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Projet DAC+DSP 2x2/3/4 voies HQ - design PCB

Message » 19 Jan 2018 0:01

J'ai bien lu mais je suis passé à coté, LM6171
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speedbad
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Message » 19 Jan 2018 8:23

Salut et merci pour les encouragements, il y a encore un peu de travail :)

Avel_Biz a écrit:J'aime bien le principe et le dac...pour une petite install stereo à deux voies ou trois !

:bravo:

speedbad a écrit:Ton dac serait pas transformable en DAC 8ch avec une interface twistedpearaudio 4*S/PDIF=>1* I2S 8ch ?
que comptes tu utiliser comme I/V stage ?


chaque carte DAC comprend un AKM AK4490 et le necessaire pour sortir 2 voies (ou une mono en différentiel)
les cartes seront configurables en "hard" ou en I2C
je prévois la connectique et les principes d'alimentation pour pouvoir utiliser plusieurs cartes ensemble, et je ne vois pas de problème pour en mettre 4 cote à cote. elles sont exclusivement en mode I2S avec isolateur sur chaque carte.
le point important qui n'est pas encore figé aujourdhuy c'est le master clock et surtout la distribution propre entre les cartes, mais c'est le sujet du jour.

les AKM sortent directement en tension et il n'y a pas besoin de convertisseur I/V, juste un soustracteur qui est l'étage final sur les schéma.
le LM6172 n'est utilisé que sur la partie Alimentation 12V. Pour les filtres et les soustracteurs, ce devrait être des OPA1612
Et en utilisant correctement le point de référence du soustracteur il est possible d'éviter tous les problèmes de boucle sur le 0V coté conectique RCA inhérents aux solutions multivoies (dans les limites du CMRR et de la précision des résistances utilisées).
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 9:31

c'est avec plaisir que j'ai reçu ce matin une réponse à un MP envoyé a cal1sto qui contribue sur le forum diyaudio. je l'ai sollicité pour de l'aide concernant la possibilité de customiser le software xmos pour pouvoir piloter la carte dac et envisager des fonctions supplémentaires. La réponse ne c'est pas fait attendre longtemps et nous aurons probablement le plaisir de le voir intervenir ici. welcome

cal1sto a écrit:
maxidcx a écrit:Bonjour cal1sto

j'officie sur hcfr et actuellement je fais un PCB pour un DAC "highend" a base d'AK4490

j'ai vu dans different post que tu as modifié le firmware xmos usb2.0 et que tu as réussi à l'utiliser sur la carte diyhkink.

j'ai cette carte (la version multichannel) et j'ai récemment passé du temps sur le site xmos et pour installer le "fameux" compilateur.

mais honnêtement j'ai du mal de démarrer... est ce que tu pourrais me conseiller et m'aider à créer une version de projet custom que je pourrais ensuite customiser moi même. ?

Merci par avance !
fabrice


Salut Fabrice,

Comme j'ai pu voir sur hcfr tu veux faire un DAC 2X2 avec filtre FIR , comme tu le sais sûrement le DAC lui même à déjà 5 FIR(AK4490) et 6 FIR(AK4497) intégré et sélectionnable en live, j'ai pour ma part de diyinhk le XMOS multichannel et le XMOS isolated 768khz, ainsi que le module AK4490 et 2 X AK4497, pour alimenter l'ensemble j'utilise les module sur base de LT3042 pour le 3.3V, 5V et -12V/+12V soit deux modules , pour la programmation il te faut la plateforme de dev gratuite de XMOS (basé sur éclipse) et le package source USB audio 2.0 , de cette base utilisant un tout autre DAC et ADC tu as a lui déclarer l'adresse et registre d'échange de données du AKM de cette manière les échanges en I2S et I2C ce feront correctement sur l'un et l'autre DAC, puisque le AK449X peux fonctionner en dual mono/mono , de plus la source originale du code utilisé gère un PLL et je préfère de loin de bon crystal en low jitter plus flexible et réduisant le code et du coup le temps d'exécution, quand à faire tes propres FIR la fonction DSP du XMOS te sera bien utile,
à bientôt
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 10:05

Oui quel est l'importance du master clock pour nous ?
J'ai lu la dessus qu'en dehors d'un retraitement en studio avoir une world clock ne changerai pas grand chose pour nous diyeur car la déviation serait infime si la source numérique est propre.

Donc en gros si je comprends il est possible de brancher 4 dac sur un truc genre Cronus Reclocker de twisted pear.
Ensuite il est possible soit de diviser l'I2s 8ch en plusieurs i2s 2ch soit d'utiliser 4 interfaces digial s/pdif vers i2s 2ch, comme l'horloge n'est pas sur la carte d'entrée i2s les deux choix sont possibles.

Merci pour l explication sur l'I/V stage, c'est intéressant face au 9038PRO
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speedbad
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Message » 19 Jan 2018 10:32

Salut

le wordclock et le masterclock sont très différents.
dans notre cas, les cartes dac sont cote à cote dans le même boitier et pilotées par le même flux usb-i2s, donc le wordclock est le même (en l'occurence c'est le signal LRCLK). le master clock est à 22/24mhz et cadence les modulateurs delta-sigma et les filtres internes des AKM. il doit etre le même sur les disons 4 AKM, mais la difficultés complémentaire c'est que le jitter / phase noise de ce signal vu de chaque AKM doit être le plus faible possible. Donc il faut un quartz "centrale" de très haute qualité et distribuer le signal d'horloge de tel sorte que chaque dac le recoive proprement. il faut aussi l'envoyer vers la carte USB ou le DSP qui sera en amont. Dans un premier temps, on peux utiliser les quartz qui sont généralement sur les cartes USB ou nanoSharc. ca marchera, mais la qualité reste "grand public".

Dans une config idéale il faudrait une carte "super clock" qui distribue le signal 22/24 à chaque récepteur (dac, dsp, usb) en isolé, par exemple à travers des transfos type liaison ethernet.

exemple de petite carte sympa:
https://www.amb.org/audio/omicron1/
ou la HPRC-331 qui utilise un transfo ethernet
ou http://www.newclassd.com/index.php?page=20
ou http://www.newclassd.com/index.php?page=213&hv=1
Dernière édition par maxidcx le 19 Jan 2018 10:52, édité 1 fois.
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 10:50

Ok merci, en plus je n'aurais pas d'USB ou DSP au dessus donc ta solution est utile pour moi, on peut utiliser Cronus ?
"NEW: Buffered Master Clock output for driving multiple targets" => ça a l'air intéressant
http://twistedpearaudio.com/digital/cronus.aspx

Du genre si le ga veux faire simple est pas cher c'est la masterclock de carte USB ou nanoShark sinon c'est Cronus

Ton projet m’intéresse de plus en plus pour mettre derrière mes LPUHP V2 (et le reste) ^^
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speedbad
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Message » 19 Jan 2018 10:56

:bravo:
je le sens bien aussi
je regarderai la cronus
a+
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 11:51

je suis en train d'hésiter pour les signaux I2S, y compris mclk, entre isolation ou LVDS/Différential...
le plus simple et qui doit donner un bon résultat serait d'équiper chaque carte dac avec simplement un quad receiver LVDS alimenté proprement par le signal 3V3 AVDD (qui est décrit par akm comme étant pour le "clock" dans la doc ak4493).
on peux envisager de chainer 4 cartes avec un cable en nappe et un header 10pin

speedbad a écrit:on peut utiliser Cronus ?
"NEW: Buffered Master Clock output for driving multiple targets" => ça a l'air intéressant
http://twistedpearaudio.com/digital/cronus.aspx

pas mal du tout le module cronus.
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 17:51

bon la décision est prise, connecteur au pas de 2.54 pour
-signaux MCLK, LRCLK, BCLK et SDATA en 2 fils LVDS sur 4 receiver sn65lvds2, (celui pour mclk est alimenté séparément par AVDD)
-masse et reset externe supplémentaire
donc 10 fils et possibilité de relier carte à carte avec une nappe.
2 fils suplementaires pour I2C
2 fils non utilisés pour l'instant donc max nappe de 14points.

possibilité de configurer pour utiliser du I2S "single ended classique" et non lvds

donc pas d'isolateur sur les cartes dac, mais ca ne doit pas gêner du fait de la gestion des 0V séparés RCA-analogique-Digital, et puis il est toujours possible d'utiliser une carte usb isolée (jlsound, diyinhk...) ou faire un pcb d'interface ultérieurement, avec une horloge par exemple.

dipswitch 6 position pour le mode "paralelle"
addition d'un circuit de reset adm708
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 18:23

Je ne comprend pas trop comment tu va garder une impédance de 100 ohm constante surtout en branchant plusieurs receiver en //.

Pourquoi du MCLK en tension "analog" ?
En général, si un IC à du AVDD pour une horloge entrante, c'est qu'il doit alimenter une PLL qui est considérée comme analogique.

Dans la nappe, ne faudrait 'il pas un fil au GND séparant chaque paire ?

Suis un peu septique en fait. :ko:
thierryvalk
 
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Message » 19 Jan 2018 18:34

quasiment terminé, plus que de la cosmétique, et des vérifs de quelques détails
le bout de schéma pour l'arrivée I2S, le reset et les switch:
Image

le pcb coté composant (manque la partie droite soustracteur pour)
Image
le pcb coté soudure
Image
c'est plein comme un oeuf
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 18:46

thierryvalk a écrit:Je ne comprend pas trop comment tu va garder une impédance de 100 ohm constante surtout en branchant plusieurs receiver en //.

Pourquoi du MCLK en tension "analog" ?
En général, si un IC à du AVDD pour une horloge entrante, c'est qu'il doit alimenter une PLL qui est considérée comme analogique.

Dans la nappe, ne faudrait 'il pas un fil au GND séparant chaque paire ?

Suis un peu septique en fait. :ko:


pour l'impédance effectivement ca cloche, il faudrait surement mettre la terminaison sur la dernière carte et uniquement elle :wtf:

je mets le mclk sur le avdd car il semble que l'avdd ne soit utiliser dans l'akm que pour "clock interface", cf datasheet du 4497 et 93, et la conso n'est que de 1ma sur ce signal. mais c'est un peu un pari.

avec la configuration +/- du lvds je pense qu'on a pas besoin d'un fil de gnd entre chaque signal. Par contre effectivement en I2S single c'est généralement le cas. du coup mon idée comme tu peux voir sur le schéma c'est de polariser le signal "-" avec dvdd/2 (et de ne pas le mettre à la masse coté source. a revoir. je ne suis pas 100% confortable mais la nuit porte conseil
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Message » 19 Jan 2018 19:12

Lorsque tu route des paires, le 2 pistes qui la constituent doivent avoir la même longueur et toujours le même écartement.
Je sais qu'en pratique, c'est pas toujours évident, mais il faut s'en rapprocher.
Et avec des signaux à ces fréquences les angles droits des pistes sont à bannir.

Comprend pas trop ta polarisation du signal "-" et là c'est certain que tes impédances deviennent n'importe quoi.

Oui, il faut dormir de temps en temps. :mdr:
thierryvalk
 
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Message » 19 Jan 2018 19:54

bon avant de dormir voila l'explication pour une liaison en mode "I2S single-ended" exploitant les receviez lvds, sans créer de contrainte côté source:
Capture d’écran 2018-01-19 à 18.50.26.png
Capture d’écran 2018-01-19 à 18.50.26.png (31.27 Kio) Vu 645 fois

je ne représente que 2 des 4 signaux i2s,
il y a disons le dsp en haut
et 2 à 4 cartes dac reliées par nappe 10 points (numéroté 1 à 6 en haut)
resistance de terminaison uniquement sur la dernière carte. édit: et non monté en mode SE, uniquement lvds
l'idée c'est de créer une tension milieu de vdd/2 sur chaque carte dac, mais qui utilise le même fil de la nappe (1 ici). il servira à polariser chaque conducteur "-"
donc coté dsp, au lieu d'envoyer disons 4 signaux 0Volts intercalés, il suffit de ponter les files 1 3 5 7 9 ce qui renvoie le vdd/2 et sépare les conducteurs. le gnd n'est véhiculé que sur le fil 2 dans cet example, et il est relié à chaque gnd DAC par une r-serie genre 50ohms, car de toute façon le 0V commun est ailleur
les lvds ont besoin de faire la différence donc il faut un vdd/2 pour créer une différence non nulle à chaque fois

ok?
maxidcx
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Message » 19 Jan 2018 20:39

Le M-LVDS devrait répondre aux besoins (http://www.ti.com/lit/an/slla108a/slla108a.pdf) :wink:
Eric.D
 
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