КартинкаГлавная
Форум
Истинно цифровые усилителиКартинка
Тень

Истинно цифровые усилители

Поиск  Пользователи  Правила 
Закрыть
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Регистрация
Войти
 
Страницы: 1
Ответить
RSS
Истинно цифровые усилители
 
Форум все равно пока пустой, надо его чем-то заполнять. Я занимаюсь не только сбором справочных данных по советским компонентам и поиском владельцев товарных знаков. Это, конечно, святое, но совершенно бесперспективное занятие в плане технического прогресса.
В перспективном плане я занимаюсь цифровым звуком. Вот и буду сюда кое что сбрасывать, но не все, конечно, т.е. это не исповедь.
Для начала надо раскрыть тему.
Истинный цифровой усилитель звука, по удачной на мой взгляд терминологии компании TI, — TDAA (True Digital Audio Amplifier) представляет собой новую парадигму в цифровом звуке. TDAA система состоит из единственного устройства PCM-PWM-модулятора и PWM-усилителя мощности. Эта система принимает последовательный цифровой PCM аудио поток и преобразует его в низковольтные PWM аудио потоки, которые затем с помощью MOS-ключей превращаются с PWM-сигнал большой амплитуды. Этот ШИМ-сигнал фильтруется и подается на громкоговорители. Это все применимо к Hi-Fi системам высокой мощности и качества. Но такие сегодня встречаются довольно редко. Чаще подобный подход используется в микросхемах бюджетных усилителей в которые уже интегрированы выходные ключевые каскады. При этом разумеется выходная мощность сильно лимитируется и о Hi-Fi говорить уже не приходится. Я не собираюсь здесь касаться таких устройств. Речь пойдет только о Hi-Fi усилителях. Эта область традиционно аналоговая и только в самые последние годы в связи с развитием форматов HD-звука, цифра стала робко проникать на запретную прежде территорию. Пока типовой звуковой тракт упрощенно выглядит следующим образом: источник звука (он чаще всего цифровой), ЦАП и аналоговый УНЧ. Даже такой тракт обладает по сравнению с чисто аналоговым значительными преимуществами, первое и главнейшее из которых это возможность использовать высококачественный HD-контент. Собственно и городить такой тракт стали только из-за возможности слушать такой контент. Но решили проблему не задумываясь, использовали "костыль" в виде ЦАП, а с него уже стали снимать привычный аналоговый сигнал для УНЧ. Т.е. устранилась только проблема низкого качества исходного сигнала, а все остальные остались, да еще прибавились чисто цифровые в виде качества линии источник-ЦАП и качества самого ЦАП. Казалось бы можно было сразу сделать следующий шаг к чисто цифровой системе, но не тут-то было. Во первых, т.к. PCM-усилителей мощности не существует, оказалось, что способ, как реализовать цифровой усилитель это еще вопрос. А во вторых не сразу, но выяснилось, что и используемые в быту стандартные линии передачи цифровых сигналов не годятся для Hi-Fi систем. Опять же в 1999 появился стандарт SACD, реализующий "идеальный" в теории способ записи цифрового звукового сигнала — дельта-сигма-модуляцию и после этого долго ждали цифровых реализаций усилителей сделанных по этому принципу. Дождались, но оказалось, что они не имеют никаких преимуществ перед уже вовсю используемыми ШИМ-усилителями. И они сильно дороже и сложнее.
Опять же массовый потребитель вполне доволен своими наушничками или маленькими квартирными колоночками и не о каком Hi-Fi звуке больше не мечтает. Это означает, что промышленности нет смысла вкладываться в разработки для Hi-Fi звука. Для промышленности Hi-Fi звук является маргинальным явлением, куда крупные компании лезут только из соображений престижа. На таком фоне становится ясно, что промышленные полностью цифровые звуковые тракты появятся еще не скоро. Я же не хочу ждать и пытаюсь воплотить такой тракт уже сейчас, благо все составляющие его по отдельности давно разработаны и имеются в широком доступе.
Выглядит полностью цифровой тракт так: цифровой источник звука с выводом HD-контента, специальная цифровая безджиттерная линия передачи этого контента, PCM-PWM-модулятор и PWM-усилитель мощности, причем две последние ступени, конструктивно объединяются в одно устройство.
Задачи:
1. Получение цифровых источников звука с возможностью вывода HD-контента.
2. Организация цифровой безджиттерной линии передачи, что для источника означает встраивание соответствующего интерфейса.
3. Построение цифрового усилителя, т.е. PCM-PWM-модулятора и PWM-усилителя мощности в одном корпусе.
4. Построение АС соответствующих возросшим возможностям полностью цифрового тракта.
 
