USB Audio - forumowe "Amanero"

[.3lite]

Efekt jest mierzalny o ile reszta projektu go nie spapra
W szczególności zasilanie

Czy masz jakieś pomiary jakiegokolwiek urządzenia w wersji z różnymi zegarami o których tu mowa?

[kolmen]

Czy masz jakieś pomiary jakiegokolwiek urządzenia w wersji z różnymi zegarami o których tu mowa?

Zrób je sam
Wtedy uwierzysz :)

[irek]

A macie dostep do profesjonalnego analizatora widma, zeby zmierzyc jitter? Bo jesli nie to cale to gadanie o generatorach to walka z wiatrakami i stwarzanie sobie nieistniejacych problemow.

Jak juz macie wplyw na generator to ja bym polecil pobawienie sie wyzsza lub nizsza czestotliwoscia taktowania. Odtwarzane dzwieki beda mialy inna czestoliwosc co da ciekawy efekt odsluchowy.

[.3lite]

A macie dostep do profesjonalnego analizatora widma, zeby zmierzyc jitter? Bo jesli nie to cale to gadanie o generatorach to walka z wiatrakami i stwarzanie sobie nieistniejacych problemow.

No i właśnie do tego dążyłem, gadać sobie można, ale nikt nie pokazał jakichkolwiek pomiarów. Takie posty są typu "wiem, ale nigdy nie mierzyłem".

Mój analizator widma może coś takiego zmierzyć, ale jego własny szum fazowy nie będzie wystarczający dla samego zegara Crystek CCHD-957. Muszę zobaczyć bo po prostu nigdy nie mierzyłem. Na pewno sam pomiar zależy od RBW i tutaj od wyniku trzeba jeszcze odjąć 10 * log(RBW) aby mieć faktyczny wynik szumu fazowego, albo i może lepiej dać RBW na 1 Hz i pójść zrobić sobie coś do jedzenia. Nie zmienia to jednak faktu, że pomiar samego zegara nie ma większego sensu. Lepiej zmierzyć wyjściowe MCLK bądź LRCLK i ich szum fazowy bo jitter samego układu tak czy siak jest znacząco większy niż szum fazowy samego zegara.

Artykuł od Agilent na temat pomiarów spektrum:



http://ewh.ieee.org/r5/denver/sscs/P...0_Agilent1.pdf

[irek]

Wszystko sie zgadza. My we dwoch chcemy mierzyc a reszta sluchac a najlepiej jakby ktos posluchal i powiedzial czy slyszy koniecznie z ocena ten jest super a ten do dupy :)

No wlasnia analizator powinien byc ustawiony na 1hz (RBW) a taka analiza dluuuugo trwa :) Choc bez przesady, mozna poczekac :)
Wazne jest jaki szum ma sam analizator, bo jak w nim siedzi taki sam generator to nie wiele sie zmierzy, po prostu trzeba zalozyc, ze to referencja i tyle.
Wiec zmierzyc mozna cos gorszego od jakosci analizatora.

I teraz pytanie co mierzyc. W zasadzie od generatora poprzez caly uklad mamy doczynienia z dzielnikami czestotliwosci.
Wiec mozna mierzyc MCLK ktory ma megaherce albo LRCLK ktory ma czestotliwosc probkowania. Ale mozna tez mierzyc sygnal na wyjsciu DAC-a!
Trzeba tylko wygenerowac prostokat o czestotliwosci 11,025khz dla probkowania 44,1khz i podac go zwyklej analizie w pasmie audio (karta muzyczna).
Tylko, ze nawet majac profesjonalna karte muzyczna to watpie aby w niej siedzial generator za stowke :) Wiec raczej zmierze jitter samej karty :)

I na tym skoncze, bo jeszcze zostala analiza widmowa jitter-u o czym mozna ksiazke napisac :) Jesli bedzie to tylko szum szerokopasmowy to trawa szumowa na analizatorze bedzie sie podnoscic. Ale ja kto bedzie jitter od 50hz z sieci to pojawi sie odpowiedni prazek na analizatorze. To nawet mozna samemu wygenerowac zasilajac DAC-a z zasilacza o sporych brumach a najlepiej regulowanych.
Najciekawsze analizy widma jitter-u sa jak mamy doczynienia z generatorami z petla PLL.

