RSS блога
Подписка
Внедряем Аудиопроцессор в DIY усилитель / мультимедийный центр, или вдарим эквалайзером по аудиотракту!
Всем добрый день, в этом обзоре я расскажу как можно относительно недорого добавить плату аудио процессора цифровой обработки сигналов (DSP) на базе чипа ADAU1701 в УНЧ, на примере своего DIY усилителя / мультимедийного центра (из моего предыдущего обзора), покажу как им можно управлять в on-line режиме, и добавить то, что всегда хочется, но страшно признаться в широком кругу ценителей короткого аудиотракта — ЭКВАЛАЙЗЕР, для корректировки АЧХ акустических систем и комнаты.
В обзоре представлены приобретенные платы, схемы подключения, результаты использования и проблемы, с которыми столкнулся в ходе реализации, и которые читатели, возможно, помогут мне решить.
Если Вы читали мой предыдущий обзор DIY усилителя, то у меня было несколько пунктов по проблемам и доработкам:
— поставить термовыключатель для вытяжного вентилятора корпуса;
— добавить плату DSP на ADAU1701 для эквализации и ФВЧ/ФНЧ АС и сабвуфера;
— решить проблему с небольшим фоном 50/100 Гц;
По второму и третьему пункту будет чуть позднее, а вот по термовыключателям для вытяжного вентилятора корпуса хотел бы немного поделиться.
Термовыключатели были приобретены на Aliexpress по данной ccылке: NO-Normal-Open-Temperature-Switch-Thermostat
Термовыключатели имеют два вывода, брал версию NO, выключатель замыкает цепь питания на вентилятор при достижении необходимой температуры, взял на 60 и 65 град.
Один термовыключатель поставил на радиатор усилителя левого канала, второй на радиатор усилителя сабвуфера. Подключил термовыключатели параллельно, в разрыв провода питания +12В вытяжного вентилятора. Нагревал их отдельно феном — всё работает. В эксплуатации пока не проверял, усилители еще так не нагружал до порога срабатывания.
Я долго изучал вопрос бюджетных реализаций цифровых сигнальных процессоров для аудио (далее по тексту «DSP»), всё конечно сводилось к MiniDSP 2x4, но с учетом их доставки становилось как-то совсем небюджетно.
С другой стороны были различные проекты на чипах от Analog Devices c использованием их софта SigmaStudio, и в итоге я набрел на плату DSP на ADAU1701 от CHIPDIP: RDC2-0027v2, SigmaDSP ADAU1701. Модуль цифровой обработки звука. V2
У них есть две версии данной платы — RDC2-0027v1 и RDC2-0027v2. RDC2-0027v1 отличается размерами, более широкими диапазонами питающего напряжения (5В — 36В), но отсутствием EEPROM на плате, а лишь посадочными местами под память в корпусах DIP или SOIC, которую надо приобрести отдельно (что не проблема). Я выбрал для текущего проекта версию RDC2-0027v2, которая питается от +5В и уже имеет на борту EEPROM.
Сама плата выглядит следующим образом:
Схема платы и назначение разъемов:
Для моих нужд эта плата мне оказалась за глаза, два канала на вход (АЦП) и четыре на выход (ЦАП), два на АС левого и правого канала, и один канал на сабвуфер. Производительности данного DSP мне тоже более чем достаточно, так как сложных схем обработки сигнала и алгоритмов не планируется.
Подготовка проекта обработки сигнала для данного DSP осуществляется в прекрасной программе SigmaStudio, которую реально постарались сделать для людей, что даже я, как гуманитарий, без опыта программирования, смог с ней разобраться, и выполнять необходимые манипуляции.
Конечно это не то удобство использования плагинов MiniDSP, но всё решаемо и совсем не отпугивает, особенно когда есть желание разобраться.
На странице товара представлены также схемы подключения программаторов (которые также продаются магазином) для прошивки EEPROM уже готовым проектом из программы SigmaStudio. Но мне такой вариант не очень понравился, так как мне необходима возможность видеть, а точнее слышать результаты обработки в реальном времени, а не заниматься постоянной прошивкой EEPROM и прослушкой результатов.
Поэтому было решено пойти по пути использования решения на базе микросхемы CY7C68013A от Cypress Semiconductor. Которая умеет «прикидываться» стандартным интерфейсом USBi от AD для подключения к DSP по USB, c возможностью внесение изменений в on-line режиме и записи проекта в EEPROM, для последующей загрузке при запуске DSP.
На Youtube канале CHIPDIP есть видео по использованию данной микросхемы в работе (ссылка на видео), но плата, которую можно у них приобрести стоит около 1000 р., еще и подключается как-то странно.
На просторах Aliexpress я нашел вот такую плату на микроcхеме CY7C68013A (EZ-USB FX2LP CY7C68013A USB logic analyzer core board+Source Code):
В отзывах есть информация по удачному подключению к ADAU1701, поэтому я решил её взять.
Вот так плата выглядит в живую:
Подключение к ПК через кабель MiniUSB, при подключении загорается красный светодиод:
У платы несколько режимов работы, которые меняются путем снятия установленных на выводах джамперов, и я думал что мне придется искать необходимую комбинацию, чтобы подобрать нужный режим, но всё заработало, как говорится, «из коробки». Не снимая никакие джамперы всё определилось как надо с первого раза.
Так как сейчас в работе только макбуки, а SigmaStudio и программное обеспечение для платы CY7C68013A работает только в Windows, то установку производил в виртуальной машине VirtualBox, с уставленной Windows 7 x64.
Пакет SigmaStuidio берем по следующей ссылке и устанавливаем: ссылка
Немного про установку драйвера для платы на CY7C68013A:
При первом подключении плата определилась как неизвестное устройство:
Драйверы для платы я взял со страницы видео CHIPDIP (ссылка)
Драйвер для платы CY7C68013A
Скормил драйвер «неизвестному устройству» и оно стало определяться как «Cypress FX2LP No EEPROM Device», именно так как и нужно. Никакие джамперы на плате не трогал, всё оставил как есть.
Далее из пакета программного обеспечения для платы Cypress (архив расположен по ссылке: CySuiteUSB) необходимо запустить утилиту «CyConsole»
В Cypress USB Console мы видим наше устройство.
