Verstärkermodul mit DSP, 600W, 1-4Kanäle, low-budget, high-quality

[Spatz]

Hallo Raphael,

Wird der XE216 nur für USB-Audio gebraucht, oder übernimmt er auch noch andere Aufgaben? Die Steuerung des DSP könnte ja theoretisch auch der ESP32 übernehmen, oder? So würde man Kosten sparen können, wenn man kein USB-Audio braucht...
Oder anders gefragt: Welche MCU hat welche Aufgabe?

Wenn man neben I2C auch noch SPI hätte, könnte man auch bessere Displays, z. B. kleine TFTs anschließen. Sicher eine Spielerei, aber nice to have...

Gibt es eine Möglichkeit, die Anzahl der SPDIF-Eingänge zu erweitern, falls man mehrere digitale Quellen hat?

Ich bin auf jeden Fall sehr gespannt, wies weitergeht, und freue mich auch schon auf Bilder! Hast du Lust, schon mal Bilder von den Schaltplänen oder PCB-Designs zu posten?

Bzgl ADAU1466: Wenn der Speicher natürlich der einzige Unterschied ist, macht das wenig Sinn... Ich dachte mir, vielleicht bringt der was bei FIR oder so...

Grüße,

Bastian

[Robert81]

Moin, ich finds klasse das du dir immer weiter Gedanken machst und dein Projekt vorantreibst.
Da gerade das Delay zur Sprache kam, wie groß darf man verzögern mit deinem DSP ?

Für ein DBA wären mindestens 30ms schön :-)

Viele Grüsse

[Spatz]

Der ADAU1452 bietet bis zu 800 ms Gesamtdelay, das sich auf alle Kanäle verteilen lässt.

[rkv]

Wird der XE216 nur für USB-Audio gebraucht, oder übernimmt er auch noch andere Aufgaben? Die Steuerung des DSP könnte ja theoretisch auch der ESP32 übernehmen, oder? So würde man Kosten sparen können, wenn man kein USB-Audio braucht...
Oder anders gefragt: Welche MCU hat welche Aufgabe?

Aufgaben des XE216:
- USB Audio
- ADAT/SPDIF

Aufgaben des ESP32
- Bluetooth
- WiFi
- Steuerung Peripherie (Lüfter, Display etc.)
- Steurung DSP und Download neuer DSP Programme

Wenn man neben I2C auch noch SPI hätte, könnte man auch bessere Displays, z. B. kleine TFTs anschließen. Sicher eine Spielerei, aber nice to have...

Ich weiss nur noch nicht, wo ich den zusätzlich SPI Anschluß noch platzmässig unterbringen soll

Gibt es eine Möglichkeit, die Anzahl der SPDIF-Eingänge zu erweitern, falls man mehrere digitale Quellen hat?

Entweder über den Expansion-Header, dann können bis zu 8 weitere digitale Kanäle hinzukommen, die alle parallel betrieben werden können, oder alternativ müßte man ein Anschlußboard mit Multiplexer oder CS8416 machen.

Ich bin auf jeden Fall sehr gespannt, wies weitergeht, und freue mich auch schon auf Bilder! Hast du Lust, schon mal Bilder von den Schaltplänen oder PCB-Designs zu posten?

Ich mache heute Abend mal ein paar Mookups von der Platine. Schaltpläne sollen später auf github landen. Das mache ich aber erst, wenn ich das Ding funktionsfähig auf dem Tisch habe. Ich habe einmal ein unfertiges Design hochgeladen und die Folge war, dass ich massenweise emails mit Problemen bekommen habe (in einem zum Teil sehr unverschämten Ton). Scheinbar werden Readme-Dateien vorher nicht gelesen...

Bzgl ADAU1466: Wenn der Speicher natürlich der einzige Unterschied ist, macht das wenig Sinn... Ich dachte mir, vielleicht bringt der was bei FIR oder so...

Ne, glaube ich nicht, weil die Anzahl der Instruktionen pro Abtastwert bei beiden DSPs gleich ist.