- - - - - aktualizacja - - - - -

Tu jest fajnie wyjasnione co to takiego jitter i jak wplywa na pomiary. W tym przypadku chodzilo o niezbyt dobra oprogramowanie petli PLL generatora.
https://www.youtube.com/watch?v=K1IJH9aJvgE

A tu porownanie widma czyli jitter-u roznych generatorow:
https://www.youtube.com/watch?v=_Mup2VnXH_k

Wiem, ze wolelibyscie cos o audio ale nie znam prezentacji takich pomiarow w necie. Cala sprawa zakrawa o woodoo wiec zaden specjalista sie tym nie zajmie, szczegolnie formulowaniem wnioskow na temat wplywu na brzmienie.

[raven1985]

I teraz pytanie co mierzyc.

Wyjście dac.

[.3lite]

Wyjście dac.

Najlepiej, ale teraz chcemy porównać same konwertery USB -> I2S. No i co tu mierzyć? Najlepiej pewnie LRCK, ale MCLK też zrobi swoje jak odbiornik używa go jako master clocka.

Poniżej pomiar MCLK na szybkości jeszcze zanim musiałem wyjść (piszę z telefonu):



Sygnał główny zrobił lekki objazd po rozgrzaniu. Ma gdzieś 8 dBm. Wychodzi gdzieś 94 dBc / Hz @ 100 Hz. Tylko teraz nie wiem czego to szum. Muszę zrobić jakiś pomiar referencyjny chociażby samego generatora Crystek.

[kolmen]

Lepiej zmierzyć wyjściowe MCLK bądź LRCLK i ich szum fazowy bo jitter samego układu tak czy siak jest znacząco większy niż szum fazowy samego zegara.

Szum samego zegara jest składową układu
Spaprany układ potrafi skutecznie zamaskować zysk ze stosowania dobrego zegara

[kolmen]

A macie dostep do profesjonalnego analizatora widma, zeby zmierzyc jitter?

tak

[irek]

Wyglada dobrze :) Ciekawe jestem jak by bylo widac 100hz z kiepskiego zasilania?

A jakie masz zasilanie? Bo wszystkie tego typu uklady zasilane sa z USB a rozne komputery roznie maja z jakoscia tego zasilania. Napiecia na szynie danych USB powoduja, ze scalak odbiorczy musi byc zasilany z 5V a nie np z 3,3V Chyba, ze podniesiesz przetwornica 5V wyzej i pozniej wystapilizujesz dobra liniowka.

Jaki model analizatora? Z tego co widzialem to siglent pobil niskimi szumami popularnego Rigola 815 :)

I jak sie podlaczyles do analizatora? Bezposrednio na wejscie ew przez tlumik czy przez sonde pola?

- - - - - aktualizacja - - - - -

Wyjście dac.

Jak masz analizator widma pod reka to mierzysz co chcesz :) A jak nie masz to mierzysz jakas karta muzyczna wyjscie DAC :)

[.3lite]

Muszę sprawdzić :)

Zasilanie było prosto z USB, ponieważ chciałem zrobić pomiar w warunkach takich jakich układ ma pracować. Laptop był normalnie podpięty i zasilany z 230V.

Model analizatora to Siglent SSA3032X. Na początku chciałem Rigol, ale wiele tych porównań przekonało mnie do Siglenta :)

Podłączony był bezpośrednio do analizatora bez żadnego tłumika (analizator może przyjąć sygnał do +30 dBm). Sondy pola posiadam, wszystkie rodzaje, ale tutaj raczej nie mają żadnego użytku.

Mierzyłem też generator VANGUARD TCXO 48.1584 MHz i faktycznie jest stabilny temperaturowo pod względem częstotliwości, ale coś jest nie tak z szumem fazowym. Miał prążki na 100 Hz offsetu względem głównej częstotliwości. Nie wiem dlaczego, może coś nie tak z moim pomiarem. Muszę to jeszcze raz sprawdzić. Zresztą, jego szum fazowy to tylko -115 dBc @ 1 kHz według datasheet.

[sylvester]

A jakie masz zasilanie? Bo wszystkie tego typu uklady zasilane sa z USB a rozne komputery roznie maja z jakoscia tego zasilania.

Co do jakości zasilania generatora zgoda, filtracja zasilania powinna być na poziomie układów analogowych.

Napiecia na szynie danych USB powoduja, ze scalak odbiorczy musi byc zasilany z 5V a nie np z 3,3V Chyba, ze podniesiesz przetwornica 5V wyzej i pozniej wystapilizujesz dobra liniowka.