Теперь в данной программе необходимо нашему устройству скормить скрипт, который размещен по пути C://Program Files/Analog Devices/SigmaStudio 4.2/USB drivers/x64/ADI_USBi.spt и нажав кнопку «Play script» запустить скрипт.
В системе пропадет наше устройство, и появится новое, под названием «Analog Devices USBi (programmed)»
Пользователям VirtualBox: у меня после загрузки скрипта пропало исходное USB устройство, а новое не появилось, искал почему, пока не вспомнил, что необходимо указать в меню, что нужно подключить новое USB устройство в гостевую ОС.
После в настройках виртуальной машины я добавил оба устройства как постоянно подключаемые в гостевой ОС, и они появляются без проблем.
Подключение платы CY7C68013A и DSP ADAU1701:
Обе платы будут общаться по шине I2C, и обращение и запись в EEPROM платы DSP также осуществляется по I2C.
Подключается всё это следующим образом (используем пины SDA, SCL, GND):
Для тестирование я с платы взял CY7C68013A +3,3 В для питания DSP ADAU1701:
При подключении платы CY7C68013A к ПК, запускаем снова скрипт в Cypress USB Console, и видим статус подключения интерфейса USBi в программе и SigmaStudio, блок USB Interface загорелся зеленным цветом, значит связь есть.
Проект в SigmaStudio имеет блочную структуру, необходимые блоки как для организации аппаратной части, так схемы обработки сигналов выбираются из дерева блоков «Tree Toolbox», и соединяются связями в рабочем поле блоков.
Для начала работы с платой DSP ADAU1701, на вкладке «Hardware configuration» рабочей области необходимо добавить блоки USB Interface, IC1 ADAU1701, и блок IC2 E2PROM, для последующей записи нашего проекта в EEPROM на плате.
На вкладке «Schematic» уже непосредственно размещаем блоки «ввода» (АЦП) Input 1, и «вывода» Output 1 (DAC1), Output 2 (DAC2) и так далее. А уже между блоками ввода и вывода размещаются блоки с различными алгоритмами обработки.
Для тестирования я добавил блок «Multiple Volume Control», сделал связи:
Нажав на кнопку «Link Compile Download» компилируем проект и загружаем его напрямую в DSP ADAU1701, сразу же видим изменения, звук пошел, громкость регулируется.
Для того чтобы данный проект записать в EEPROM на плате DSP, для последующей загрузки при самостоятельном включении, необходимо перейти на вкладку Hardware Configuration, в меню, по щелчку правой копки мыши, выбрать пункт «Write latest compilation to E2PROM», выбрать параметры объема памяти, страницы записи и частоты, и выполнить запись в память.
Теперь, при очередной подаче питания на DSP, наш проект подгрузится из памяти, и всё заработает как мы планировали.
Новую площадку уже третьего уровня разместил уже на имеющейся площадке второго уровня платы Android TVBox:
На первом уровне под ними находится основная плата предварительного регулировки громкости и селектора входов на PGA2311, с неё же я и взял питание +5V для платы DSP, нашел выводы до точки питания PGA2311.
Установил всё на площадках, сигнал на вход DSP идет с платы регулировки громкости и селектора входов PGA2311, с выхода DSP сигнал идет непосредственно на УНЧ левого и правого каналов и УНЧ сабвуфера.
Из изначальной схемы своего усилителя я убрал китайскую плату ФНЧ сабвуфера, и у меня пропал тот слабый фон 50/100 Гц, который меня немного напрягал, и который мы обсуждали в комментариях. Земляная петля образовалась через него. Скорее всего мне действительно нужно было развязать резисторами БП усилителей ЛК и ПК и маломощный стабилизированный двух-полярных источник питания ±12 В, от которого питался ФВЧ сабвуфера.
Для подключения платы CY7C68013A к DSP надо было сделать отключаемое решение, чтобы я мог в любой момент взять плату CY7C68013A, подключиться к усилителю, сделать необходимые изменения, залить в EEPROM и отключиться.
Конечно можно разместить саму плату CY7C68013A в корпусе, и вывести только разъем USB для подключения к ноутбуку, но мне захотелось сделать отдельный мобильный модуль, который я также смогу аналогично подключить к DSP, который собираюсь установить в авто.
Для подключения нужно три контакта, я долго думал, что же заказать, чтобы был и штекер, и гнездо, и небольшого размера, так как задняя панель моего усилителя уже забита, пока не увидел у себя в запасах стерео гнездо 3.5 мм.
Центральный контакт — GND
Левый канал — SDA,
Правый канал — SCL
Гнездо разместил на задней панели, провода от гнезда завел непосредственно на разъемы платы:
Первый запуск меня встретил жутким фоном. Это уже не тот небольшой фон, это прямо серьезный фонище! На столе всё было замечательно, в корпусе опять проблемы. Отвлекся на другие дела, в голове перебирал возможные причины, что я добавил, что повлекло за собой земляную петлю. В итоге додумался — пришел, проверил, убедился.
В гнезде 3,5 мм для подключения платы CY7C68013A я использовал центральный контакт для GND. Центральный контакт гнезда соединяется с металлических входным отверстием, которое также служит для крепления посредством круглой гайки по резьбе гнезда к панели, к металлической задней панели… Откинул GND с платы — фон пропал, причем вообще пропал, и не поймешь, работает усилитель или нет.
Позже я нашел такое же гнездо, только с полностью пластиковым корпусом, поставил его в то же место, но уже аккуратно на термоклей. Проблема с петлей решена.
А вот со второй проблемой еще веду ожесточенную борьбу, и буду рад советам.
После включения усилителя и подачи питания на DSP, у меня не появился звук, проверил питание на плате DSP, +3,3 В после преобразователя на плате есть, но ADAU1701 не запустился. Я передернул разъем питания на плате, и DSP успешно запустился. Выключаю усилитель, снова включаю — ADAU1701 опять спит, снимаю и ставлю обратно фишку питание на плате — запускается, снимаю и ставлю обратно 10 раз, запускается в 10 случаях из 10. Выключая питание усилителя и моментально включаю — ADAU1701 запускается.
