FreeDSP

[Blaubeere85]

Wenn man mal davon ausgeht, dass die Raumfehler, die man verbessern möchte, alle Minimalphasig auftreten, ist es doch die perfekte Möglichkeit, diese auch mit minmalphasigen Filtern wieder zu korigieren. Man korrigiert dabei automatisch Frequenzgang und Phase...

Das bringt mich gerade zum nachdenken. klingt irgendwie logisch. Blos sind denn alle Fehler minimalphasig.
Wie sieht es denn im bassbereich aus?

Gruß
Stefan

[loki]

Frage: Im Bild sieht man in den HT- und MT-Zweigen eine verschiedene Anzahl von Filterblöcken. Es handelt sich hierbei um die Filter (ohne Werte) der LXmini, übernommen vom 2wayAdv Plugin des miniDSP. Beim miniDSP sind die Blöcke fest angeordnet und unbenutze Filter sind aber weiterhin im Signalweg mit der Frequenz 10Hz. Somit ergibt sich eine konstante Laufzeit (Rechenzeit) im HT/MT-Zweig. Im SigmaStudio will ich nicht einfach Rechenleistung verbraten indem ich ungenutzte Filter einbaue.
Jetzt zur Frage: Muß ich jetzt im TT-Zweig eine Verzögerung einbauen, damit beide Zweige gleich sind, und wenn ja wie. Oder ist die Verzögerung eines Filters so gering, dass es keine Rolle spielt. Bei 48kHz ist ein Takt ca. 20us lang und der DSP (50MHz) kann ca. 1000 Befehle ausführen.

[curryman]

Beim miniDSP sind die Blöcke fest angeordnet und unbenutze Filter sind aber weiterhin im Signalweg mit der Frequenz 10Hz

Was meinst Du mt letzterem?
Meines Wissens sind die Filter schlicht deaktiviert und haben keine Latenz oder sonstige Auswirkung wenn sie deaktiviert sind. Die Struktur ist allerdings vorgegeben, nicht verwendete Filter (bzw. deren Rechenleistung) können nicht woanders verwendet werden.
Für FIR Filter ist diese Plattform (ADAU1701) aufgrund der verfügbaren Rechenleistung nur begrenzt sinnvoll. Sicher ein Grund warum es bei miniDSP garnicht erst angeboten wird.
Gruß, Daniel

[loki]

Was meinst Du mt letzterem?
Meines Wissens sind die Filter schlicht deaktiviert und haben keine Latenz oder sonstige Auswirkung wenn sie deaktiviert sind. Die Struktur ist allerdings vorgegeben, nicht verwendete Filter (bzw. deren Rechenleistung) können nicht woanders verwendet werden.
Für FIR Filter ist diese Plattform (ADAU1701) aufgrund der verfügbaren Rechenleistung nur begrenzt sinnvoll. Sicher ein Grund warum es bei miniDSP garnicht erst angeboten wird.
Gruß, Daniel

Guter Punkt. Ich habe mir das plugin nochmals angesehen und bei der LXmini Konfiguration scheinen alle Filter aktiv zu sein mit 10Hz, Gain=0, Q=0,5. Aber ich kann auch auf Bypass (rot) drücken, dann müßten die Filter wirklich überbrückt werden oder auch nicht (ist nur Kosmetik).

Aber nochmals zurück zu meiner Frage, wenn ich in den HT-Zweig 6 PEQs einschalte, im TT-Zweig aber nicht, entsteht dann eine nennenswerte Verzögerung im HT-Zweig? Also wird so ein Filter in 10us berechnet oder eher in 1ms?

[Blaubeere85]

Also 1ms müssten ja schon ca. 30 cm sein an verzögerung.
Das kann ich mir nicht vorstellen.

[curryman]

Die Laufzeit der IIR Filter implementierung selbst ist quasi null, abgesehen natürlich von der Gruppenlaufzeit der eigentlichen Filter.
Schau Dir mal die Struktur eines IIR Filters an. Es gibt einen direkten Pfad vom Eingang zum Ausgang ohne Verzögerungsglieder. Letztere sitzen im Rückkopplungszweig.
Der ganze DSP hat allerdings natürlich schon eine Grundlatenz. Diese ist beim miniDSP 2x4 irgendwo bei ein paar ms und natürlich für alle Kanäle gleich.
Ich messe 4,198ms, übrigens unabhängig davon ob die sechs Filter im Eingang oder Ausgang auf Bypass stehen oder auf Peak 10Hz Q0,5 0dB. Bei 0dB ist der Filter also aus
Gruß, Daniel

[loki]