Jednak to jest już dla mnie wprowadzanie w błąd. Standard USB 2.0 dopuszcza minimalne napięcie VBUS tylko 4.4V, minimalne napięcie na liniach danych dla Full-Speed to 3,0V (max. 3,6V). Dla High-Speed dla stanu niskiego napięcie na liniach DP,DM musi
być w przedziale -10...10mV, dla wysokiego w przedziale 360...440mV i np. USB PHY w SoCach jest często zasilany napięciem tylko 1,2V czy 1,0V.

Zobacz sobie rozdział 7.1.7.1 i 7.3.2, Table 7-7 załączonego standardu.

[kolmen]

A jakie masz zasilanie? Bo wszystkie tego typu układy zasilane sa z USB a rozne komputery roznie maja z jakoscia tego zasilania.

Jesteś w błędzie , tylko te słabsze :)
Dlatego też pisałem o jakości zasilania
Dla kogoś kto jako zasilanie traktuje "5V" z USB zegary rzeczywiście nie różnią się od siebie niczym poza wymiarami i cena :lol:

[.3lite]

Jak komuś bardzo zależy na zegarach Crysteka to można zamontować CCHD 575. Ma 7.5x5mm, także powinien się zmieścić.
Niestety występują tylko wersje 22/24 MHz (za około 50zł w Mouser), także trzeba by zrezygnować z wyższych częstotliwości próbkowania...

http://www.crystek.com/crystal/spec-...k/CCHD-575.pdf

Z ciekawości wziąłem te CCHD-575 i będą pasować jeśli to kogoś interesuje:



Niestety wersja 45/49 tylko na specjalnie zamówienie. Na spokojnie je potem sprawdzę.

[irek]

Co do jakości zasilania generatora zgoda, filtracja zasilania powinna być na poziomie układów analogowych.

I tu jest problem, bo uklady analogowe wymagaja czystego zasilania w pasmie audio co jest proste do uzyskania. Jednak dla w.cz. jakosc stabilizatora nie ma juz wplywu, tu liczy sie miejsce umieszczenia i jakosc kondensatorow w zasilaniu.

.3lite rozbiles pomiary widma szumu samego zasilania? Ciekaw jestem czy widac na nim prazki od czestotliwosci generatorow i pracy procesora?

Jednak to jest już dla mnie wprowadzanie w błąd. Standard USB 2.0 dopuszcza minimalne napięcie VBUS tylko 4.4V, minimalne napięcie na liniach danych dla Full-Speed to 3,0V (max. 3,6V). Dla High-Speed dla stanu niskiego napięcie na liniach DP,DM musi
być w przedziale -10...10mV, dla wysokiego w przedziale 360...440mV i np. USB PHY w SoCach jest często zasilany napięciem tylko 1,2V czy 1,0V.

No to wszystko jasne, choc bardziej interesowalo mnie maksymalne napiecie, bo jak uklad masz zasilany z nizszego to sygnal bedzie wiekszy od zasilania. Prawdopodobnie rozwiazuje to specjalna konstrukcja wejscia.

Dla kogoś kto jako zasilanie traktuje "5V" z USB zegary rzeczywiście nie różnią się od siebie niczym poza wymiarami i cena :lol:

Ale co mas zna mysli? Ze nie nalezy zasilac cyfrowki z 5V USB czy wogole nawet po wystabilizowaniu na 3.3V jak w omawianym ukladzie?

Z ciekawostek moge dodac, ze zastosowanie zamiast 1117-3V3 regulowanej wersji 1117-ADJ z dzielnikiem rezystorowym ustalajacym napiecie na 3,3V i dodaniu na nim Cadj typowo 10uF zredukuje szumy zasilania w pasmie audio pond dwu krotnie.

.3lite aby cala ta dyskusja o jitterze miala dydaktyczny sens i zostala dla pokolen przydalyby sie jeszcze pomiary jitteru na wyjsciach odbiornikow SPDIF z analogowa petla PLL np CS8416 oraz cyfrowa petla PL np WM8804. Ten pierwszy w porywach nie pogorszy jitteru nadajnika spdif a ten drugi powinien go poprawic.

Glowny problem jitter-u to polaczenie spdif, bo w nim zegar jest wpleciony w dane i jitter zalezy tez od rodzaju wysylanych danych a wiec od muzyki ktorej sluchamy! Dlatego sprzet profesjonalny mial osoby kabelek-zegar.