Raphael

[Spatz]

Aufgaben des XE216:
- USB Audio
- ADAT/SPDIF

Also könnte man den XMOS auch weglassen, wenn man auf USB Audio und ADAT/SPDIF verzichtet? Bzw, könnte man SPDIF evtl auch mit anderen ICs realisieren, z. B. über den Expansion Header?

Nicht, dass ich das vorhätte, aber der XMOS ist ja doch ein ziemlicher Kostenfaktor...

[rkv]

Naja, so teuer ist der XE216 ja nun auch nicht. Mit einer zusätzlichen Platinen mit SPDIF-Receiver wird man vermutlich auch nicht billiger davon kommen.

Dennoch, ja, man kann ihn weglassen, wenn man auf USB-Audio und den zweiten SPDIF (der wahlweise auch für ADAT verwendet werden kann) verzichtet. Man hat dann trotzdem noch den ersten SPDIF zur Verfügung.

[MK_Sounds]

Sehr interessantes Projekt. Ich arbeite gerade an etwas artverwandtem (I²S Endstufe mit integrierten Filtern und USB-Audio und -HID).

USB Audio habe ich mit einem XE216 realisiert. Der ist ein wenig überdimensioniert, aber um mir das Leben einfach zu machen, habe ich das Layout einfach aus einem anderen Projekt kopiert. Quasi wie Legobauen.

USB Audio könntest du auch zu gut einem Zehntel des Tarifs eines XE216-512 auf einem Atmel der SAM-Familie implementieren. Verwende ich momentan. Unglaublich was man zu den Preisen an Leistung bekommt. Nur Treiberseitig wird's einigermaßen interessant. Gibts für den XE216 schon fertige Treiber für UAC2 ?

Für WiFi/Bluetooth kommt ein ESP32 zum Einsatz. Gibt es schon als fertiges Modul, man muß eigentlich nur noch eine Antenne anschließen.

Hatte mich schon mal kurz mit der ESP32 Basis beschäftigt. Kann man darauf dann z.B. Airplay implementieren und den Datenstrom via I²S weitergeben oder wie funktioniert das ?

[rkv]

Mag sein, daß Atmel billiger ist, aber um den Laden mache ich einen großen Bogen. Seitdem die von Microchip aufgekauft worden sind, wird das Atmel-Portfolio ersatzlos zusammengestrichen. Ich hatte schon ein komplett fertiges Design samt Prototyp mit einem AVR32 und genau diese Chipfamilie wurde ersatzlos gestrichen ohne irgendwelche Migrationen. Deswegen, auf Atmel habe ich keine Lust mehr. Bei anderen Firmen gibt es wenigstens einen Migrationspfad. Mal ganz davon abgesehen, das AVRStudio eine einzige Katastrophe ist, die Programmierer bei uns in der Firma sind nur am Schimpfen.

Alle ernstzunehmenden Betriebssystem benötigen keine Treiber für UAC2. Da ist das Teil des Betriebssystems.

Bei Windows guckt man hingegen in die Röhre. Da wird von Haus aus nur UAC1 unterstützt, also nur Stereo low-res.
Man muß sich also mit diversen Treibern aus Drittquellen behelfen. Z.Bsp. hier: https://github.com/borgestrand/winuac2
Es ist mir unbegreiflich, wieso Microsoft bei der Spezifikations-Taskforce für UAC2 mitmacht, es aber niemals ansatzweise hinbekommen hat, einen entsprechende Treiber serienmäßig auszuliefern.
Angeblich soll Win10 einen UAC2-Treiber mitbringen, der von Thesyscon kommt. Kann ich mangels Win10 aber nicht testen, Freiwillige vor!

[rkv]

Nachtrag: Irgendwas habe ich da gelesen, daß ESP32 Airplay und DLNA unterstützt.

[Spatz]

Angeblich soll Win10 einen UAC2-Treiber mitbringen, der von Thesyscon kommt. Kann ich mangels Win10 aber nicht testen, Freiwillige vor!

Ich habe Windows 10. Wenn du mir dann ein fertiges Exemplar zusendest, teste ich das gerne!