В рамках темы №1 "Получение цифровых источников звука с возможностью вывода HD-контента" я уже давно определился. У меня таких источников пока будет два: HD-медиаплеер и компьютер. В качестве последнего будет выступать ноутбук. Почему два? Потому как пока мне не удалось вывести с компьютера HD-контент такого же качества как с HD-медиаплеера. Это чистая проблема вывода (уверен, что разрешимая), т.к. полученный на этом компьютере контент, прекрасно проигрывается через медиаплеер и в таком варианте звук мне больше нравится. Поэтому остановлюсь подробнее на медиаплеере.
Практически все современные HD-медиаплееры построены на кристаллах SoC, т.е компьютер на кристалле, только сами кристаллы у них разные. У меня два медиаплеера Dune и OPPO. Звук от Dune еще недавно очень мне нравился, но весьма скоро перестал удовлетворять, особенно после покупки OPPO. При близком сравнении видно, что OPPO по всем статьям лучше Dune и картинка от него четче и самое главное звук. Конечно я заинтересовался внутренностями своего OPPO (модель BDP-93 NuForce Xtreme Edition). Кстати, вот это самое NuForce Xtreme Edition является наглядным свидетельством моей глупости. Продавец просто развел на лишнюю тысячу долларов, уверяя, что это специальный твик для аудиофилов. Может он и не соврал, но это твик для аналоговых аудиофилов, а я хотел быть цифровым. Поэтому для меня твик оказался совершенно бесполезен, т.к. твик представляет собой просто замену платы со встроенными ЦАП. Причем сама микросхемка ЦАП осталась той же самой, а вот вокруг неё все сделали по самым высоким аудиофильским канонам. Наверное это звучит лучше чем родная плата, но, как я быстро убедился, хуже, чем через встроенные ЦАПы аудиопроцессора Onkyo. Короче я этой платкой не пользовался и тысяча долларов пропала. Но вернемся к медиаплеерам. Кристаллы SoC являющиеся их ядром, не имеют открытых описаний. А OPPO так и принципиально не имеет Service Manual из которого можно было что-нибудь подчерпнуть. Более того, чтобы сбить интересующихся с толку, на самом таракане SoC написано "OPPO OP8531", хотя фирма OPPO никогда микросхем не выпускала, но в данном случае хотела этим подчеркнуть, что кристалл не простой, а заказной, т.е имеет какие-то отличия от серийного. А кто же серийный то? Пытливый народ давно уже выяснил, что это MTK8530 производства китайской фирмы Mediatek, несомненного лидера на рынке SoC. Может в конкретном кристалле и есть какие-нибудь заказные особенности, но выяснить это не представляется возможным, хотя бы потому, что у него 582 контактный BGA корпус (даже эта информация является труднодоступной). Путем копания интернета удалось выяснить, что подавляющее большинство медиаплееров (и ОРРО в том числе) тактируется кварцевым резонатором на частоту 27 МГц. Почему это так важно? Потому, что в мире цифровых потоков все зависит от точности тактовой частоты. Если её параметры стабильны, то и тактируемые ею цифровые сигналы будут стабильны и качественны. Но в случае с ОРРО все не так просто. Оказалось, что на основной плате имеется аж 5 кварцевых резонаторов на различные частоты. Более того, в интернете есть широко распропагандированные методики "улучшения" ОРРО путем замены другого генератора (на 25 МГц) на более стабильный и качественный и это весьма положительно сказывается на звуке и изображении. Пришлось обратиться к разработчикам из самой ОРРО Digital (не напрямую, а через цепочку из нескольких человек). Разработчик категорически отмел версию о том, что тактовые частоты цифрового звука производятся из частоты 25 МГц. Он подтвердил, что ОРРО здесь ничем не отличается от конкурентов и все нужные для цифрового звука частоты получаются так же, как у всех, из частоты 27 МГц и также, как у всех, по технологии PLL (ФАПЧ). А генератор на 25 МГц используется для тактирования лазерного привода и улучшение его стабильности должно благотворно сказываться на качестве и картинки и звука. Полагаю, что мне невредно было бы его улучшить, если бы готовое устройство для этого не стоило порядка 800 Евро. Но об этом потом.
Тут надо остановиться на тактовых частотах необходимых для цифрового звука. Их всего две основных (обозначаются как Fs расшифровывается как Frequency Sample, т.е. частота семплирования): 44,1 и 48 кГц (это Fs для самых распространенных стандартов цифровой записи: CD и DVD) и довольно много производных получающихся умножением основной частоты Fs на степени числа 2, причем если множитель невелик, то такие частоты тоже называется частотой Fs. Приведу самые популярные:
Частоты Fs кратные 44,1 кГц: 88,2 кГц, 176,4 кГц, 352,8 кГц
Частоты Fs кратные 48 кГц: 96 кГц, 192 кГц, 384 кГц
Как понятно из названия частота Fs это частота с которой следуют цифровые отсчеты, собственно и представляющие собой звук).
ОРРО на цифровом выходе будет выдавать отсчеты с той частотой, с которой они записаны на носителе. Как правило это первые три в каждом ряду: 44,1 кГц, 88,2 кГц, 176,4 кГц, 48 кГц, 96 кГц, 192 кГц, причем 176,4 и 192 кГц мне не встречались пока на коммерческих носителях (я имею ввиду диски) и попадаются исключительно в виде файлов в сети. В чем же засада, спросит пытливый читатель. А засада в том, что путем несложных математических расчетов можно убедиться, что ни одна из этих частот не может быть получена делением 27 МГц на целое число. Это означает, что ни ОРРО ни какой другой медиаплеер не выдает качественный звуковой сигнал на своих цифровых выводах. Просто не способен это сделать. Частота Fs в медиаплеерах получается с помощью довольно сложной технологии называемой дробно-рациональной ФАПЧ из некратной частоты 27 МГц и теоретически не может быть очень точной. Именно поэтому бессмысленно повышать параметры точности генератора на 27 МГц. Частота все время немного плавает, что достаточно для звуковых систем среднего качества, но совершенно непригодно для систем Hi-Fi. Если бы это был аналоговый сигнал, то ОРРО надо было отставить в сторону и приобрести что-то другое, но в цифровом мире все не так безнадежно. Не буду здесь останавливаться на способах борьбы с этим явлением, упомяну только, что они есть, их несколько и они весьма эффективны.
 