Отключил питание от платы DSP, отрезал старый провод USB, +5В и GND завел на плату, штекер USB вставлял во все источники, ноутбук, блок питания 5V для Raspberry Pi, различные зарядные устройства 5В, со всех источников ADAU1701 запускается без проблем, правда с маленьких блоков питания и USB портов TvBox приходят такие страшные помехи и пульсации, при подключении к USB порту ноутбука всё отлично.
Сел мультиметром на питание с платы регулировки громкости и селектора входов PGA2311, при включении усилителя напряжение на плате появляется с нарастанием, думаю пока заряжаются емкости после выпрямителя. Возможно при подаче вначале пониженного напряжения ADAU1701 уходит в какой-то свой особый режим и ждет, правда не знаю чего. Сообщения о таком поведении я также встречал на форуме на сайте Analog Devices.
Для себя выделил два решения:
— подача питания на ADAU1701 c задержкой, когда питание стабилизируется;
— поставить отдельный малошумящий импульсный источник питания с гальванической развязкой для отдельного питания ADAU1701;
По первому варианту решил попробовать следующее: у меня установлены после УНЧ платы защиты АС. На плате защиты сабвуфера у меня установлено реле FINDER 40.52S, имеющее две группы контактов, но для вывода на сабвуфер у меня использована только одна группа. Включение АС происходит с задержкой через это реле, поэтому я решил использовать свободную группу контактов для подачи напряжения через неё на ADAU1701.
Почти получилось, но задержки не всегда достаточно для беспроблемного включения ADAU1701, я пытался ее увеличить путем увеличения емкости С2 по схеме, но изменения по времени задержки почему-то незначительные.
Я бы и дальше пошел по пути поиска возможности увеличить задержку включения, если бы не другая проблема. При включении и выключении ADAU1701 издаются очень неприятные звуки и хлопки, которые не очень полезны и динамикам, и ушам.
Поэтому я рассматриваю второй вариант — малошумящий импульсный источник питания с гальванической развязкой. Новый БП может вообще быть включен на постоянной основе, как сейчас, у меня работает и Raspberry Pi и TVBox, потребление там мизерное. Я заказал несколько типов мелких ИБП, посмотрим, что получится с ними, надеюсь не услышать что-то страшное в «эфире», как это было от различных USB зарядок. Я буду рад если в комментариях опытные товарищи мне посоветуют альтернативные решения, возможно более простые и очевидные, о которых я пока не догадываюсь.
Для измерений АЧХ АС и комнаты, а также для последующих задач по донастройке системы в авто, я приобрел измерительный микрофон с файлом корректировки. Пока абсолютно нет времени для изготовления «человеческого» кронштейна под микрофон и аккумулятор питания, поэтому на скорую руку был взят кусок фанеры, трубный хомут, стяжки, болт, шайбы, гайки, боевого товарища — штатив от лазерного нивелира, сборку из двух старый аккумуляторов 18650, и кабель от микрофона до ноутбука. Для быстрых измерений пойдет.
Для подключения к ноутбуку я купил недорогую USB звуковую карту VENTION приобретенную по ссылке
Для замеров АЧХ использую Room EQ Wizard, как наиболее сейчас популярный инструмент для этих целей, а также как софт, отлично работающий на macos. В программу подгрузил файл калибровки микрофона, а также сделал файл калибровки звуковой карты (хотя это и не столь необходимо).
Я сделал замер поочередно левой и правой АС, а затем оба канала вместе (АС — Microlab SOLO3, самая первая версия, пассивный вариант), все замеры в точке прослушивания. Получилась вот такая красота )):
Левый канал:
Правый канал:
Оба канала вместе:
В SigmaStudio быстро накидал новый проект, добавив следующие блоки:
— блок входов (Input 1)
— блоки выходов (Output 1-4)
— блоки Automatic Speaker EQ (AutoEQ)
— T-соеденители (Т1-2) для разветвления сигнала от предыдущего блока;
— Индикатор уровня (Level 1-2)
Немного поподробнее про блок Automatic Speaker EQ. Данный блок может служит для автоматического подбора фильтров по загруженному графику АЧХ АС, относительно заданной целевой АЧХ.
Automatic Speaker EQ может быть однополосным, двух-полосным и трех-полосным, со встроенным кроссовером.
Я для быстрой проверки выбрал однополосный вариант, так как сабвуфер еще не ставил и не подключал.
На первой вкладке блока предлагается загрузить файл с данными АЧХ, которые будем фильтровать.
Из Room EQ Wizard делаю экспорт полученного графика АЧХ в текстовый файл со следующими параметрами:
Полученный файл просто так не подгрузится в блок, так как Room EQ Wizard и SigmaStudio разные заголовки данных в файле,
Поэтому такой заголовок данный в исходном файле:
Меняем на такой:
Новый файл с изменениями подгружаем в блок Automatic Speaker EQ.
На следующей вкладке «Target Response» подстраиваем уровни относительно нуля, и рисуем целевую АЧХ и диапазон для корректировки. Сделаем её пока прямой. Позже можно поиграться с целевыми кривыми АЧХ.
На вкладке Design Settings задаем количество используемых фильтров, диапазоны изменений, количество попыток подбора и подстройки, и нажатием кнопки «Design Filters» модуль рассчитывает фильтры для получения заданной прямой АЧХ:
На вкладке «Filter» можно посмотреть какие фильтры были применены, изменить, добавить и удалить отдельные фильтры, сравнить изначальную и рассчитанную АЧХ, а также кривую фильтрации.
Настройки для данного блока (левого канала) сохраняем через «File -> Save as» и загружаем эти же настройки для такого же блока правого канала, компилируем проект, и загружаем в DSP ADAU1701
На Youtube есть очень подробное видео человека, который как раз описывает различные варианты эквализации АС в SigmaStudio, как с использованием блока Automatic Speaker EQ, так и подбором параметрического эквалайзера под результаты расчет EQ в REW, а также расчетом FIR фильтров в rePhase. Повествование несколько затянуто, но всё равно полезно и интересно: ссылка
Включаем усилитель, подключаем микрофон, запускаем Room EQ Wizard и делаем замеры, в той же точке прослушивания
Левый канал:
Правый канал:
Оба канала вместе:
Сравнение графиков до эквализации и после:
Для подключения сабвуфера затем можем добавить блок двух-полосного кроссовера, с большим выбором типа фильтра ФНЧ и ФВЧ:
Это был быстрый вариант измерений и эквализации, возможности SigmaStudio для меня пока безграничны, и есть огромный простор для изучения, в том числе и научиться правильно делать замеры и их интерпретировать, ведь некоторые вещи эквалайзером не исправить, соответственно и нечего их фильтровать. Надо сидеть, разбираться, пробовать, вещь очень интересная.