[rkv]

Hier für Euch ein Mookup der Platine.

Gute Nacht.

[Spatz]

Soso, freeDSP Aurora also... Schöner Name!

Man kann dir echt nicht vorwerfen, dass du den Platz auf der Platine nicht genutzt hast! Das einzige Einsparpotential, was ich hier noch sehe, liegt in der Verwendung eines ESP32-Pico-D4 anstatt des großen Moduls. Das würde nochmal ein paar cm² bringen und dürfte sich schnell realisieren lassen... Und teurer ist es auch nicht...

[rkv]

So, Platine ist bestellt. Sollte in ein paar Tagen hier eintreffen.

Bzgl. ESP32-Pico-D4: Der mag zwar kleiner sein, aber ich setze bewußt ein Modul ein, das keine PCB-Antenne hat, sondern es wird eine Antenne über einen Stecker angeschlossen. Somit kann die Antenne nach außen aus dem Gehäuse herausgeführt werden. Ich wollte nicht das Risiko eingehen, dass die Platine in ein schönes Metallgehäuse oder in ein Box (man glaubt garnicht, wie gut Holz schirmt) eingebaut wird und dann keinen Empfang hat.

[Spatz]

So, Platine ist bestellt. Sollte in ein paar Tagen hier eintreffen.

Ich bin weiterhin sehr gespannt und freue mich auch schon auf die ersten Bilder und weitere Berichte!

Zum ESP32-PICO-D4: Der hat gar keine Antenne, sondern nur einen Antennenanschluss. Im Grunde ist das alles, was bei normalen ESP32 unter der Blechhaube ist (CPU, Speicher, Oszillator, Kondensatoren) eingepfercht auf ein QFN-Package. Eine Antenne muss man selber noch dranmachen, und da steht es einem frei, ob man eine PCB-Antenne oder einen UFL-Sockel nimmt. Deswegen hatte ich den ja vorgeschlagen: Genau die Anschlüsse, die du jetzt eh schon auf der Platine hast, nur bei weniger Platzbedarf. Das einzige, was du noch zusätzlich auf die Platine packen musst, sind eben der Antennenanschluss plus die dazu nötigen Cs und Rs...

Hier gibt es nochmal ein Bild ohne Deckel: http://iot-bits.com/inside-esp32-pico-d4-design/

Grüße, Spatz

[loki]

Nun möchte ich auch mal meinen Senf dazu abgeben. Ich mache mal Vergleiche zu dem Hypex FA123, den ich seit ein paar Wochen habe.
Es scheint du bist ein Analog-Fan, daher 8 Analogeingänge? Ich habe eigentlich nur Quellen mit digitalem Ausgang:
Diese Quellen habe ich auf die 3 vorhandenen digitalen Eingänge (TOSLINK, Coax SPDIF, AES) verteilt:
- TV, TOSLINK
- Chromecast Audio, TOSLINK
- Bluetooth 5.0, TOSLINK&Coax SPDIF
Leider kann ich AirPlay, Rpi mit Coax SPDIF und eventuell DAB nicht anschließen. Es fehlen 3 digitale Eingänge.
Die vorhandenen Analogeingänge benutze ich nur zum Messen.

Nun zur Aurora.
Genügend I2S für Erweiterungen scheinen vorhanden zu sein. Wie wäre es gleich ein Board mit 8 dig. Eingängen, je wahlweise mit Coax SPDIF oder TOSLINK inkl. Buchsen; IR Remote Unterstützung), mit zu designen. Bei freeDSP gibt es so etwas noch nicht. Für mich wäre es dann die wirkliche Morgenröte...

Der Sonnenaufgang wäre es, wenn die Software einfach zu bedienen wäre und auch auf dem Mac läuft. Was den Hypex angeht, es ist ein Trauerspiel. Die HFD genannte Software hat lange Einarbeitungszeiten, man muss Fachwissen haben, ist buggy, unklar in der Bedienung, keine Mac Unterstützung und dann sind einige Funktionen einfach nicht vorhanden, also für den Freak ideal, für mich als normalen Anwender nur mühselig.