Теперь надо упомянуть о цифровых выходах ОРРО для звука; они достаточно заурядны и другие медиаплееры имеют точно такой же их набор или почти такой же. Такие выходы имеются двух основных типов: S/PDIF и HDMI (версии выше чем 1.3). S/PDIF бывает еще продублирован своей оптической версией под названием Toslink и расширенной версией под названием AES. Оптический выход для ортодоксального аудиофила представляется совершенно бессмысленным, т.к. с информационной точки зрения он почти тождественен S/PDIF, не считая небольших потерь на двойное преобразование сигнала. Спрашивается, какой же аудиофил будет с этим мириться. Задуман оптический выход во первых для организации обмена в условиях высоких помех (аудиофилы уже хохочут), а во вторых для устранения проблемы выравнивания потенциалов между корпусами бытовой аппаратуры. Вторая причина важная, но легко решается другими не столь идиотскими способами. Короче оптический выход не для нас. С AES все немного радостнее выглядит, но по большому счету он тоже бессмысленный, как, впрочем, и сам S/PDIF. Почему? А потому, что S/PDIF (AES) это однопроводный интерфейс, т.е. цифровой сигнал по нему передается кадрами предворяемыми пакетами тактовой частоты, а на приемном конце из этих пакетов с помощью схемы ФАПЧ восстанавливается исходная тактовая частота, которой собственно и тактируется цифровой сигнал. Надеюсь все помнят, что ФАПЧ работает не точно, и именно поэтому интерфейс S/PDIF со всеми своими производными никуда не годится. Можно подставить S/PDIF костыль в виде дополнительной линии синхронизации, но во первых это означает дополнительный разъем, который придется вставлять в готовое устройство, а во вторых, если уж вставлять разъем, то хотелось бы решить все проблемы более радикально, без ненужных преобразований в однопроводный сигнал.
Вот тут уже можно упомянуть о том, что внутри ОРРО (да и любых других медиаплееров) цифровые звуковые сигналы передаются между микросхемами по специальной трехпроводной шине называемой I2S (в просторечии "квадратная" шина). Шина эта синхронная, т.е. одна из её линий это тактовый сигнал равный Fs. Поэтому у квадратной шины нет проблем с синхронизацией и было бы очень удобно именно её вывести из ОРРО в качестве межблочного цифрового интерфейса для передачи звука. Но тут есть несколько неприятных моментов.
Первый момент чисто технический.
1a. Шина I2S не рассчитана на использование в качестве межблочной, поэтому для неё не существует стандартного разъема.
1b. Шина I2S рассчитана для передачи сигналов на очень маленькие расстояния, ограниченные размерами корпуса устройства. Поэтому для больших расстояний её надо "умощнить", это называется "буферизация".
1c. Многие бытовые устройства не имеют клеммы заземления и, более того, у многих в стандартном трехвыводном сетевом разъеме даже отсутствует третий контакт, связанный с корпусом. У таких устройств на корпусе может присутствовать достаточно высокий потенциал, способный сжечь любой интерфейс, при возникновении токов между блоками (вспомним про Toslink). К счастью эта проблема радикально решается с помощью гальванической развязки питания интерфейса.
Второй момент, юридический. По существующему авторскому законодательству запрещено выводить высокобитрейтный HD-контент за пределы корпуса устройства. Именно поэтому качество цифрового сигнала снимаемого с цифрового выхода S/PDIF не особо отличается от сигнала с аналогового выхода. Т.е. всех устраивает, что S/PDIF портит сигнал, потому как это соответствует законодательству.
Нашей целью является передача высокобитрейтного HD-контента на цифровой усилитель, поэтому приходится признать, что законодательство несовершенно. Да и я не собираюсь как то распространять этот контент. Буду выводить его только для прослушивания. Надеюсь это смягчающее обстоятельство.
Из вышеизложенного понятно, что буферизованная шина I2S с гальванической развязкой просто идеальный кандидат для передачи высокобитрейтного HD-контента из ОРРО на цифровой усилитель. Но надо помнить, что никаких технический описаний ОРРО не существует, как же отыскать квадратную шину внутри его. К счастью имеется подсказка. Квадратная шина это внутриблочный интерфейс для передачи цифрового звука. Поэтому надо найти на плате устройства такие микросхемки, которые, во первых обрабатывают цифровой звук, а во вторых имеют описания, т.е. даташиты, из которых можно установить на какие их выводы приходит квадратная шина и к этим выводам осторожно припаяться (тут тоже есть хитрости). В случае с ОРРО все проще, в устройстве есть специальная плата ЦАП, подключаемая через разъем, следовательно квадратная шина должна присутствовать на контактах этого разъема. В моем случае моя глупость создала дополнительные препятствия на пути к истине. Выводы разъема на плате ЦАП NuForce Xtreme Edition не подписаны, но я легко установил какие контакты относятся к квадратной шине с помощью осциллографа. А разъем имеет 22 контакта, квадратная шина 3, и для чего остальные так бы разобраться и не удалось, если бы я не попробовал найти в сети фото с родной платой ЦАП от ОРРО. Нашел и, о радость, все контакты на ней оказались подписаны.
Назначение выводов разъема CN12 (под FPC кабель 22 контакта, шаг 1.0 мм)
1 +5V Питание
2 DGND Цифровая земля
3 SACLK      Master Clock
4 SBCK   Bit Clock
5 LRCK   Left/Right Clock
6 DGND Цифровая земля
7 SATA0 Serial Audio Data 0 - данные, канал 0
8 SATA1 Serial Audio Data 1 - данные, канал 1
9 SATA2 Serial Audio Data 2 - данные, канал 2
10     SATA3 Serial Audio Data 3 - данные, канал 3
11     DGND Цифровая земля
12     SATA4 Serial Audio Data 4 - данные, канал 4
13     SATA5 Serial Audio Data 5 - данные, канал 5
14     SCL      Последовательная линия тактирования шины I²C
15     SDA      Последовательная линия данных шины I²C
16     DSD PCM Конвертированный DSD сигнал
17     DGND Цифровая земля
18     DGND Цифровая земля
19     CPU_STBY     Сигнал Стендбай
20     RST Сигнал Рестарт
21     CPU_MUTE    Сигнал Мьют
22     CPU_+5V   Питание процессора
К квадратной шине здесь относятся выводы 4, 5, 7 и хорошо видно, что линий данных здесь не одна, а почему-то шесть. Это потому, что на разъем выведена не шина I2S, а её многоканальный вариант под названием 7.1 I2S. В стереорежиме используется канал 0, на который подаются сигналы для фронтальных АС. Во всех многоканальных режимах по каналу 4 передается стереовариант многоканала в том числе и в двухканальном, т.е. в стереорежиме сигнал идет по каналам 0 и 4. Если в ОРРО вставить диск с многоканальной записью, то появится сигналы и на других каналах. Я попробовал поставить Audio-DVD и действительно звук пошел по каналам 0, 1, 2, и опять же по 4, т.е. запись шестиканальная, т.к. по каждому каналу шины передается стереосигнал. Многоканальная музыка меня пока не интересует, т.к для неё нужны специальные залы и дорогущее оборудование, да и маловато таких записей.
Заслуживает рассмотрения сигнал под названием Master Clock. Это сигнал синхронный с частотой Fs, но умноженной на большое число (степень числа 2). В случае ОРРО это оказалось 512Fs. По идее этот сигнал должен служить для точной синхронизации приемника сигналов квадратной шины, но в ОРРО он получен с помощью схемы ФАПЧ и не может использоваться для Hi-Fi целей. Естественно при смене источника сигнала Master Clock меняется в зависимости от природы источника (т.к. меняется сама Fs): в ОРРО все CD носители порождают Master Clock частотой 22,5792 МГц, а DVD — 24,576 МГц.
И последний интересный момент. На плате ОРРО есть место под еще один разъем CN4, который не запаян, но место под него выглядит также как и под разъем CN12, и я предположил, что этот разъем дублирует CN12 и проверил это тестером. Все линии разъемов оказались продублированы, кроме трех. Это выводы 3, 16 и 18, поэтому я предположил, что этот разъем был первоначально предназначен для платы обработки сигналов DSD, но потом фирма почему-то отказалась от такого намерения. В любом случае к площадкам на плате под этот разъем очень удобно паяться и его вполне можно для этого использовать.
Чтобы закончить с описанием ОРРО приведу самодельную скомпилированную структурную схему ОРРО (BDP-93 Block Diagram)
 