Mit deinen Infos habe ich mir mal die Realisierung von IIR Filtern bei Wiki angesehn, und ein bißchen verstanden. Ein Filter braucht also so um die 10 Taps (Speicher) und einige dutzend Multiplikationen und Additionen. Bei 50MHz (20ns) braucht ein Filter also irgentwas <1us zur Berechnung und ist damit vernachlässigbar.
Die Grundlatenz beim miniDSP von 4,2ms müsste doch in etwa für alle ADAU1701 Implementierungen gelten, oder? Wichtig ist, das sie für alle Ausgänge gleich ist

Gruß Rainer

[loki]

Um das Thema noch abzurunden:
Auf der ADI Webseite gibt es Benchmarks, zwar nicht für die SignaDSPs aber für Sharc-/ Tigersharcs. Leider sind die Ergenisse nicht direkt vergleichbar aber um ein IIR-Filter zu berechnen brauchen die Zeiten von <1ns! bis 5ns! Der ADAU1701 ist zwar deutlich langsamer, da ist noch genug Luft noch oben drin.

Interessant wird das Thema erst wieder, wenn man komplexe Algorithmen in SigmaStudio einbaut.

[loki]

Welcher DAC?

Letztes Wochenende habe ich mich um die DAC-Erweiterung auf 6-8 analoge Kanäle gekümmert. Wen es schon immer interessiert wie der I2S-Bus funktioniert, findet leicht die originalen I2S-Specs von Philips über google. Ist leicht zu verstehen.

Zuerst wollte ich DAC-ICs einsetzen. Praktisch alle moderne IC brauchen einen Master-Clock (MCLK). Der ist nicht in den I2S Signalen vorhanden und müßte idealerweise vom DSP kommen. Leider wurde zur Takterzeugung am DSP ein Quarz eingesetzt und kein Quarzoszillator. Die Specs des DSP verbieten aber den Abgriff des MCLK, weil dann u.U. der interne Oszi nicht mehr läuft. Das macht den Einsatz eines externen I2S-DACs notwendig.

Hier ist eine unvollständige Liste einiger DACs. Da auch der RPi nur den I2S-Bus unterstützt, müßten alle RPi-DACs funtionieren.
Es wären 3 I2S-Buskabel + GND + 5V zu löten.

8-Kanäle: miniDAC8. Ist leider teuer (100$ +60$ Versand +UmSt). Da würde sich der Selbstbau lohnen. Laut Datenblatt entspricht die Qualität die der vorhandennen DACs.

Curryman I2S DAC und HifiBerry. Hochwertige DACs, die auch das letzte an Qualität aus den verwendeten Chips rausholen. Deutlich besser als die internen DACs.

I2S DACs aus China mit ES9023 und PCM5102. Die findet man bei ebay oder Aliexpress. Sie verwenden zwar die gleichen ICs wie die zuvor genannten, aber sparen doch sehr deutlich am Design.

Da ich den 5.+6. Kanal nur für den Bass und Sprache brauche, habe ich mich für den China PCM5102 von ebay entschieden (13.71€), weil er einen deutlich geringeren Ausgangswiderstand gegenüber dem ES9023 (1kOhm zu 5kOhm) hat.

[curryman]

Da ich den 5.+6. Kanal nur für den Bass und Sprache brauche, habe ich mich für den China PCM5102 von ebay entschieden (13.71€), weil er einen deutlich geringeren Ausgangswiderstand gegenüber dem ES9023 (1kOhm zu 5kOhm) hat.

Bei Beschaltung laut Datenblatt (nur einen 4,7nF Kondensator gegen Masse am Ausgang als Tiefpass erster Ordnung) hat der ES9023 eine Ausgangsimpedanz von 240Ohm (es ist bereits ein entsprechender Widerstand im IC verbaut). Als minimale Lastimpedanz ist im Datenblatt 5kOhm angegeben.
Beim PCM5102 empfielt TI einen Filter bestehend aus 470Ohm und 2.2nF und gibt 153kHz als Filterfrequenz an. Demnach ist die Ausgangsimpedanz des ICs selbst sehr klein (wie für Opamps üblich). Als minimale Lastimpedanz gibt TI 1kOhm an.
Die THD Angaben gelten jeweils für Lastimpedanzen >= 10kOhm, den unterschiedlichen Angaben hinsichtlich minimaler Lastimpedanz liegen sicherlich unterschiedliche THD Grenzen zugrunde (z.B. 0,1% beim ES9023 und 1% bei PCM5102 oder so).
Die Ausgangsimpedanz des im curryman DAC nachgeschalteten JG Buffers liegt übrigens bei ca. 70Ohm.
Gruß, Daniel

[capslock]

Anbei der Abschnitt zum Oszillator aus dem Datenblatt:

OSCO should not be used to directly drive the crystal signal to
another IC. This signal is an analog sine wave, and it is not appropriate
to use it to drive a digital input. There are two options for
using the ADAU1701 to provide a master clock to other ICs in
the system. The first, and less recommended, method is to use a
high impedance input digital buffer on the OSCO signal. If this
is done, minimize the trace length to the buffer input. The second
method is to use a clock from the serial output port. Pin MP11 can
be set as an output (master) clock divided down from the internal
core clock. If this pin is set to serial output port (OUTPUT_BCLK)
mode in the multipurpose pin configuration register (2081) and
the port is set to master in the serial output control register (2078),
the desired output frequency can also be set in the serial output
control register with Bits[OBF<1:0>] (see Table 48).
If the oscillator is not utilized in the design, it can be powered
down to save power. This can be done if a system master clock
is already available in the system. By default, the oscillator is
powered on. The oscillator powers down when a 1 is written to
the OPD bit of the oscillator power-down register (see Table 59).



Du kannst also durchaus OSCO hernehmen, es ist halt ein Sinus, daher musst Du den noch lokal puffern, am besten mit einem ST-Gatter oder einem schnellen Komparator.

Dann gibt es den Weg, einen der digitalen Ausgänge dafür herzunehmen, aber es kann sein, dass das nur noch eine geringere Frequenz sein wird, also z.B. nur 64x fs.

Und dann sagt der letzte Absatz ja ganz deutlich, dass Du auch einen externen Oszillator nehmen darfst. Das ist eigentlich der beste Weg, denn ein Oszillator ist ein analoger Schaltkreis, der eigentlich nichts auf einem größeren Chip, auf dem viel geschaltet wird, verloren hat.

[P.A.M]

Platinen sind daaaaaa



Qualität ist erste Sahne.

Jetzt fehlen nurnoch zig Bauteile (vor allem die dämlichen Widerstandswerte.....)

[loki]

Bei Beschaltung laut Datenblatt (nur einen 4,7nF Kondensator gegen Masse am Ausgang als Tiefpass erster Ordnung) hat der ES9023 eine Ausgangsimpedanz von 240Ohm (es ist bereits ein entsprechender Widerstand im IC verbaut). Als minimale Lastimpedanz ist im Datenblatt 5kOhm angegeben.
Beim PCM5102 empfielt TI einen Filter bestehend aus 470Ohm und 2.2nF und gibt 153kHz als Filterfrequenz an. Demnach ist die Ausgangsimpedanz des ICs selbst sehr klein (wie für Opamps üblich). Als minimale Lastimpedanz gibt TI 1kOhm an.
Die THD Angaben gelten jeweils für Lastimpedanzen >= 10kOhm, den unterschiedlichen Angaben hinsichtlich minimaler Lastimpedanz liegen sicherlich unterschiedliche THD Grenzen zugrunde (z.B. 0,1% beim ES9023 und 1% bei PCM5102 oder so).
Die Ausgangsimpedanz des im curryman DAC nachgeschalteten JG Buffers liegt übrigens bei ca. 70Ohm.
Gruß, Daniel

Ja, mmh, hätte ich wirklich selbst sehen können, war ja klar im Datenblatt formuliert.
Warum hast du dich für den ESS und nicht für den TI DAC beim curryman DAC entschieden?
Eine Entscheidung für den TI war für mich die PLL MCLK Generierung, beim ESS steht was von asynchronous mode MCLK>192fs, heißt das mit MCLK>=36.864MHz werden alle Abtastraten unterstützt?

[loki]

Platinen sind daaaaaa

Qualität ist erste Sahne.

Jetzt fehlen nurnoch zig Bauteile (vor allem die dämlichen Widerstandswerte.....)

Wann hast du die denn bestellt? Und wie teuer waren die?

[P.A.M]

Einfach mal den Thread lesen
Hier stehts, war am selben Tag: http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/s...32&postcount=8

Irgendwas um die 60$, hab aber noch zeugs mitbestellt.

Für Sendung aus USA ist die Versanddauer OK. Ging auch schon schneller.
Da noch viel zeug aus China kommt wirds eh dauern

[curryman]

Ja, mmh, hätte ich wirklich selbst sehen können, war ja klar im Datenblatt formuliert.
Warum hast du dich für den ESS und nicht für den TI DAC beim curryman DAC entschieden?
Eine Entscheidung für den TI war für mich die PLL MCLK Generierung, beim ESS steht was von asynchronous mode MCLK>192fs, heißt das mit MCLK>=36.864MHz werden alle Abtastraten unterstützt?