Осталось сделать нормальную коробку для платы CY7C68013A, и кабель для подключения.
Вообще ADAU1701 позволяет подключение внешних АЦП и ЦАП по шине I2S, а также кнопок и потенциометров и энкодеров в GPIO для регулировок, много возможностей, уже много идей и уже есть представление, каким будет мой следующий мультимедийный усилитель.
Для аудиопроцессора в авто уже получил плату RDC2-0027v2, заказал I2S DAC на PCM 5102, будет подключение по I2S, так как в авто поканальный фронт, и для сабвуфера не хватает имеющихся каналов ЦАП ADAU1701.
Будем делать аудиопроцессор в авто, думаю тоже будет интересный обзор.
Всем спасибо за внимание, буду рад если вы в комментариях дадите советы по решению возникших проблем.
В обзоре представлены приобретенные платы, схемы подключения, результаты использования и проблемы, с которыми столкнулся в ходе реализации, и которые читатели, возможно, помогут мне решить.
Введение.
Если Вы читали мой предыдущий обзор DIY усилителя, то у меня было несколько пунктов по проблемам и доработкам:
— поставить термовыключатель для вытяжного вентилятора корпуса;
— добавить плату DSP на ADAU1701 для эквализации и ФВЧ/ФНЧ АС и сабвуфера;
— решить проблему с небольшим фоном 50/100 Гц;
По второму и третьему пункту будет чуть позднее, а вот по термовыключателям для вытяжного вентилятора корпуса хотел бы немного поделиться.
Термовыключатели были приобретены на Aliexpress по данной ccылке: NO-Normal-Open-Temperature-Switch-Thermostat
Термовыключатели имеют два вывода, брал версию NO, выключатель замыкает цепь питания на вентилятор при достижении необходимой температуры, взял на 60 и 65 град.
Один термовыключатель поставил на радиатор усилителя левого канала, второй на радиатор усилителя сабвуфера. Подключил термовыключатели параллельно, в разрыв провода питания +12В вытяжного вентилятора. Нагревал их отдельно феном — всё работает. В эксплуатации пока не проверял, усилители еще так не нагружал до порога срабатывания.
ГЛАВА 1. Комплектующие для DSP:
Я долго изучал вопрос бюджетных реализаций цифровых сигнальных процессоров для аудио (далее по тексту «DSP»), всё конечно сводилось к MiniDSP 2x4, но с учетом их доставки становилось как-то совсем небюджетно.
С другой стороны были различные проекты на чипах от Analog Devices c использованием их софта SigmaStudio, и в итоге я набрел на плату DSP на ADAU1701 от CHIPDIP: RDC2-0027v2, SigmaDSP ADAU1701. Модуль цифровой обработки звука. V2
У них есть две версии данной платы — RDC2-0027v1 и RDC2-0027v2. RDC2-0027v1 отличается размерами, более широкими диапазонами питающего напряжения (5В — 36В), но отсутствием EEPROM на плате, а лишь посадочными местами под память в корпусах DIP или SOIC, которую надо приобрести отдельно (что не проблема). Я выбрал для текущего проекта версию RDC2-0027v2, которая питается от +5В и уже имеет на борту EEPROM.
Сама плата выглядит следующим образом:
Схема платы и назначение разъемов:
Для моих нужд эта плата мне оказалась за глаза, два канала на вход (АЦП) и четыре на выход (ЦАП), два на АС левого и правого канала, и один канал на сабвуфер. Производительности данного DSP мне тоже более чем достаточно, так как сложных схем обработки сигнала и алгоритмов не планируется.
Подготовка проекта обработки сигнала для данного DSP осуществляется в прекрасной программе SigmaStudio, которую реально постарались сделать для людей, что даже я, как гуманитарий, без опыта программирования, смог с ней разобраться, и выполнять необходимые манипуляции.
Конечно это не то удобство использования плагинов MiniDSP, но всё решаемо и совсем не отпугивает, особенно когда есть желание разобраться.
На странице товара представлены также схемы подключения программаторов (которые также продаются магазином) для прошивки EEPROM уже готовым проектом из программы SigmaStudio. Но мне такой вариант не очень понравился, так как мне необходима возможность видеть, а точнее слышать результаты обработки в реальном времени, а не заниматься постоянной прошивкой EEPROM и прослушкой результатов.
Поэтому было решено пойти по пути использования решения на базе микросхемы CY7C68013A от Cypress Semiconductor. Которая умеет «прикидываться» стандартным интерфейсом USBi от AD для подключения к DSP по USB, c возможностью внесение изменений в on-line режиме и записи проекта в EEPROM, для последующей загрузке при запуске DSP.
На Youtube канале CHIPDIP есть видео по использованию данной микросхемы в работе (ссылка на видео), но плата, которую можно у них приобрести стоит около 1000 р., еще и подключается как-то странно.
На просторах Aliexpress я нашел вот такую плату на микроcхеме CY7C68013A (EZ-USB FX2LP CY7C68013A USB logic analyzer core board+Source Code):
В отзывах есть информация по удачному подключению к ADAU1701, поэтому я решил её взять.
Вот так плата выглядит в живую:
Подключение к ПК через кабель MiniUSB, при подключении загорается красный светодиод:
У платы несколько режимов работы, которые меняются путем снятия установленных на выводах джамперов, и я думал что мне придется искать необходимую комбинацию, чтобы подобрать нужный режим, но всё заработало, как говорится, «из коробки». Не снимая никакие джамперы всё определилось как надо с первого раза.
ГЛАВА 2: Софт и драйверы:
Так как сейчас в работе только макбуки, а SigmaStudio и программное обеспечение для платы CY7C68013A работает только в Windows, то установку производил в виртуальной машине VirtualBox, с уставленной Windows 7 x64.