Совершенно забыл про второй вариант цифрового выхода ОРРО для звука; это HDMI (версии выше чем 1.3). Собственно, если не влезать внутрь ОРРО, то HDMI это единственный вариант вытащить наружу высокобитрейтный HD-контент. Казалось бы чего ещё желать? Но и тут есть серьезные проблемы.
Первая из них заключается в том, что через HDMI HD-контент передается в зашифрованном виде. Шифрование и расшифровка производятся на лету и не добавляют качества исходному сигналу.
Далее на приемном конце HDMI по идее должен находиться ЦАП, но таковых устройств как ЦАП с HDMI входом не существует. Точнее не так, существуют, но называются по другому, или ресиверы, или AV-процессоры. Дальше как и всегда, аналоговый усилитель и АС. Т.е. все та же порочная схема с ЦАП и об истинном цифровом усилителе звука здесь говорить не приходится.
Существует и промежуточная схема. Высокобитрейтный HD-контент выводится через HDMI, а с линии HDMI вытаскивается расшифрованный цифровой звук с помощью специального устройства называемого деэмбеддер и через S/PDIF (потому как ничего другого нет) подается на ЦАП или цифровой усилитель. Все эти варианты я пробовал и однозначно победил вариант с деэмбеддером и цифровым усилителем.
В моем случае четко прослеживалась следующая иерархия трактов по качеству.
1. ОРРО, HDMI, деэмбеддер, S/PDIF, цифровой усилитель
2. ОРРО, HDMI, AV-процессор, S/PDIF, цифровой усилитель
3. ОРРО, HDMI, AV-процессор, аналоговый усилитель
4. ОРРО, S/PDIF, AV-процессор (в качестве ЦАП), аналоговый усилитель
Я здесь не упоминаю вариант с непосредственным выводом аналогового звука из ОРРО (несмотря на плату NuForce Xtreme Edition) потому как он не выдерживает никакой критики. Используемый ЦАП явно слабоват.
В качестве AV-процессора использовался; Onkyo PR-SC5509, аналогового усилителя; легендарная Yamaha B2, цифрового усилителя; Sony TA-DA9000, АС; Sansui SP-Z9II.
Собственно сравнивая эти варианты я и понял, что связка с цифровым усилителем звучит всегда лучше, чем ЦАП и аналоговый усилитель и чем более качественный цифровой сигнал туда подаешь, тем лучше звук. И второй момент, что невозможно получить качественный звук от ОРРО (да и не только от ОРРО) выводя его через S/PDIF.
Кстати, у ОРРО есть еще одна интересная особенность. У него два выхода HDMI. Один напрямую с микросхемы SoC, а второй от микросхемы U42 Marvell 88DE2750 (Qdeo). Цифровой звук с этих выходов заметно разный. Попробуйте угадать с какого лучше.
 
Я намеренно, когда говорил здесь о качестве цифрового звука не использовал модное слово "джиттер". Потому как джиттер это не какой-нибудь там шум в колонках. Он очень своеобразно проявляется на слух. В первую очередь это касается стереопанорамы. При высоком джиттере звук как бы прилипает к колонкам и никакой панорамы практически не чувствуется. А вот второй момент сложнее описать. Ближе всего будет термин "неинтересный" звук. Вроде все то же самое, но слушать не хочется. Первый эффект очень заметен и по нему можно уверенно определять наличие джиттера на слух. Второй эффект осознается труднее, но при известной тренировке тоже вполне узнаваем. Я пока не знаю с каким уровнем джиттера связаны эти эффекты, но, надеюсь, что со временем выясню.
 
Что можно сказать о межблочном безджиттерном интерфейсе.
Сегодня "модно" использовать S/PDIF и подпирать его дополнительной линией реклока от приемника, дабы точным обратным тактированием уменьшить джиттер на самой линии S/PDIF. Такое решение напоминает чесание левого уха правой рукой. Данные о величине джиттера для такого решения очень сильно различаются в различных источниках и, я полагаю, сильно зависят от грамотности его схемной реализации. В любом случае на приемном конце линии S/PDIF остается работающая схема ФАПЧ. Даже если предположить, что в данном случае джиттер находится в допустимых пределах (а в качестве нормы чаще всего встречается цифра ±3,5 нс), то остается двойное преобразование из сигнала квадратной шины в S/PDIF и обратно, которое просто не имеет смысла и совершенно точно качества сигнала не улучшает. Единственный резон такого преобразования, это привязаться к имеющемуся на звуковом оборудовании интерфейсу S/PDIF, почти полностью дезавуируется необходимостью технической реализации дополнительной линии и встраиванием в готовый корпус соответствующих ей разъемов.
Квадратная шина возможно не самый оптимальный вариант, но безусловно самый простой. Во первых квадратная шина присутствует практически во всех цифровых звуковых устройствах. Т.е. никаких глобальных преобразований цифрового сигнала скорее всего не потребуется. Задачи буферизации, как и задача гальванической развязки достаточно тривиальны и решаются недорогими типовыми способами. Под буферизацией понимается превращение всех сигналов в дифференциальный вид и передача их по витым парам. Для квадратной шины требуется три витых пары плюс ещё одна для дополнительного сигнала "мастер-клок", т.е. всего максимум четыре пары. Следовательно требуется разъем минимум на 8 линий. Ключевым моментом, который во многом будет определять привлекательность этого интерфейса, является выбор "стандартного" разъема для буферизованной квадратной шины.
Чаще всего встречаются следующие варианты.