[rkv]

Es scheint du bist ein Analog-Fan, daher 8 Analogeingänge?

Nicht wirklich. Die 8 Eingänge kommen daher, dass bei AVRs die Surroundkanäle so gut wie nie als diskrete Digitalausgänge bereitgestellt werden, sondern nur als analoge Ausgänge. So kann man z.Bsp. 7.1 Kanäle in den DSP führen und eine Über-Alles Raum-EQ machen.

Genügend I2S für Erweiterungen scheinen vorhanden zu sein. Wie wäre es gleich ein Board mit 8 dig. Eingängen, je wahlweise mit Coax SPDIF oder TOSLINK inkl. Buchsen; IR Remote Unterstützung), mit zu designen. Bei freeDSP gibt es so etwas noch nicht. Für mich wäre es dann die wirkliche Morgenröte...

Sowas habe ich schon in der Pipeline. Aber erstmal den DSP an sich fertig machen, dann das Erweiterungsmodul mit Digitaleingängen.

Der Sonnenaufgang wäre es, wenn die Software einfach zu bedienen wäre und auch auf dem Mac läuft. Was den Hypex angeht, es ist ein Trauerspiel. Die HFD genannte Software hat lange Einarbeitungszeiten, man muss Fachwissen haben, ist buggy, unklar in der Bedienung, keine Mac Unterstützung und dann sind einige Funktionen einfach nicht vorhanden, also für den Freak ideal, für mich als normalen Anwender nur mühselig.

Weiter vorne habe ich schonmal die Software gezeigt, die das ursprüngliche Subwoofermodul steuert. So ähnlich wird das aussehen. Die Software läuft auf Win, macOS und iOS. iOS war auch der heimliche Grund für Bluetooth, da Apple nur WiFi und Bluetooth zulässt, wenn iOS mit Peripherie kommunizieren soll. Ich habe da auch noch ein paar Ideen für die GUI. Mich nerven schlechte GUIs auch (was nicht heißt, daß ich es per se besser programmieren kann, gebe mir aber Mühe ).

[loki]

Schön zu hören, das wird dann ja ein DSP mit Vorverstärker...

Mit BT habe ich viel rumgefummelt und war immer enttäuscht. Das einzige was bisher gut funktioniert hat ist der hier:
https://www.ebay.de/itm/263698800348. Den gibt es mit Analogausgängen oder TOSLINK/Coax. Ein Nachteil mag sein, dass man direkt verbinden kann, ohne weiteres pairing. Dafür verbindet er auch, während pairing oft nicht richtig funktioniert und man viel rumfummeln muss, auch beim Mac.
Der CSR8675 unterstützt als einziger SBC, AAC, mp3, aptx, aptx-ll und aptx hd. Mein iPhone überträgt die Musik im aac Format ohne Umwandlung direct auf den CSR8675. Das müßte auch mit mp3 funktionieren. Was der ESP beherrscht weiß ich nicht, es wird zumindest SBC sein.

[rkv]

Kennt Ihr das Sprichwort "Vor Gericht und auf hoher See...."? Das sollte erweitert werden um den Punk "Zoll". Alle Sendungen der letzten Jahre liefen genauso problemlos durch, nur diesmal haben sich die Beamten in Leipzig etwas angestellt: Inakzeptanz der beigelegten Rechnung, Forderung eines Zahlungsnachweises blablabla. Naja, heute hat DHL ein Päckchen gebracht und da waren u.a. auch die neuen Platinen drin. Jetzt muß ich noch ein ESP32-Modul besorgen und dann kann es weitergehen.

[Spatz]

Lötest du das eigentlich alles per Hand? Wenn ja, wie schaffst du es, nicht durchzudrehen? Und wie machst du das mit den QFN? Oder hast du einen Reflow-Ofen?

[rkv]

Natürlich löte ich das von Hand. Ist sogar schneller und angenehmer als THT, weil man die Platine nicht ständig umdrehen muss. QFN ist sogar einfacher als TQFP zu löten.