Пакет SigmaStuidio берем по следующей ссылке и устанавливаем: ссылка
Немного про установку драйвера для платы на CY7C68013A:
При первом подключении плата определилась как неизвестное устройство:
Драйверы для платы я взял со страницы видео CHIPDIP (ссылка)
Драйвер для платы CY7C68013A
Скормил драйвер «неизвестному устройству» и оно стало определяться как «Cypress FX2LP No EEPROM Device», именно так как и нужно. Никакие джамперы на плате не трогал, всё оставил как есть.
Далее из пакета программного обеспечения для платы Cypress (архив расположен по ссылке: CySuiteUSB) необходимо запустить утилиту «CyConsole»
В Cypress USB Console мы видим наше устройство.
Теперь в данной программе необходимо нашему устройству скормить скрипт, который размещен по пути C://Program Files/Analog Devices/SigmaStudio 4.2/USB drivers/x64/ADI_USBi.spt и нажав кнопку «Play script» запустить скрипт.
В системе пропадет наше устройство, и появится новое, под названием «Analog Devices USBi (programmed)»
Пользователям VirtualBox: у меня после загрузки скрипта пропало исходное USB устройство, а новое не появилось, искал почему, пока не вспомнил, что необходимо указать в меню, что нужно подключить новое USB устройство в гостевую ОС.
После в настройках виртуальной машины я добавил оба устройства как постоянно подключаемые в гостевой ОС, и они появляются без проблем.
Подключение платы CY7C68013A и DSP ADAU1701:
Обе платы будут общаться по шине I2C, и обращение и запись в EEPROM платы DSP также осуществляется по I2C.
Подключается всё это следующим образом (используем пины SDA, SCL, GND):
Для тестирование я с платы взял CY7C68013A +3,3 В для питания DSP ADAU1701:
При подключении платы CY7C68013A к ПК, запускаем снова скрипт в Cypress USB Console, и видим статус подключения интерфейса USBi в программе и SigmaStudio, блок USB Interface загорелся зеленным цветом, значит связь есть.
Проект в SigmaStudio имеет блочную структуру, необходимые блоки как для организации аппаратной части, так схемы обработки сигналов выбираются из дерева блоков «Tree Toolbox», и соединяются связями в рабочем поле блоков.
Для начала работы с платой DSP ADAU1701, на вкладке «Hardware configuration» рабочей области необходимо добавить блоки USB Interface, IC1 ADAU1701, и блок IC2 E2PROM, для последующей записи нашего проекта в EEPROM на плате.
На вкладке «Schematic» уже непосредственно размещаем блоки «ввода» (АЦП) Input 1, и «вывода» Output 1 (DAC1), Output 2 (DAC2) и так далее. А уже между блоками ввода и вывода размещаются блоки с различными алгоритмами обработки.
Для тестирования я добавил блок «Multiple Volume Control», сделал связи:
Нажав на кнопку «Link Compile Download» компилируем проект и загружаем его напрямую в DSP ADAU1701, сразу же видим изменения, звук пошел, громкость регулируется.
Для того чтобы данный проект записать в EEPROM на плате DSP, для последующей загрузки при самостоятельном включении, необходимо перейти на вкладку Hardware Configuration, в меню, по щелчку правой копки мыши, выбрать пункт «Write latest compilation to E2PROM», выбрать параметры объема памяти, страницы записи и частоты, и выполнить запись в память.
Теперь, при очередной подаче питания на DSP, наш проект подгрузится из памяти, и всё заработает как мы планировали.
ГЛАВА 3: Внедрение платы DSP в УНЧ, запуск и проблемы:
Если вы читали мой предыдущий обзор, то у меня многоуровневая схема размещения компонентов в корпусе усилителя, соответственно и новую плату DSP необходимо было размещать в новом уровне. Для платы подготовил новую площадку из тонкого оргстекла и разместил плату на ней:Новую площадку уже третьего уровня разместил уже на имеющейся площадке второго уровня платы Android TVBox:
На первом уровне под ними находится основная плата предварительного регулировки громкости и селектора входов на PGA2311, с неё же я и взял питание +5V для платы DSP, нашел выводы до точки питания PGA2311.
Установил всё на площадках, сигнал на вход DSP идет с платы регулировки громкости и селектора входов PGA2311, с выхода DSP сигнал идет непосредственно на УНЧ левого и правого каналов и УНЧ сабвуфера.
Из изначальной схемы своего усилителя я убрал китайскую плату ФНЧ сабвуфера, и у меня пропал тот слабый фон 50/100 Гц, который меня немного напрягал, и который мы обсуждали в комментариях. Земляная петля образовалась через него. Скорее всего мне действительно нужно было развязать резисторами БП усилителей ЛК и ПК и маломощный стабилизированный двух-полярных источник питания ±12 В, от которого питался ФВЧ сабвуфера.
Для подключения платы CY7C68013A к DSP надо было сделать отключаемое решение, чтобы я мог в любой момент взять плату CY7C68013A, подключиться к усилителю, сделать необходимые изменения, залить в EEPROM и отключиться.
Конечно можно разместить саму плату CY7C68013A в корпусе, и вывести только разъем USB для подключения к ноутбуку, но мне захотелось сделать отдельный мобильный модуль, который я также смогу аналогично подключить к DSP, который собираюсь установить в авто.
Для подключения нужно три контакта, я долго думал, что же заказать, чтобы был и штекер, и гнездо, и небольшого размера, так как задняя панель моего усилителя уже забита, пока не увидел у себя в запасах стерео гнездо 3.5 мм.
Центральный контакт — GND
Левый канал — SDA,
Правый канал — SCL
Гнездо разместил на задней панели, провода от гнезда завел непосредственно на разъемы платы:
Первый запуск и проблемы:
Первый запуск меня встретил жутким фоном. Это уже не тот небольшой фон, это прямо серьезный фонище! На столе всё было замечательно, в корпусе опять проблемы. Отвлекся на другие дела, в голове перебирал возможные причины, что я добавил, что повлекло за собой земляную петлю. В итоге додумался — пришел, проверил, убедился.
В гнезде 3,5 мм для подключения платы CY7C68013A я использовал центральный контакт для GND. Центральный контакт гнезда соединяется с металлических входным отверстием, которое также служит для крепления посредством круглой гайки по резьбе гнезда к панели, к металлической задней панели… Откинул GND с платы — фон пропал, причем вообще пропал, и не поймешь, работает усилитель или нет.