 
На мой взгляд имеет смысл рассматривать только варианты №1, 3 и 5 и явным лидером среди них является №3, т.е. сетевой разъем RJ-45. Требование компактности чаще всего выходит на первое место при встраивании в готовое оборудование, наличие готовых и недорогих качественных кабелей тоже немаловажно. Единственное, что может отвратить от выбора RJ-45 это возможная необходимость в дополнительных линиях, но мне кажется, что достоинства RJ-45 настолько велики, что отсутствие дополнительных линий можно будет заложить ещё на этапе проектирования. Рассмотрев все "за" и "против" я остановился на RJ-45, тем более, что такой же выбор делают многие другие самодельщики особенно за рубежом. Что касается порядка использования витых пар, то он должен учитывать применение в качестве межблочного кабеля стандартного патч-корда, а конкретный порядок подачи сигналов не так важен и его можно легко изменить на входе платы со схемой буферизации.
Рассматривать специально конкретные схемные решения буферных дифференциальных передатчиков и приемников не имеет особого смысла. Практически все они позволяют передавать буферизованный сигнал на расстояние до 10 м, что более чем достаточно для межблочного интерфейса. Самым удобным решением на сегодня представляется семейство микросхем SN65LVDSххх. Оно имеет достаточно низковольтное питание, что немаловажно из соображений генерации помех и организации питания от БП готового устройства. В семействе имеются удобные приемники и передатчики с кластеризованными входами и выходами (сгруппированными по разным сторонам корпуса) и практически сходными цоколевками, что позволяет использовать одну и ту же плату для передатчика и приемника, а это почти вдвое уменьшает затраты на платы. Семейство SN65LVDSххх довольно требовательно к качеству питания и поэтому требует обязательного применения стабилизаторов и на приемной и на передающей стороне. Причем на приемной стороне должна присутствовать ещё и схема гальванической развязки, т.е. стабилизатор должен стоять после изолированного DC-DC преобразователя. На линиях питания каждой микросхемы после DC-DC преобразователя желательно применять ферритовые бусины в сочетании с трехвыводными фильтрами-конденсаторами для эффективного подавления дифференциальных помех. Электролитические конденсаторы желательно использовать с полимерным электролитом, например, типа Os-Con.
Т.к. микросхемы SN65LVDSххх требуют стабилизированного питания +3,3 В, то на входе стабилизатора нужно иметь не менее +5 В и, следовательно, такое питание желательно брать от устройства хозяина в которое будет встраиваться буфер. И по этим же соображениям изолированный DC-DC преобразователь тоже должен иметь на входе и выходе по +5 В. Подходит практически любой изолированный DC-DC преобразователь мощностью 1...3 Вт. Напряжение изоляции не столь важно, но все-таки не должно быть менее 1000 В.
И, наконец, в качестве микросхем цифровой гальванической развязки обычно используют продукцию компаний Silabs и TI. Последние показались мне более доступными и я остановился на ISO7240M. Для питания этой схемы нужно два напряжения +3,3 В одно от изолированного источника, а другое от неизолированного, т.е. нужен еще один стабилизатор чтобы получить +3,3 В от неизолированного питания +5 В.
Последний важный момент организации межблочного интерфейса буферизованной квадратной шиной связан с подключением к линиям квадратной шины на плате устройства хозяина. Обычно приходится припаиваться к выводам SMD-микросхем с мелким шагом порядка 0,5 мм, чаще всего это микросхемы ЦАП.
Для таких случаев есть проверенная технология. На любое ближайшее удобное место наклеивается платка с маленьким разъемом (с помощью двустороннего скотча). Что-то типа этого:


Чаще всего используется разъем типа JST SH (с шагом 1.0 мм) или что-то похожее.

Далее к выводам м-мы припаиваются проводники сделанные из обмоточных самолудящихся проводов типа ПЭВТЛ подходящего диаметра (в нашем случае 0,1...0,2 мм), залуженные на концах, которые будут припаиваться к выводам м-мы, примерно на 0,5 мм, а с другой стороны эти проводники припаиваются к платке с разъемом. Т.е. тонкие проводники обмоточного провода используются как своеобразный механический интерфейс между тонкими выводами микросхем и платкой с разъемом. Такой интерфейс полностью снимает любые механические воздействия на нежные выводы микросхем и слабое механически паяное соединение выводов с обмоточным проводом, связанные с подключением и отключением разъема. Провода от ответной части разъема идут, например, к плате с буферами. Теперь можно спокойно в любое время подключаться к нужным выводам не боясь их повреждения. В случае микросхем в BGA корпусе придется припаиваться не к выводам самой микросхемы, т.к. это физически невозможно, а к осторожно зачищенным на несколько мм участкам нужных проводников на печатной плате. Это немного сложнее, но вполне возможно. Тут главное это использование самолудящихся обмоточных проводов. Они изолированы лаком и поэтому имеют меньший диаметр с изоляцией, чем провода с изоляцией из ПВХ, что и позволяет довольно комфортно припаивать такие проводники к тонким выводам и дорожкам на плате. А свойство самолужения совсем не лишнее для облегчения облуживания тонких проводов.
 
Наконец, померил сигналы квадратной шины на выходе ОРРО:

Проигрывается файл с Fs = 192 кГц. Канал D это данные (SDATA), канал Е сигнал фреймовой синхронизации (LRCK) и канал F это битовая синхронизация (BCK). Хорошо видно, что используется протокол LJ (в данном случае LJ24).
 
Прежде чем продолжить про Истинный цифровой усилитель звука, я считаю необходимо дать основные понятия относящиеся к квадратной шине. Оказалось это не так просто. Спецификация редакции 1996 года доступна, но перевода её на русский язык я не нашел. Но мы то все-таки в России находимся, поэтому пришлось перевести. А известный специалист в области цифрового звука Александр Торрес любезно согласился отредактировать перевод.
Спецификация шины I2S
А пока я переводил, я, естественно, обратил внимание, что многое, относящиеся к квадратной шине и встречающиеся в современной аппаратуре в Спецификации не описано. Пришлось покопаться в Интернете и собрать воедино самые важные дополнения спецификации квадратной шины. Так родился следующий документ, который тоже любезно подредактировал Александр Торрес.
Развитие стандарта I2S
Буду очень благодарен за замечания и дополнения к этим документам. Пишите прямо здесь.
 
Подскажите пожалуйста. Я хочу купить  11 канальный усилитель Yamaha mx-a5000  Он стоит тех денежныйх средств или нет ? Этот цифровой усилитель какого поколения ? 
 