Als ich angefangen habe mit den günstigenm DAC ICs gab es den TI noch nicht bzw. er war gerade erschienen. Die erste Version hatte wohl auch ein paar kleinere Probleme.
Der ES9023 benötigt zwingend eine MCLK, er kann nicht ohne laufen. Allerdings muss diese nicht synchron zur BCLK sein. In diesem Fall wird dann ein asynchrones resampling durchgeführt, welches bei den EES DAC sehr gut implementiert ist. Mit einem lokalen low Jitter Oszillator ist die Performance sehr gut.
Der PCM5102 generiert die MCLK mittels PLL aus der BCLK und benötigt daher nicht zwingend eine MCLK. Ist das BCLK Signal jitterbehaftet, kann das theoretisch zu schlechter Performance führen. Alternativ kann auch eine externe MCLK verwendet werden, die muss aber für 44,1 und 48kHz (und vielfache) unterschiedlich sein (synchrones resampling).
"Vorteil" des PCM5102: er läuft bis 384kHz abtastrate, der ES9023 unterstützt "nur" 192kHz (ab 36.864MHz MCLK). Beim curryman DAC ist ein 48MHz XO verbaut (wie auch bei den meisten anderen) -> alle Abtastraten bis 192kHz werden unterstützt.
Gruß, Daniel

[Spiri]

Gerade bei solchen einfachen DSP Lösungen ohne guten Taktkonzept ist die Wahl für den ESS mit einen ASCR und Jitter Elimination richtig.
Auch wenn ich nicht gerade ein Fan von Chargepumps in einem IC bin, der ES9023 ist gut und auch billig.
Nochmals eine Steigerung gibt der ES9018K2M der dann auch eine digitale Lautstärkeregelung hat. (nur mit Controller)
Wenn die Lautstärke vor dem DSP geregelt wird, dann noch der rauschende ADC des 1701 verwendet wird kommt nur noch Müll raus. Auch wenn im DSP bzw. in digitalen Quellen die Lautstärke geregelt wird macht es das nicht viel besser. Am Besten ist es nach der Wandlung, entweder analog oder mit ESS digital. Damit ist der 9018K2M schon fast wieder ein Schnäppchen.
Gruß Thomas

[tusker]

Hi!

Auch die Eingänge sind um 8 erweiterbar, also 2 analoge und 8 digitale Eingänge. Ein geeigneter SPDIF/TOSLINK zu I2S Wandler ist der CS8422 (9xC und 5xR), inkl. SRC.

Ich hätte gerne ein USB zu I2S Interface (ohne Umweg über S/PDIF o.ä.). Gibt es so etwas?

[curryman]

Gibt es natürlich
Beispiele sind WaveIO, Amanero, DIYinHK oder von miniDSP USBstreamer oder miniSTREAMER.
Problem ist, dass der DSP mit einer festen Abtastrate läuft während die USB zu I2S Wandler je nach Quellmaterial die Abtastrate wechseln. Außerdem sind zumindest die ersten vier genannten asynchrone Schnittstellen und daher zwingend I2S Master. Die DSPs laufen üblicherweise aber auch als Master und das gibt dann Taktsalat. Der DSP kann auch als slave laufen, dann wird das I2S Signal routing aber komplexer wenn man externe Wandler verwenden möchte.
Abhilfe würde ein Abtastratenwandler zwischen USB zu I2S Schnittstelle und DSP bringen, z.B. TP Metronome. Einfacher ist in dem Fall wohl der Weg mittels miniDIGI über SPDIF

Gruß, Daniel

[tusker]

Hallo Daniel!

Die DSPs laufen üblicherweise aber auch als Master und das gibt dann Taktsalat. Der DSP kann auch als slave laufen, dann wird das I2S Signal routing aber komplexer wenn man externe Wandler verwenden möchte.
Abhilfe würde ein Abtastratenwandler zwischen USB zu I2S Schnittstelle und DSP bringen, z.B. TP Metronome. Einfacher ist in dem Fall wohl der Weg mittels miniDIGI über SPDIF

Vielen Dank für die Erklärung! Den Weg über miniDIGI u.dgl. wollte ich gerade vermeiden, da ich dann wieder extra eine USB-Soundkarte mit S/PDIF brauche und mich damit auf 2 Kanäle 16 Bit / 48 kHz (unkomprimiert) beschränke.

Was ich mir vorgestellt habe wäre quasi eine USB-Soundkarte mit (mind.) 8 Kanälen die ich an den DSP anschließe.

Vom DSP würde ich dann am liebsten per I2S in die Endstufen gehen, aber die sind leider (noch?) ein bisschen schwachbrüstig (z.B. TAS5756M). Somit würde es wohl auf zusätzliche DACs rauslaufen.

Aber das ist offensichtlich alles nicht so einfach wie ich mir das vorgestellt habe…