Позже я нашел такое же гнездо, только с полностью пластиковым корпусом, поставил его в то же место, но уже аккуратно на термоклей. Проблема с петлей решена.
А вот со второй проблемой еще веду ожесточенную борьбу, и буду рад советам.
После включения усилителя и подачи питания на DSP, у меня не появился звук, проверил питание на плате DSP, +3,3 В после преобразователя на плате есть, но ADAU1701 не запустился. Я передернул разъем питания на плате, и DSP успешно запустился. Выключаю усилитель, снова включаю — ADAU1701 опять спит, снимаю и ставлю обратно фишку питание на плате — запускается, снимаю и ставлю обратно 10 раз, запускается в 10 случаях из 10. Выключая питание усилителя и моментально включаю — ADAU1701 запускается.
Отключил питание от платы DSP, отрезал старый провод USB, +5В и GND завел на плату, штекер USB вставлял во все источники, ноутбук, блок питания 5V для Raspberry Pi, различные зарядные устройства 5В, со всех источников ADAU1701 запускается без проблем, правда с маленьких блоков питания и USB портов TvBox приходят такие страшные помехи и пульсации, при подключении к USB порту ноутбука всё отлично.
Сел мультиметром на питание с платы регулировки громкости и селектора входов PGA2311, при включении усилителя напряжение на плате появляется с нарастанием, думаю пока заряжаются емкости после выпрямителя. Возможно при подаче вначале пониженного напряжения ADAU1701 уходит в какой-то свой особый режим и ждет, правда не знаю чего. Сообщения о таком поведении я также встречал на форуме на сайте Analog Devices.
Для себя выделил два решения:
— подача питания на ADAU1701 c задержкой, когда питание стабилизируется;
— поставить отдельный малошумящий импульсный источник питания с гальванической развязкой для отдельного питания ADAU1701;
По первому варианту решил попробовать следующее: у меня установлены после УНЧ платы защиты АС. На плате защиты сабвуфера у меня установлено реле FINDER 40.52S, имеющее две группы контактов, но для вывода на сабвуфер у меня использована только одна группа. Включение АС происходит с задержкой через это реле, поэтому я решил использовать свободную группу контактов для подачи напряжения через неё на ADAU1701.
Почти получилось, но задержки не всегда достаточно для беспроблемного включения ADAU1701, я пытался ее увеличить путем увеличения емкости С2 по схеме, но изменения по времени задержки почему-то незначительные.
Я бы и дальше пошел по пути поиска возможности увеличить задержку включения, если бы не другая проблема. При включении и выключении ADAU1701 издаются очень неприятные звуки и хлопки, которые не очень полезны и динамикам, и ушам.
Поэтому я рассматриваю второй вариант — малошумящий импульсный источник питания с гальванической развязкой. Новый БП может вообще быть включен на постоянной основе, как сейчас, у меня работает и Raspberry Pi и TVBox, потребление там мизерное. Я заказал несколько типов мелких ИБП, посмотрим, что получится с ними, надеюсь не услышать что-то страшное в «эфире», как это было от различных USB зарядок. Я буду рад если в комментариях опытные товарищи мне посоветуют альтернативные решения, возможно более простые и очевидные, о которых я пока не догадываюсь.
ГЛАВА 4: Измерение АЧХ АС и комнаты и корректировка в DSP.
Для измерений АЧХ АС и комнаты, а также для последующих задач по донастройке системы в авто, я приобрел измерительный микрофон с файлом корректировки. Пока абсолютно нет времени для изготовления «человеческого» кронштейна под микрофон и аккумулятор питания, поэтому на скорую руку был взят кусок фанеры, трубный хомут, стяжки, болт, шайбы, гайки, боевого товарища — штатив от лазерного нивелира, сборку из двух старый аккумуляторов 18650, и кабель от микрофона до ноутбука. Для быстрых измерений пойдет.
Для подключения к ноутбуку я купил недорогую USB звуковую карту VENTION приобретенную по ссылке
Для замеров АЧХ использую Room EQ Wizard, как наиболее сейчас популярный инструмент для этих целей, а также как софт, отлично работающий на macos. В программу подгрузил файл калибровки микрофона, а также сделал файл калибровки звуковой карты (хотя это и не столь необходимо).
Я сделал замер поочередно левой и правой АС, а затем оба канала вместе (АС — Microlab SOLO3, самая первая версия, пассивный вариант), все замеры в точке прослушивания. Получилась вот такая красота )):
Левый канал:
Правый канал:
Оба канала вместе:
В SigmaStudio быстро накидал новый проект, добавив следующие блоки:
— блок входов (Input 1)
— блоки выходов (Output 1-4)
— блоки Automatic Speaker EQ (AutoEQ)
— T-соеденители (Т1-2) для разветвления сигнала от предыдущего блока;
— Индикатор уровня (Level 1-2)
Немного поподробнее про блок Automatic Speaker EQ. Данный блок может служит для автоматического подбора фильтров по загруженному графику АЧХ АС, относительно заданной целевой АЧХ.
Automatic Speaker EQ может быть однополосным, двух-полосным и трех-полосным, со встроенным кроссовером.
Я для быстрой проверки выбрал однополосный вариант, так как сабвуфер еще не ставил и не подключал.
На первой вкладке блока предлагается загрузить файл с данными АЧХ, которые будем фильтровать.
Из Room EQ Wizard делаю экспорт полученного графика АЧХ в текстовый файл со следующими параметрами:
Полученный файл просто так не подгрузится в блок, так как Room EQ Wizard и SigmaStudio разные заголовки данных в файле,
Поэтому такой заголовок данный в исходном файле:
Меняем на такой:
"Sensitivity Excess Phase - dB SPL/watt (8 ohms, @0.50 meters) (High)"
"Hz" "Mag (dB)" "deg"
Новый файл с изменениями подгружаем в блок Automatic Speaker EQ.
На следующей вкладке «Target Response» подстраиваем уровни относительно нуля, и рисуем целевую АЧХ и диапазон для корректировки. Сделаем её пока прямой. Позже можно поиграться с целевыми кривыми АЧХ.