Насчет Yamaha MX-A5000. Редко сюда захожу, поэтому отвечаю только сейчас.
Насчет денежных средств это не ко мне, а к вашему банковскому счету. Для кого-то Yamaha MX-A5000 покажется недорогой, а для кого-то недоступной по цене.
Прибор имеет входы HDMI, следовательно, до него можно дотащить HD-контент приемлемого качества без особых усилий.
Судя по величине THD встроенных усилителей, использованы D-усилители среднего качества. Т.е. конструкция заточена прежде всего для просмотра кинофильмов.
Я когда-то приобрел нечто похожее, а именно Onkyo PR-SC5509, на момент покупки считавшееся лидером среди подобных устройств. Для кино аппарат прекрасно подходил, а вот музыку через него слушать неинтересно. Вроде все хорошо и искажений на слух незаметно, а слушать не хочется.
Думаю, что MX-A5000 в плане звука будет очень похожим на PR-SC5509.
Среди ресиверов и A/V-процессоров мне удалось отыскать всего несколько устройств прекрасно подходящих для прослушивания музыки и все эти устройства были от фирмы Sony. Я только через несколько лет понял почему это так. Я про это уже писал на нескольких форумах, но повторить не помешает.
Несколько крупных электронных компаний готовились к новому Hi-Fi-буму, который по их расчетам должен был произойти после появления на рынке SACD (1999), но так и не произошел. Под этот бум разрабатывались не только специализированные интегральные схемы (технологии S-Master и S-Master Pro), но и конечная аппаратура в которой эти схемы использовались. То, что бума не будет стало окончательно ясно к 2003 году, который можно считать годом, когда производилась цифровая аппаратура максимального качества с точки зрения воспроизведения музыкального контента. Эти рассуждения в первую очередь относятся к родоначальнику SACD — фирме Sony, которая и чипы разрабатывала и конечные устройства на них. Среди A/V-процессоров тех лет от Sony лидером был TA-DA9000ES, усилители которого были выполнены на 24-х разрядных ШИМ-процессорах CXD9730Q. CXD9730Q это прекрасный прибор, на котором можно построить непревзойденные по качеству усилители звука и весь потенциал которого даже не был задействован в TA-DA9000ES, потому, как и так получилось очень хорошо. Почти сразу был выпущен и A/V-процессор TA-DA9100ES следующего поколения уже 32-х разрядный, на немного оптимизированном чипе CXD9773AQ, но тогда уже стало ясно, что бума нет и поэтому TA-DA9100ES был выпущен ограниченным тиражом для аудиофилов и продавался только в Японии. Этот аппарат очень ценится аудиофилами до сих пор, как, впрочем, и TA-DA9000ES. По качеству звукоусиления с этими моделями могут сравниться только цифровые стереоусилители NAD M2 и может быть Sharp SM-SX300, признанные лидеры цифрового звукоусиления.
Фирма Sony вложила в проект SACD и сопутствующей аудиотехники громадные деньги и, естественно, не могла их списать просто так. Поэтому после 2005 года стали выпускать бытовую аппаратуру на тех же прекрасно показавших себя принципах S-Master, но постепенно снижая планку и тем самым удешевляя модельный ряд, что было необходимо для массового рынка. Были замечены и ресиверы, сделанные на 32-х разрядных ШИМ-процессорах CXD9773AQ. По моему мнению лучшим среди них был ресивер STR-DA7100ES, который уже был гораздо дешевле топовых A/V-процессоров, но благодаря продвинутой элементной базе сохранил все преимущества качественного цифрового звукоусиления. Со временем были разработаны упрощенные версии ШИМ-процессоров, названные Sony "Stream процессорами" (например, типа CXD9876R); упрощение коснулось всего, были снижены рабочие частоты, разрядность и убраны все дополнительные возможности. Звук стал попроще, вплотную приблизившись к непритязательным вкусам массовых клиентов, но все еще немного превышая стандарты.
Но в любом случае, если где-нибудь вы увидите лого "S-Master", то такой аппарат должен давать звук более высокого качества нежели средний уровень.
Второй компанией вкладывавшей деньги в технологии цифрового звукоусиления была Texas Instruments. Эта больше компонентная компания и поэтому у нее значительно более скромные успехи в этой области. TI приходилось покупать компании, которые имели больший опыт работы со звукоусилением, и кое каких результатов достичь удалось, но были и крупные провалы, как, например, с широко распиаренным чипом SRC4194 асинхронного преобразователя частоты семплирования (Asynchronous Sample Rate Converter), который "мертвил" звук и поэтому оказался неподходящим для качественных аудиосистем.
Компания TI разработала свои версии чипов для цифрового звукоусиления (семейство TAS5ххх), но первые поколения оказались неконкурентноспособны еще и потому, что почти никто из крупных производителей аппаратуры кроме Sony не захотел развивать качественное цифровое звукоусиление, т.к. ожидаемого бума так и не дождались. Sony сама делала аппаратуру и могла применять свои чипы, а TI зависел от других, и его продукция подвисла. Да и по качеству звука, разработки TI оказались заметно жиже чипов Sony. Мне чипы TI в ресиверах не попадались, хотя я никаких особых изысканий на этот счет не проводил. Есть сведения, что новые разработки TI в этой области оказались более востребованными, но возможно, что это просто результат хорошей работы менеджеров TI.
Еще раз повторюсь, что для того, чтобы D-усилитель мог полностью реализовать свои возможности по качеству, ему надо подать звук в цифровом виде (а значит реализовать усилитель на чем-нибудь похожем на ШИМ-процессор). Если в конкретном аппарате на пути сигнала стоит ЦАП и усилитель (а это может быть и не только D-усилитель) получает сигнал с его выхода, то никакого качественного прорыва ожидать не стоит. Такие устройства дают достаточно качественный для домашнего кинотеатра звук и не более того. Для прослушивания музыки придется приобретать дополнительное оборудование, чаще всего стерео. Это более чем устраивает промышленность, а потребителя сознательно не знакомят с возможными альтернативами. Да и зачем, в нашу эпоху уже вывелась порода людей, которые за качественный звук принимают писк из наушничков или попукивание из компьютерных колоночек. И имя им — легион. А как раз настоящий качественный звук и стал маргинальным явлением.
В этой связи Yamaha MX-A5000 вполне устроит 99,9% потребителей.
 
Здравствуйте участники форума!!Я человек не местный,скажите пожалуйста где можно добыть информацию.Мне нужно подтвердить что один человек работал на Еревпнском заводе Феррит с 1984-1989гг.Может кто поможет куда обратиться??
 
Увы. Это в Ереване надо искать. Нужно отправить в архив предприятия запрос о справке, по почте, заказным письмом с уведомлением о вручении или, если предприятие ликвидировано, в другие архивы (лучше сразу во все известные в Ереване), куда закрывающееся предприятие обязано сдать свой архив. В России найти нужный архив можно по головной организации, которой подчинялось ликвидированное предприятие, а в Армении я не знаю, как это организовано. В России на письменные запросы в архив принято отвечать, но сроки очень большие, обычно несколько месяцев и типовой ответ: "Никаких документов не обнаружено" :( .
 