Przy jitterze jaki wnosi spdif pewnie nawet najgorszy generator bedzie idealem.

Mierzyłem też generator VANGUARD TCXO 48.1584 MHz i faktycznie jest stabilny temperaturowo pod względem częstotliwości, ale coś jest nie tak z szumem fazowym. Miał prążki na 100 Hz offsetu względem głównej częstotliwości.

Czy to moga byc tetnienia zasilania?

Moznaby zastosowac zasilanie na 1117-ADJ i wprowadzic przez kondensator sygnal z generatora czyli modulacje zasilania. Oczywiscie w akceptowalnym zakresie amplitudy. Tak kiedys badalem wplyw zasilania bramki z sygnalem PWM w cyfrowej koncowkce mocy. Wyszlo mi mizerne 20dB PSRR.

[.3lite]

.3lite aby cala ta dyskusja o jitterze miala dydaktyczny sens i zostala dla pokolen przydalyby sie jeszcze pomiary jitteru na wyjsciach odbiornikow SPDIF z analogowa petla PLL np CS8416 oraz cyfrowa petla PL np WM8804. Ten pierwszy w porywach nie pogorszy jitteru nadajnika spdif a ten drugi powinien go poprawic.

Glowny problem jitter-u to polaczenie spdif, bo w nim zegar jest wpleciony w dane i jitter zalezy tez od rodzaju wysylanych danych a wiec od muzyki ktorej sluchamy! Dlatego sprzet profesjonalny mial osoby kabelek-zegar.

Przy jitterze jaki wnosi spdif pewnie nawet najgorszy generator bedzie idealem.

Kiedyś się zrobi :) W danej chwili nie posiadam tych układów w jakiejkolwiek wersji, więc nie jestem w stanie tego zmierzyć.

Czy to moga byc tetnienia zasilania?

Moznaby zastosowac zasilanie na 1117-ADJ i wprowadzic przez kondensator sygnal z generatora czyli modulacje zasilania. Oczywiscie w akceptowalnym zakresie amplitudy. Tak kiedys badalem wplyw zasilania bramki z sygnalem PWM w cyfrowej koncowkce mocy. Wyszlo mi mizerne 20dB PSRR.

Ten generator nie był zasilany z USB (a nawet nie był na PCB) a po prostu zasiliłem go ze stabilizowanego zasilacza laboratoryjnego. Może to wina tego zasilacza, nie wiem.

.3lite rozbiles pomiary widma szumu samego zasilania? Ciekaw jestem czy widac na nim prazki od czestotliwosci generatorow i pracy procesora?

Nie, ale warto zobaczyć :)

[raven1985]

Jak masz analizator widma pod reka to mierzysz co chcesz A jak nie masz to mierzysz jakas karta muzyczna wyjscie DAC

ale teraz chcemy porównać same konwertery USB -> I2S

jeśli będzie różnica w generatorach to będzie na wyjściu dac i wtedy można zapinać analizator widma i szukać przyczyny .
Jeśli nie będzie to lepiej czas i energię skierować w inną stronę :)

[Holgin]

Mam odbiornik zarówno na CS8416 jak i WM8804, CS na trawionym PCB, drugi ma płytkę z zakładu. Chętnie pomogę w takich pomiarach :)
Tylko że jeżeli mówimy o SPDIF to zaraz transformator czy odbiornik optyczny też trzeba będzie miał wpływ... :)

[irek]

Zgadza sie, dobrze byloby porownac polaczenie coaxial z toslink.

Pewnym klopotem bedzie wygenerewanie sygnalu spdif. Bo jego zrodlo ma duzy wplyw, dobrze byloby zbadac odbiorniki spdif na dobrym zrodle i tu chyba opisywany uklad mozna nazwac dobrym srodlem sygnalu spdif (zdaje sie ma takie wyjscie). A dla porownania mozna wziac jakis tani odtwarzacz DVD ktory na pewno bedzie kiepski :) Moze uda sie wykazac jak WM8804 zmniejsz jitter a CS w porywach bardziej go nie psuje :)

Ale to juz zabawa dla zabawy i wszystko po stronie checi .3lite :)

Jak pisze raven czasem warto skierowac energie w inna strone :)

[Holgin]

Moje PCB pod WM8804 ma zarówno transformator jak i odbiornik optyczny, więc byłaby to chyba dobra baza do testów. W razie czego mogę oddać płytkę do badań :)