Filtr cyfrowy - czyli jak interpolować

[Piotrzurawski]

Piękny wykład, ale NOS dac bez filtrów i tak będzie miał schodki w przebiegu wyjściowym. Miałem taki niedawno na warsztacie a jeśli wytrzymacie mój nieudolny a wręcz wk... styl narracji to odważni mogą pokusić się obejrzenia filmu kryjącego się pod poniższym linkiem:
https://youtu.be/ahcSBy1gneA

[.3lite]

Schodki masz tylko dlatego, że przetwornik jest typu R-2R, więc z definicji jest ekstrapolatorem rzędu zerowego. Rekonstrukcja sygnału jest nieprawidłowa bo nie ma ograniczonego pasma :)

W tym wykładzie głównym wnioskiem jest to, że rekonstrukcja sygnału to nie jest zgadywanie. Tak jak to gościu powiedział - "it's a unique solution". Inaczej pisząc filtr cyfrowy nie zgaduje próbek, ponieważ dla danego wejścia jest tylko jedno możliwe wyjście.

[.3lite]

Następny do bandy:







Tym razem wymagane 4x AC (dodatkowe ujemne napięcie logiki). Przyda się jeszcze dokończyć spin-offa na TDA1541A, którego też zacząłem projektować.

[devshin]

Mam kilka pytań odnośnie projektowanych DAC'ów do tego filtra:
- nie widzę tam nigdzie DC servo, jak wygląda sprawa z DC na wyjściu ?
- na filtrze, ani na DAC'u nie ma izolatorów (wcześniej je stosowałeś), nie ma to wpływu na śmieci na masie po podłączeniu np. do PC ?
- jak mają się pomiary płytki na AD1862 do AD1865 ?

[.3lite]

- nie widzę tam nigdzie DC servo, jak wygląda sprawa z DC na wyjściu ?

DC serwo nie ma sensu i komplikuje niepotrzebnie projekt. DC offset na poziomie 3-4 mV przy AD1865.

- na filtrze, ani na DAC'u nie ma izolatorów (wcześniej je stosowałeś), nie ma to wpływu na śmieci na masie po podłączeniu np. do PC ?

Izolatory to zło :) Tak na serio to odkąd mierzyłem jitter nie stosuję już izolatorów. Wprowadzają minimalny, lecz widoczny jitter na pomiarze. Śmieci nie ma żadnych.

- jak mają się pomiary płytki na AD1862 do AD1865 ?

Na daną chwilę moje AD1865 wypadają lepiej, ale one ewidentnie są jakieś militarne bo pomiary zawsze mają co najmniej 3x lepsze niż to co jest napisane w datasheet. W przypadku gdy biorę jakiekolwiek inne wersje to już tak różowo nie ma i wypadają zgodnie z datasheet. Mój AD1862N-J jest z ebaya kupiony po taniości i wypadł raczej tak sobie - 0.0018% THD przy -2 dBFS. Za to SNR jest lepszy od AD1865. Mam jeszcze inne, ale z powodu braku podstawki nie mogłem ich sprawdzić.

[.3lite]

Pomiary AD1862:

-2 dBFS @ 1 kHz:



-1 dBFS @ 20 kHz:



J-Test bez przybliżenia, ale daje ogólny podgląd na jitter, którego brak:



-60 dBFS @ 1 kHz:



-96 dBFS @ 1 kHz:



Pomiary były robione na zasilaniu z transformatora (4x AC), więc jak widać do -140 dB nie ma żadnych tętnień zasilania pomimo tak prostego projektu i całości na jednej płytce :) Dodatkowo nie robiłem uśrednienia aby pokazać, że poziom szumów dzięki 2 dodatkowym bitom jest niższy niż np. AD1865.

Wnioski:

- Zniekształcenia ogólnie podobne lub gorsze od AD1865. Tutaj żadna ilość bitów nie pomoże i najlepszym tego przykładem jest chyba PCM1704 - jakbym go nie mierzył w jakimkolwiek projekcie to murowane najniższe THD przy 0 dBFS to 0.002 - 0.003% :) Nie miałem okazji testować wersji J ani K.
- Liniowość przetwornika jest lepsza od AD1865.
- SNR jest zauważalnie lepszy od AD1865.

- - - - - aktualizacja - - - - -

[Adam_85]

Kurna, najlepiej byłoby złożyć oba i porównać :)

[devshin]

Majfrendy się nawet postarały, dostawa w 13 dni kalendarzowych (polecam SpeedPAK z Ebay).
Data produkcji zgodna z tym co pisali, oby tylko działały. Ciekawy jestem jak zagra starsza produkcja.

[.3lite]

Fajnie, skąd brałeś? Chciałem dostać te starsze, ale nie bardzo mieli sprzedawcy z ebay.

Dodatkowo mam AD1862N-D z odtwarzacza CD. Ciekawe jak one będą się sprawować

[arkotik]

na allegro jest odtwarzacz ma w sobie 4szt.
https://allegro.pl/denon-dcd-2560-i7644139265.html

[devshin]

Trochę sporo kasy jak na dawcę. Ja brałem po 10$ za sztukę od hifi-szjxic https://www.ebay.com/sch/hifi-szjxic...1&_ipg=&_from=
Chociaż z tego co teraz patrzę to chyba ma małe braki tego scalaka. Generalnie sprzedawcę polecają na wielu forach, kostki podobno pewne.

[.3lite]

Wczoraj wieczorkiem miałem bardzo fajny sukces, którego jeszcze nie dokończyłem, ale jest na dobrej drodze

Z filtru wyrzuciłem dithering i dałem modulator delta-sigma Tak, coś takiego jak jest w nowych DAC'ach, ale działa trochę inaczej. Na przykładzie AD1865 działa to tak, że normalnie DAC pracuje do tych X bitów jako PCM, ale jako, że całość pracuje przy wysokiej częstotliwości (768 kHz) to ujawniła się możliwość dodania modulatora delta-sigma (w tym wypadku takie DSD16) gdzie przy odpowiednio wysokiej częstotliwości moduluje się gęstością impulsów błędy kwantyzacji oraz nieliniowość przetwornika. Taki modulator próbuje cały czas korygować błąd, tak samo jak DSD, więc koniec końców przez modulację impulsów dodaje on sensowną ilość bitów do samego przetwornika PCM. Idealnie taki zabieg potrafi zwiększyć rozdzielczość 16 bitowego przetwornika do 24 bitów (wszystko zależy od samego DAC'a oraz sekcji analogowej).

W praktyce dla AD1865 wyszło to tak:

-96 dBFS z modulatorem:



-96 dBFS normalnie dla AD1865:



-60 dBFS z modulatorem:



-60 dBFS normalnie dla DAD1865:



Normalnie przetwornik dostał nowe życie.

Pomysł jest po prostu genialny, ale wymaga jeszcze dopracowania :)

[tomekk_]

Japi@$#%#ole...

[Adam_85]

Mamy geniusza na forum!! Nie widziałem, jeszcze czegoś tak przełomowego na forach audio. 3lite jak skończysz to możesz się tym chwalić po wszystkich forach audio na świecie.

[.3lite]

Eee, modulatory delta-sigma są znane od dekad :) Dodatkowo sam pomysł użycia takiego modulatora został mi podrzucony przez kolegę Japończyka z diyaudio.com kiedy rozmawiałem z nim o problemach ditheringu po filtracji no i który robił podobne implementacje modulacji delta-sigma z wysokim OSR (oversampling ratio).

Przy okazji, AD1862 z modulatorem zyskuje tyle samo lub troszeczkę lepiej co AD1865, ale to już jest na granicy błędu pomiarowego.

Zobaczymy też jak poradzi sobie 16 bitowy przetwornik (TDA1541A) oraz 14 bitowy (TDA1540) przy 8-krotnej interpolacji

[Adam_85]

Eee, modulatory delta-sigma są znane od dekad :) Dodatkowo sam pomysł użycia takiego modulatora został mi podrzucony przez kolegę Japończyka z diyaudio.com kiedy rozmawiałem z nim o problemach ditheringu po filtracji no i który robił podobne implementacje modulacji delta-sigma z wysokim OSR (oversampling ratio).

Sam póki, co gram na ak4490. To akurat się domyśliłem, że pomysł pochodzi skądś, ale pokaż mi osobę w Polsce, która zrobiła coś takiego ;-) tak jak mówiłem,na innych forach też nie trafiłem. Nadal uważam, że jest się czym chwalić, gdyby nie było sensu nad tym siedzieć to by zapewne nie powstało :)

Przy okazji, AD1862 z modulatorem zyskuje tyle samo lub troszeczkę lepiej co AD1865, ale to już jest na granicy błędu pomiarowego.

Czyli teoretycznie obie kostki powinny mieć zbliżone "osiągi"?

[.3lite]

No na forach też nie widziałem, ale też nie widziałem projektu filtru cyfrowego (oprócz AS), ponieważ te co zaczynali na diyaudio.com to zawsze się szybciej kończyły. Oczywiście pomijając w pełni komercyjne rozwiązania jak Soekris.

Tak, AD1865 i AD1862 wypadają w sumie tak samo. Z modulatorem ich bity nie mają już większego znaczenia bo i tak rozdzielczość leci w kosmos. Oczywiście THD przy wysokich sygnałach w ogóle się nie zmienia, ponieważ modulator działa tylko na małych sygnałach, ale właśnie tak ma działać

Modulator muszę jeszcze sprawdzić z 16 oraz 14 bitowym przetwornikiem. Na pewno będzie to równie ciekawe Tym bardziej, że przy modulatorze mniejsza ilość bitów przetwornika traci całkowicie na znaczeniu, ponieważ brakujące bity i tak zostaną dodane przez modulację delta-sigma.

[yasica]

Czy udało Ci się cokolwiek z tych świetnych, pionierskich projektów zaimplementowac w praktyce czyli jednym słowem odsłuchać gdzieś? :)

[.3lite]

Zarówno AD1865 jak i AD1862 normalnie u mnie gra, zresztą, nie mam na czym innym grać

[yasica]

Ok.
A wnioski soniczne, bo rozumiem że kazda zmiana na"papierze" Na lepiej powinna dawać poprawę brzmienia.