Давненько не обновлял эту тему. Настолько давно, что мое мировоззрение за это время заметно поменялось. Много из написанного ранее, кажется уже неактуальным и даже неправильным. Попробую сделать как бы правку собственного текста с учетом новейшей информации.
Первое, что нуждается в правке, это пункт "Задачи" из первого поста. Напоминаю, как он выглядит:
 
Задачи:
1. Получение цифровых источников звука с возможностью вывода HD-контента.
2. Организация цифровой безджиттерной линии передачи, что для источника означает встраивание соответствующего интерфейса.
3. Построение цифрового усилителя, т.е. PCM-PWM-модулятора и PWM-усилителя мощности в одном корпусе.
4. Построение АС соответствующих возросшим возможностям полностью цифрового тракта.
Комментарии.
1. По-прежнему актуальный пункт. Но по-прежнему вывод HD-контента за пределы корпуса устройства считается кражей этого контента. Может запрет в реальности и не так страшно звучит, как слово "кража", но для промышленного устройства вывод HD-контента в виде цифрового звукового сигнала за пределы корпуса по-прежнему невозможен. Выводят или "подпорченный" контент в виде AES EBU, S/PDIF и т.п. Или зашифрованный в виде HDMI. Как назвать контент, выводимый по шине USB или различные варианты TCP/IP, я не знаю, но на такие варианты запрет не распространяется. Кстати, похоже вывод звука по USB все же побеждает сетевые интерфейсы. Очень такой вариант стал популярен в последнее время.
2. Этот пункт полностью пересмотрен. Сегодня я считаю, что межблочная "безджиттерная" линия передачи технически трудноосуществима, да и особо не нужна. Во-первых, потому, что я попробовал построить такие линии передачи и даже сделал их несколько вариантов. Вся соль оказалась в термине "безджитттерная". Какой уровень джиттера считать достаточным? Путем несложных математических расчетов выяснилось, что джиттер вносимый такой линией должен быть меньше единиц фемтосекунд. А в реальной жизни получить такое весьма затруднительно. Но основная проблема не в этом, а в том, что для "безджиттерной" линии передачи не существует и сигнала. Сигналы от стандартных бытовых источников имеют столь большой уровень джиттера, что дополнительный джиттер от линии передачи их особо не портит. Проблемы с некачественными сигналами решаются их пере- или ресинхронизацией на входе приемника. Ресинхронизацию надо делать всегда при передаче цифрового звукового сигнала на расстояние больше дециметра и уж тем более при приеме сигнала от удаленного источника по межблочному кабелю. Для надежной ресинхронизации линия не должна увеличивать джиттер больше чем на длительность половины полупериода самого высокочастотного сигнала. В цифровом звуке стараются не использовать сигналы с частотой выше 50 МГц, т.е. джиттер линии не должен превышать 5 нс. Я бы для страховки взял на порядок меньшую величину 0,5 нс. Вот от этой цифры надо и отталкиваться при оценке линии передачи. Так как звуковой цифровой сигнал в реальности представляет собой сигнал шины I2S то линия должна быть как минимум трехпроводной, а вместе с сигналом Мастерклок и четырехпроводной. Существуют так называемые LVDS-кабели для передачи сигналов к ЖК панелям с очень низким джиттером и полосой до нескольких Гигагерц. Они отлично подходят для передачи сигналов цифрового звука на несколько дециметров в пределах корпуса устройства. По крайней мере LVDS-кабель — это прекрасная альтернатива трассам аналогичной длины на печатной плате. Промышленность использует LVDS-кабели для передачи сигналов цифрового звука в особо ответственных случаях, например, это сделано в OPPO BDP-101.
А для межблочной передачи используются стандартные витые пары по количеству сигналов, т.е. три или четыре. Например, такие пары имеются во всех сетевых кабелях и во всех HDMI-кабелях. Такие кабели и надо использовать для межблочной передачи сигналов цифрового звука. И чем выше класс такого кабеля, тем меньше будет вносимый джиттер. Естественно по витым парам надо передавать только дифференциальные сигналы, т.е. на входе линии сигнал шины I2S преобразовать в три/четыре дифференциальных потока, а на выходе произвести обратное преобразование. Чаще всего используются дифференциальные сигналы LVDS уровней, т.е. сравнительно низковольтные. Это связано в первую очередь с небольшой длиной межблочных линий обычно не превышающей нескольких метров и во-вторых с доступностью LVDS-приемников и передатчиков.
Собственно, это все по линиям передачи. Они в проекте стали называться не "безджитттерными", а "низкоджитттерными" с совершенно конкретными требованиями.
3. Этот пункт остался без изменений. И комментариев к нему пока не будет. Не потому, что их нет, а потому, что они очень объемные. Усилители уже на стапелях. По ходу изготовления они несколько раз модернизировались и теперь в работе шестая версия. В чем-то она стала проще, а в чем-то сложнее предыдущих. ШИМ-процессоры остались прежние, а вот все остальное кардинально поменялось. Особенно большие изменения претерпел БП. Теперь он на модных силовых модулях Vicor.
4. Этот пункт тоже остался без изменений. Примерно год назад удалось сформулировать основные требования к АС цифрового HD-тракта. И на основе этих требований спроектировать совершенно новые АС. Но построить такие АС будет непросто, хотя бы потому, что и компоненты, и материалы для них оказались весьма недешевы. По совокупной стоимости тянут на престижную иномарку представительского класса. И дело даже не в сумме, а в целесообразности. Большинство людей предпочтут иномарку АС. И вопрос стоит не в том, стоит или не стоит делать такие АС, делать будем в любом случае, хотя бы для того, чтобы послушать результат. Вопрос в том, а надо ли такие АС тиражировать?
 