На вкладке Design Settings задаем количество используемых фильтров, диапазоны изменений, количество попыток подбора и подстройки, и нажатием кнопки «Design Filters» модуль рассчитывает фильтры для получения заданной прямой АЧХ:
На вкладке «Filter» можно посмотреть какие фильтры были применены, изменить, добавить и удалить отдельные фильтры, сравнить изначальную и рассчитанную АЧХ, а также кривую фильтрации.
Настройки для данного блока (левого канала) сохраняем через «File -> Save as» и загружаем эти же настройки для такого же блока правого канала, компилируем проект, и загружаем в DSP ADAU1701
На Youtube есть очень подробное видео человека, который как раз описывает различные варианты эквализации АС в SigmaStudio, как с использованием блока Automatic Speaker EQ, так и подбором параметрического эквалайзера под результаты расчет EQ в REW, а также расчетом FIR фильтров в rePhase. Повествование несколько затянуто, но всё равно полезно и интересно: ссылка
Включаем усилитель, подключаем микрофон, запускаем Room EQ Wizard и делаем замеры, в той же точке прослушивания
Левый канал:
Правый канал:
Оба канала вместе:
Сравнение графиков до эквализации и после:
Для подключения сабвуфера затем можем добавить блок двух-полосного кроссовера, с большим выбором типа фильтра ФНЧ и ФВЧ:
Это был быстрый вариант измерений и эквализации, возможности SigmaStudio для меня пока безграничны, и есть огромный простор для изучения, в том числе и научиться правильно делать замеры и их интерпретировать, ведь некоторые вещи эквалайзером не исправить, соответственно и нечего их фильтровать. Надо сидеть, разбираться, пробовать, вещь очень интересная.
Осталось сделать нормальную коробку для платы CY7C68013A, и кабель для подключения.
Вообще ADAU1701 позволяет подключение внешних АЦП и ЦАП по шине I2S, а также кнопок и потенциометров и энкодеров в GPIO для регулировок, много возможностей, уже много идей и уже есть представление, каким будет мой следующий мультимедийный усилитель.
Для аудиопроцессора в авто уже получил плату RDC2-0027v2, заказал I2S DAC на PCM 5102, будет подключение по I2S, так как в авто поканальный фронт, и для сабвуфера не хватает имеющихся каналов ЦАП ADAU1701.
Будем делать аудиопроцессор в авто, думаю тоже будет интересный обзор.
Всем спасибо за внимание, буду рад если вы в комментариях дадите советы по решению возникших проблем.
Самые обсуждаемые обзоры
+77 |
4023
147
|
+58 |
4191
73
|
Насчет ADAU — гляньте тамошние регуляторы. Они при включении вроде нолем инициализируются. У меня такой проблемы не возникло, загнал АЧХ коррекции в ЕЕПРОМ, и пользуюсь.
pic.mysku-st.ru/uploads/pictures/09/40/75/2019/05/23/1c9163.jpg
смысл в дсп, если любой плеер имеет эквалайзер
а вот сделать голосовой процессор для микрофона — вот это было бы интересно
или ты типа под конкретное помещение настроил и все?
крутая платка выходит
а компрессор с лимитером там есть?
Можно добавить блоки с изменяемыми параметрами, например темброблок с подъемом по НЧ и ВЧ, подключить к плате ADUA1701 простые тактовые кнопки или энкодер, и уже регулировать ими, без ПК, но по заранее подготовленным кривым. Это я реализую уже в другом усилителе, в другом корпусе.
давно видел эту плату и подобный софт для дсп
запили статью тогда уж
Мне проще на обычном компе музыку слушать. Выход по оптике на ресивер и никаких заморочек.
Комп в формате micro ITX стоит себе за телевизором, по оптике подключен в ресивер. Управляется хоть аэромышью, хоть через VNC с планшета.
Foobar с плагином MathAudio Room EQ решает звучание акустики. Вставляется микрофон наживается кнопка и Вуаля! Куча секономленного времени по настройке свистоперделок. Или я неправ?
Нормальный ресивер Сонька, подобранный на мусорке. Кстати сверху комп в корпусе от проигрывателя и аудиокартой Аудиофил от Мака. Посередине еще один комп. Там стоит Юлька. Внизу еще один усилок Шервуд. Ну и две пары колонок. Даймонды бриллиант и самодельные с ПАС на Визгатон гитарен шпрехен. Так вот — более всего слушаю именно ресивер с компа за телевизором и Визгатоны. Кстати в Соньке есть DSP
Если лень, можно конденсатор c13 увеличить на порядок, или R7, или и то и другое )
В даташите ни слова о встроенном BOD, так что надо задержать reset относительно медленно растущего питания, на время, чтобы питание успело вырасти до рабочего. Или подавать питание быстро, чтобы хватало имеющейся цепи.
Щелчок при выключении может быть и с банальным разрядом переходных конденсаторов может быть связан, в этом случае только отключение колонок до отключения электроники поможет.
Грубо говоря питать реле включения колонок от напряжения, которое падает наиболее быстро при отключении питания всего комбайна вашего :-)
Подробно было в предыдущем обзоре усилителя: ссылка на обзор
Вариант более правильный — правый вывод R6 отключить от питания усилителя, подать на него через диод переменку с обмотки транса, с того-же питания усилителя, или более низковольтное, если есть. Если все равно будет долго отключаться — уменьшать C1.
зы. Желательно базу vt8 через килоом 50 на землю, это независимо от доработок.
где покупали, если не секрет?
Это я ещё ограничивал себя в передвижениях
На ADAU1701 можно привести цифру по I2S, надо попробовать вариант подключить к Raspberry Pi, установленной в корпусе усилителя, но там есть проблемы с согласованием генераторов импульсов при воспроизведении по Airplay, а его не хотелось бы лишаться.
А с другой стороны не покидает (околоаудиофильское) чувство что аудио-сигнал тут рихтуют напильником и правят кувалдой.
Только я в итоге пришел к выводу, что о таких вещах можно говорить когда и АС идеальны, и комната без акустических проблем. А когда и АС с кучей проблем, да и в комнате моды бегают, тут уже не до высоких материй достоверности, тут надо что-то делать, и желательно без серьезных финансовых вливаний.
Смотрел мини ДСП, дорого. Сейчас из штатной головы выведен линеник до усилителя гу, но что-то звук какой-то такой себе.
Подцепить бы на этот линейник ЦАП…
Основной дилеммой было создание фильтров, а тут идеальный вариант! Всегда хотелось выкинуть пассивные элементы из аккустики.
Правда случилось непредвиденное, в напольной аккустике биампинг разделен на бас+(мидбас твиттер). Ну а триампинг это уже перебор…
Осталось изготовить аналог Noize Fabrik Scutum 3.0 на 16-ти омных 100ГДШ33-16 и шелковых твитерах.
Открытое оформление запало в душу и не отпускает.
Скажу сразу аудиофилией не страдаю, но звук качественный люблю. Есть разные АС, наушники и усилок в классе А.
Вот сейчас послушав на ютубе щит с 3ГД-32 в наушниках появилось такое ощущение необычности баса. Это сложно описать, но еще в школе чисто случайно попалась эта модель и ради эксперимента собрал щитовое оформление этой головки.
Конечно тогда и не подозревал что это называется открытое оформление типа «щит», но с тех пор я не встречал такого необычного звука. Хотя слушал много разных вариантов, даже студийные мониторы.
Для себя сделал вывод, что звук нравится АС щит + головка максимальной чувствительности.
У динов, равно как и у оформления, огромное число параметров, а АЧХ это уже следствие.
Я вообще ни о чем не спорил и тем более не говорил, что срочно с студиях надо менять аппаратуру.
www.youtube.com/watch?v=7JE08HOLHNY
но реально советую такое хоть раз послушать открытый щит, меня зацепили именно 3ГД-32
Идея имеет смысл как средство для работы с басовыми модами в помещении при наличии явно выраженных проблем на НЧ и невозможности что то менять в самой системе — например изначально кривые в этом диапазоне АС, их размещение в комнате, не самая удачная точка прослушивания.
В Вашем случае даже если и удастся подобрать некий условно-усредненно-приемлемый вариант, чуда всё равно не случиться.
Просто поверьте, будет как в том анекдоте — вроде всё есть, и громко и ровно, но не радует…
С другой стороны, хорошая акустика, причём даже не с самой ровной АЧХ будет приносить массу удовольствия даже не в самом идеальном тракте и куче проблем с размещением в том же реальном помещении.
Думаю, что Вы сами к этому со временем придёте.
2) вы сами себе противоречите, если вдумаетесь в смысл. Эквализация комнаты. Причем тут хорошая акустика вообще? Даже самая лучшая аудиофильская брильянсно-миллионодолларовая будет искажена АЧХой комнаты точно так же, как если бы это Микролабы были. Звучит ваш пост так «ну да, идея исправить косяки комнаты интересна, но ты возьми и купи
слоникахорошую акустику. Она волшебная. Она не будет в комнате искажаться.1. Бессмысленно гнаться за идеально ровной АЧХ в конкретном месте конкретного помещения.
2. За этим параметром вообще не нужно гнаться. Если звук акустики в целом сбалансирован, он таким и будет восприниматься. Причём в любой точке прослушивания.
3. Хорошая акустика даже не с идеально ровной АЧХ доставит массу удовольствия в самых различных помещениях вообще без какой либо эквализации. И наоборот — звук от изначально неудачной акустики эквализация не спасёт.
Впрочем, это не умаляет творческого труда тов Gdenich, и требует лишь положительного отзыва-посему, он и получает заслуженный плюс!
Сам я не аудиофил, и не тонкий ценитель звука высшей пробы, по-этому и прочитал этот обзор по диагонали:-мне достаточно и непритязательной аппаратуры для озвучивания различной речи-музыки, бо имею и кучу других задач\предпочтений\целей, требующих массу Времени, которого остаётся всё меньше и меньше. Так что, не судите строго...-спел, как умел! ;-)
Я сам не аудиофил (музыку очень люблю, но голову не теряю), да и за то, что я сейчас представил, меня аудиофилы могут и побить, так как я очень грубо вмешиваюсь в аудиосигнал. Но очень хотелось подкорректировать то, что я уже умею и на данный момент к замене не подлежит, тоже ввиду такого же наличия других задач и целей.
Несмотря на то, что я довольно скептически отношусь к самой идее, мне нравится Ваш проект.
Удачи!
По-этому, и остаюсь весьма доволен вашими обзорами. Ещё раз спасибо за столь оперативное пояснение. С уважением:-имярек.подпись.печать. ;-)
manbutech фото mda410.pro
блютус управление с телефона, + блютус аудио (подключено по цифре-i2s )
Главная проблема НЕзапуска в кривой разводке процессора, я решил эту проблему очень просто, конденсатор 1....2.2мкф на ногу ресет ADAU, вместо (паралельно) штатного на 0.1мкф.
Еще очень важный нюанс этой платы в ОТСУТСТВУЮЩИХ ФИЛЬТРАХ НЧ на выходах DAC! (ужаснулся когда посмотрел выход осциллографом)
Всем удачи!
мое рукоблудие с адау
Суть задумки: сделать dsp для использования широкораспространенных усилителей 5.1 (двухполосная) и 7.1. (трехполосная).
Сейчас это работает программно через APO прекрасно, но источник только комп.
Если без особых извращений с внешними цапами и кроссоверами — нет, ADAU1701 рассчитана только на стерео на входе и 4 канала на выходе (плюс еще 2 можно добавить внешним ЦАПом) — но это всё равно мало для ваших хотелок
С вашими запросами есть смысл сразу ориентироваться на Sharc (у них есть готовые модули с проприетарным софтом для настройки, зато внешние цапы до 4х2 каналов на выходе и цифра всех форматов),
или на более продвинутые ADAU1466 — например, в виде мезонинных плат (правда, внутренние АЦП качества «для приоры сойдёт» — но это не сильно хуже АЦП в 1701) — но зато по SPDIF умеет принимать 192 кГц (по I2S аж 768 обещают, и этих входов у неё целых четыре), но главное — у неё 4 выхода I2C, что закроет все 8 каналов через внешние ЦАПЫ.
Потому шта долбанный скрипт не пишет в EEPROM а только в RAM.
blog.instalator.ru/archives/1560