHz niz mi robić filtr antyaliasingowy 25-30kHz :)

Generatory to wylut z jakiejś uszkodzonej karty dźwiekowej (

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) ) na osobnym bardzo starannym zasilaniu (to ten szeroko pojęty analog).

Zresztą jak wiesz dobre zegary odpowiedzialne są w duzej części za dokładne przetworzenie więc troche ich sie naszukałem i myślę, że warto było.

Podobnie z osobnego zasilania analog ADC, wogóle zasilanie to połowa, 45proc stopnie wejściowe (nieporównywalnie prostsze niż te z linka...) a sam ADC ruszył od razu i w spodziewany sposób:)-te 5 proc roboty. Akurat mi USB niepotrzebny jest, załatwiam wszystko po SPDIF.

Pozdrawiam

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )