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Sharc Attack: Minisharc ² xover

Message » 30 Nov 2014 11:25

Voici une petite présentation de mon nouveau filtre actif architecturé autour de la carte Minisharc de la Ste Minidsp.
L'idée de base de ce projet est de venir remplacer mon actuel DCX2496 (2x3voies) par une unité capable d'assurer le filtrage sur 2x8voies en IIR/FIR avec correction globale de la courbe de réponse/phase en FIR (par rephase par exemple).
Ce filtre est en cours d'élaboration, le site Minidsp http://www.minidsp.com/ reste la source officielle d'information sur ce produit.
J'ai placé le sujet dans la rubrique WIY car une grande partie des éléments sont des produits manufacturés... mais l'assemblage du tout, laisse tout de même la part belle au DIY :)

Mes enceintes actives (Zippy en 3 voies) utilisent un séquenceur de mise sous tension ainsi qu'une alimentation des circuits AOP externe et sur batterie.
J'ai décidé de faire d'une pierre deux coups et donc de reconstruire cette partie autour des alimentations discrètes de JCB associées à une carte arduino pour piloter les mises en/hors tension ainsi que la surveillance des défauts et de la température.
Ce boîtier fournira également l'alimentation aux cartes Minisharc /Dac ESS9023.
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Les coffrets sont issues de la récupération industrielle, il s'agit d'anciens Hub réseau en AUI... les châssis sont en acier.
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Je me suis rapidement résolu à ne garder que le fond et le capotage, les faces av et ar seront remplacées par des plaques en alu usinées avec les moyens du bord.
Les filetages n'étant pas au standard métrique, j'ai ressoudé des écrous aux endroits nécessaires.
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Petite astuce, l'utilisation du logiciel Sketchup pour dessiner les gabarits de perçage. L'option d'impression à l’Échelle (dans mon cas 1/1) permet une précision redoutable.
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Sur la photo générale de l'alimentation on peut remarquer un gros transformateur torique de 180VA en 2x18V ainsi qu'une alimentation moulée (le bloc noir)
de 5V DC en 1A, cette dernière n'a pour seul rôle que d'alimenter la carte arduino (en bas à gauche).

La mise sous tension du torique est assuré par un opto-triac, le monitoring des T° utilise des LM35.
Les cartes de JCB ont parfaitement remplacées l'ancien système sur batteries avec comme avantages un niveau de tension supérieur et surtout la durée d'utilisation n'est plus limitée (4 hrs max avant).

La partie filtrage now.
J'ai fait l'acquisition d'une première carte Sharc il y a une bonne année maintenant plus pour tester que par besoin.
A l'époque le firmware ne permettait pas de gérer la communication I2S autrement qu'en maître (In et Out) cela posait un pb pour interconnecter deux modules Sharc directement.
Avec la sortie de la version 1.4 cette limitation n'existe plus, c'est à partir de ce moment-là que l'idée d'associer deux cartes: une dédiée à la correction FR/phase en FIR et une autre pour le filtrage à fait son chemin.

La carte Minisharc ne disposant pas de DAC cette partie est laissée à charge de l'utilisateur. Un brillant participant du forum Minidsp à fait une carte DAC à base de ESS9023 cette carte est d'ailleurs disponible à la vente.
L'absence de sortie symétrique et le faible coût d'un petit dac vendu par Audiophonics m'ont poussé à réaliser cette partie avec mes mimines.

Attention amateur de pcb 4 couches l'image suivante risque de vous choquer... les amateurs de trous (sur plaque.... hooooooo) seront eux ravis :)
Il s'agit d'un sandwich de deux cartes: une première qui reçoit 4 cartes dac ESS9023 précédées d'un étage buffer I2S avec des 74LVC245 et une seconde carte qui symétrise les 8 sorties audio (DRV134).
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Vue d'ensemble: (pendant le montage)
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Sur la partie de droite, une carte permet d'obtenir une tension de 5V à partir du +15V, il s'agit d'une banale régulation autour d'un TL431 et d'un Mosfet (des fonds de tiroirs en fait).

La carte sharc du haut est équipée des addons carte d'entrées/sorties numérique (Digi-FP) et carte de gestion du volume, de la télécommande et de la sélection des sources.
(L'ensemble de ces trois cartes + le plugin 2x2voies constitue un OpenDRC.)

Mise aux poings (ouais ça fight!)
A la première mise sous tension... pas de mauvaise surprise comme de la fumée mais quelques petits bugs pour pimenter les soirées ;)
Un premier sur la carte des dacs, un signal manquant sur une des liaisons I2S.
Un second beaucoup moins facile à résoudre: des plocs ou des bruits étranges sur tous les canaux quand la première carte est chargée par le firmware opendrc.
En configuration 2x8 voies sur chaque carte tout fonctionnait parfaitement... (WTF !)

J'ai cru un instant à une incompatibilité entre les deux firmwares (ma configuration n'étant pas courante).
J'ai fait ensuite d'autres hypothèses notamment celle d'une dégradation des signaux I2S entre les trois cartes DIG-FP et les 2 sharcs.
Bon je vais faire court (et c'est déjà long) c'est bien de là que le pb venait.
J'ai donc ajouter un buffer I2S au dessus de la première carte Sharc, il dessert la carte DIGI-FP et la deuxième carte Sharc.
Une photo pendant la séance de "débeugage"
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Au final on arrive à cette structure, avec l'ajout d'un buffer au dessus de la carte Minisharc OpenDRC.
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J'ai cette semaine procédé à un rapide essai pour valider la solution et faire une première mesure.
Ma carte son UCA202 n'est pas très performante mais suffisante pour commencer.
Test de reblouclage, entrée en SPDIF sur carte minisharc 1 (plugin opendrc) et sortie sur sur la carte minisharc 2 (plugin 2x8voies) en aval des dacs) les deux cartes en mode Bypass.
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Configuration d'un LR8 100-600-5000 en 8voies, la première carte en Bypass.
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Une bizarrerie, sur les passe-hauts, je vais investiguer de ce coté là, la réponse de Minidsp fait état d'une version ancienne de mon Plug-in 2x8 (deux indices inférieurs à la version courante).

Un test en FIR à l'arrache sur la première carte (opendrc) avec une modification à la main de coefficients pour visualiser la cohérence en sortie avec la prévisualisation du logiciel.
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qui donne:
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Je placerai plus tard la suite des aventures, en fct des avancées.
Stéphane.
Dernière édition par stf_adonf le 03 Déc 2014 0:02, édité 1 fois.
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Message » 30 Nov 2014 11:26

Réservé pour la suite.
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Message » 01 Déc 2014 15:20

Merci pour ton partage steph, je vais suivre ce sujet. :wink:
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Message » 01 Déc 2014 19:48

Kro a écrit:Merci pour ton partage steph, je vais suivre ce sujet. :wink:


Mais de rien Cédric,
C'est bien but du forum :)

J'ai du ranger le matériel hier afin de que madame récupère l'usage de l'atelier du salon :)
j'ai pu tester cependant les choses suivantes : - Mise à jour des Plugins sur les deux cartes -> pas d'évolution.
- test en bruit rose -> pas mieux qu'avec du sweep.
- test dans la config suivante :Carte sharc n°1 (2x2) en filtrage IIR passe haut à 100hz en LR8 sur les deux voies -> Carte sharc n°2 (2x8) en bypass sur les 8 voies = même phénomène, la pente ascendante (ou as sans dent pour François) sur les 8 voies ne semble pas avoir une atténuation max avant Fc ? les deux cartes semblent réagir de la même manière (c'est déjà ça).

Il me reste à passer par le paramétrage manouel par biquad puis en FIR pour voir si le comportement reste identique.
à suivre donc.
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Message » 02 Déc 2014 21:59

Bon je viens de me faire souffler la solution à mon problème... qui n'en était d'ailleurs pas un !

Sur le forum Minidsp un gentil participant, m'a indiqué que la forme des signaux sur les pentes des passe hauts laissait à penser que j'atteignais la limite de mesure de ma carte son dans les plus basses fréquences.

Le boulet ! j'ai même pas pensé à faire une mesure du plancher de bruit de ma carte son....

voici donc une mesure sur un sweep de la carte son avec les entrées en cc.

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Avec tous les signaux:
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La mesure sous Arta (Steps) est similaire.

Bon moralité tout baigne :) faut juste en tenir compte dans l'interprétation de la mesure.

Bon je vais pouvoir poursuivre....
stf_adonf
 
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Message » 03 Déc 2014 21:34

Rapport S:N de 40 db à 20Hz, y a pas un soucis ?
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Message » 03 Déc 2014 23:05

Carrément ! je n'ai plus utilisé cette carte depuis.... au moins 2 ans et la dernière fois je n'ai pas souvenir d'avoir ce genre de pb.
Je me souviens avoir réalisé le même type de mesure sur mon DCX pour visualiser le filtrage sans observer ce phénomène.

Je n'ai pas percuté sur une défaillance de la carte et pourtant c'est bien une règle de base de considérer une mesure par rapport au caractéristiques intrinsèques de la chaine de mesure... un simple test des entrées en CC permet de s'en rendre compte.

Bon l'essentiel est que le système soit opérationnel, les possibilités sont grandes avec deux cartes ! je pense qu'il y a de quoi faire mumuse :)
Le temps de trouver une autre carte son.

Dans les modifications certainement à venir une interface USB-I2S mais faut que je cogite l'intégration dans le système actuel pour partager l'entrée I2S utilisée par la carte d'E/S DIGI-FP, une petite carte µC (arduino) pourrait s'acquitter de cette tâche... à voir.
stf_adonf
 
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Message » 06 Déc 2014 20:19

Test d'une nouvelle carte son.
Il s'agit d'une M-audio fast track pro (trouvée sur LBC).

Les résultats sont sans commune mesure même s'il s'agit des mêmes mesures .... :ko:

configuration loopback:
M-audio-out SPDIF -> In SPDIF OpenDRC -> I2S -> Minisharc 96K 2-8 -> I2S -> DAC ESS9023 -> Carte symétrisation 8 voies.
Les deux cartes minisharc en bypass.
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On peut remarquer que les canaux Mid et high présentent une coupure basse autour des 100hz avec -4dB d'atténuation à 20hz.
C'est la valeur des capas sur ces sorties qui en est la cause. Lors de réalisation de la carte de symétrisation je ne disposais pas de suffisamment de condensateurs de la même valeur... bien que dans l'utilisation que je vais en faire cela ne soit pas dramatique, je vais néanmoins homogénéiser tout ça.

Enfin une mesure d'un filtrage LR8 100hz 600hz 5Khz sans perturbation.
M-audio-out SPDIF -> In SPDIF OpenDRC -> I2S -> Minisharc 96K 2-8 -> I2S -> DAC ESS9023 -> Carte symétrisation 8 voies.
Open DRC en Bypass.
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stf_adonf
 
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Message » 05 Jan 2015 17:12

Bonjour,

J'ai pratiquement le même projet :
- un miniSHARC
- 3 x DAC SABRE ES9023
- un Raspberry

L'idée de serait utiliser le Raspberry avec Modipy (pour utiliser spotify) -> I2S -> MiniSHARC -> I2S -> 3xDAC.
Penses-tu qu'un buffer entre le minisharc et les DAC soit obligatoire ?
ak37
 
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Message » 06 Jan 2015 9:19

Salut

pour liaison I2S ca dépend de la qualité de ton cablage et de la longueur
avec un cable en nappe de 10cm et un fil de masse entre chaque conducteur et considerant une liaison direct entre raspy et minisharc, ca devrait marcher. Aussi on peux debugger une liaison I2S en insérant des resistances de 50ohms sur certains fils, ca forme un RC qui retarde le trig coté recepteur 8)

Sacré intégration stf_adonf ! ca fait 2 ans que je reflechis à une solution "maxi cross over" et toi tu as fait un truc béton !
à ta place, vu la taille et l'ambition du projet j'aurais fait des circuits imprimés. (raz le bol de passer des heures avec la pince à denuder)
comment tu gères le volume ? numérique ...?
tu comptes remplacer les filtres de Zippy ? il me semble que c'est du soustractif, pas sur que Minishark le fasse :ko:
(je cogite à une solution similaire avec 2 ADAU1452 et 8 NOS DAC pilotés par Teensy 3, ca avance-doucement)
maxidcx
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Message » 06 Jan 2015 9:44

Merci pour ta réponse!
Pour les liaisons il doit être possible de faire moins de 10cm sans problème ! C'est une bonne idée l'arduino pour ma mise sous tension cadencé du tout!
Le minisharc a l'air relativement complet ! FIR, IRR, 10biquads par canal etc...
Le minisharc peut gérer le volume :wink:
ak37
 
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Message » 06 Jan 2015 12:53

Pour le volume numérique, je suis d’accord si le dac est capable d'un SNR permettant de passer du 16bit propre à -30db. (donc 126db si je ne dit pas de bétise), ca commence à faire :)
maxidcx
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Message » 06 Jan 2015 14:36

Purée! Stéphane!!! tu fais fort!!!
J'adore tes plaques à trous, évidemment.
Beau boulot...Ca promet.

maxidcx a écrit:tu comptes remplacer les filtres de Zippy ? il me semble que c'est du soustractif,


Stéphane a un dcx2496 sur ses Zippy, et le filtre analogique des Zippy n'est pas soustractif (du moins pas à délai).
Philby
 
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Message » 06 Jan 2015 15:19

Salut Philby. Ouf ca fait du bien de voir que le nouveau forum se reveille!
Philby a écrit:
maxidcx a écrit:tu comptes remplacer les filtres de Zippy ? il me semble que c'est du soustractif,


Stéphane a un dcx2496 sur ses Zippy, et le filtre analogique des Zippy n'est pas soustractif (du moins pas à délai).

cf chapitre "Synoptique du filtre séparateur de l'enceinte 3 voies adaptée à Zippy" page 42 du tuto v4.03 pour avoir une opinion différente 8) et les infos sur les delais à base de passe tout dans les chapitres amont. on doit pas etre loin du LV6.
maxidcx
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Message » 06 Jan 2015 15:52

Tu lis trop vite!
Le délai implémenté sur ce filtre (que je connais bien, puisque je l'ai monté) est uniquement destiné au décalage tweeter/boomer du coax 12CX32.
Il n'intervient pas dans le filtrage, et est en série dans le circuit "medium", et non pas bouclés avec un filtre comme dans le LV6. On ne peut générer de tempo suffisante à un LV6 en analogique et sur une bande suffisante.

perspective-3-lr.JPG


Je te mets le schéma de la carte. Concernant les filtres, ce ne sont que des ordres 2 ou 3, avec des Q réglables par les résistances et l'aop de contre réaction sur chaque cellule. Ils sont mis en série ou combinés.
Pas le moindre LV6! Mais 70 aop tout de même!

Tu as le délai en schéma 2 (8 cellules passe-tout)

Relis la partie 1-5 de cette partie du tuto page 46 : "Les deux plaques de champ....."
Fichiers joints
separation_transferts.pdf
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separation_schéma2.pdf
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Philby
 
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