Теперь подробнее по пункту 1. "Получение цифровых источников звука с возможностью вывода HD-контента". Цифровых источников звука по-прежнему два; — это дисковый медиаплеер и компьютер.
Дисковый медиаплеер.
А почему в тракте должен быть обязательно дисковый медиаплеер? А потому, что накопились огромные коллекции оригинальных фирменных CD, SACD, DVD и BD дисков, которые надо на чем-то слушать. Особенно хороши диски формата Pure Audio (BD), которые, кроме как на ОРРО, ни на чем толком не воспроизводятся. Говоря точнее, конечно воспроизводятся, но на не столь универсальном устройстве как ОРРО. И у альтернативных плееров встречаются проблемы с выводом и качеством HD-контента, успешно решенные ОРРО.
У меня всегда было убеждение, основанное на изучении коммерческих конструкций плееров, что ОРРО делает лучшие дисковые медиаплееры. Под ОРРО и затачивались все решения HD-тракта. Но в текущем 2018 году фирма ОРРО нанесла предательский удар в спину — прекратила выпуск всех моделей своих дисковых медиаплееров. Это после того, как в предыдущем году ОРРО сделала более мелкую подлянку, тогда она внезапно сняла с производства все старые модели медиаплееров, оставив только модели 203 и 205. И хотя понятно, что дело вовсе не в произволе фирмы, а как раз наоборот, в реалиях рынка, которые не позволяют зарабатывать на дисковых медиаплеерах, от этого не легче. Пока на вторичном рынке достаточно различных моделей ОРРО и в ближайшие год-два особых проблем с покупкой дискового медиаплеера ОРРО быть не должно.
Модели UDP-203 и UDP-205 сделаны весьма похоже и отличаются в основном заточкой последней под вывод качественного аудио. Для этого была проведена глубокая модернизация HDMI и фактически сделан специальный audio-HDMI порт для вывода "качественного" HD-звука (я не касаюсь здесь отличий "неинтересной" аналоговой части, т.к. речь идет только о цифре). Звук через специальный audio-HDMI порт великолепен. У модели UDP-203 для вывода качественного звукового контента есть возможность использовать только порт HDMI общего назначения, не имеющий преимуществ модернизированного audio-HDMI порта модели 205. Но то, что 203 модель заметно дешевле, для многих может оказаться решающим соображением. Покупку UDP-205 можно рекомендовать лишь в случае использования совместно с плеером высококлассного приемника цифрового сигнала с HDMI входом (A/V-ресивер, ЦАП).
Медиаплееры стараются делать на так называемых системах SoC. Это потому, что они "медиа" и должны быть всеядными по отношению к любому медиаконтенту. Самое простое решение — это встроить в плеер операционную систему (ОС), позволяющую легко обрабатывать все виды медиаконтента. А самое компактное решение с ОС — это микросхема SoC. ОРРО всегда делались на основе продукции MediaTek одного из лидеров по производству SoC. К сожалению открытой информации, по микросхемам SoC от MediaTek нет. Для получения даташита на SoC необходимо приобрести так называемый SDK, т.е. некий комплект разработчика, достаточно недешевый и включающий в себя соглашение о неразглашении информации. В случае с ОРРО есть еще два фактора мешающие изучению технических подробностей; полное отсутствие 'Service Manual'ов и обстоятельство, что сам кристалл SoC для ОРРО является не серийным, а заказным, т.е. имеет неизвестные особенности, за которые фирма ОРРО платит дополнительные деньги. На заказные ИС даташитов не бывает в принципе, исключения редки и как правило связаны с утечкой от разработчиков. ОРРО разрабатывали в Китае китайцы, а это весьма дисциплинированный народ и ждать утечки было бы весьма опрометчиво.
Кое-что о структуре ОРРО 203/205 удалось подчерпнуть в анонсах моделей UDP-203 и UDP-205, а что-то додумать.
В этих моделях использован процессор (SoC) OP8591 (якобы это клон MediaTek MT8581) последний имеет 4 ядра ARM Cortex A53 и встроенный GPU ARM Mali-860 Mp2 (т.е. 2 ядра). В чем отличия OP8591 и MT8581 неизвестно, но заявленная производительность по видео у ОРРО 203/205 явно гораздо выше чем у двухядерного GPU ARM Mali-860 (40 GFlops). Поэтому я предположил, что отличие как раз и заключается в количестве ядер GPU, самый мощный вариант которого может иметь 16 ядер. Это 320 GFlops против 40 GFlops у двухядерного. 320 GFlops даже и не так много для качественного воспроизведения 4к. Почти уверен, что у OP8591 именно этим и отличается от MT8581, тем более, что MediaTek лицензировал GPU Mali-860 в полном размере. В этой связи становится понятным использование отдельного чипа MediaTek MT8577A (контроллер управления оптическим приводом). Это избавляет основной процессор от возни по управлению оптическим приводом в реальном времени, т.е. от неизбежных прерываний в вычислительном процессе, которые очень влияют на итоговую производительность.
Инженеры ОРРО просто молодцы. Очень грамотно развели вычислительные процессы в системе, организовав их в отдельных аппаратных блоках. Это безусловно благотворно сказывается и на производительности видео и аудио и на быстроте реакции на команды управления.
В дисковых медиаплеерах моделей UDP-203 и UDP-205 используется дисковый оптический привод от все той же щедрой на приводы игровой консоли Sony PlayStation 3. Как известно в PlayStation 3 использовалось аж 14 моделей оптических дисковых приводов. Конструктивно они довольно разные и практически все 14 моделей от PS3 используются в дисковых медиаплеерах различных производителей (например, в Duna). Название комплексного привода (т.е. совместно с механизмом выдвижения трея) использованного в UDP-203/205, — BDL-1601, естественно никому ничего не говорит, кроме того, что это комплексный привод производства самого ОРРО, а не Tohey как раньше. А вот уже внутри коробочки BDL-1601 установлен механизм КЕМ-480 от PS3. КЕМ-480 единственный однолинзовый оптический привод с суперколлиматором среди приводов от PS3. Все остальные двухлинзовые. Неизвестно хорошо это или плохо, но известно, что модель КЕМ-480 была одной из самых последних для PS3. Надо полагать, что она и самая отлаженная. Тут могут спросить, а почему используется лазерный привод от игровой консоли? Только потому, что PS3 задумывалась как всеядная к дискам разных форматов и разработку, и производство оптических приводов к ней фирма Sony отдала на открытый аутсорсинг. Такое решение позволило резко повысить качество привода (хотя и не сразу, отсюда и 14 вариантов) и снизить цену. Так что это не только один из самых отлаженных приводов, но еще и один из самых дешевых.
Так как дисковый медиаплеер UDP-203/205 будет использоваться в тракте для вывода цифрового HD-контента, в основном снимаемого с дисков различных форматов, то главное, что нас интересует в UDP-203/205 это качественный вывод цифровых аудио сигналов. Именно поэтому я даже не рассматриваю встроенный ЦАП и его аналоговые выходы, а также "цифровые" выходы S/PDIF и Toslink. Звук полученный через встроенный ЦАП и звук полученный через внешний более качественный ЦАП не подлежат никакому сравнению. Так что о встроенном ЦАПе забываем, его лучше использовать только для домашнего кинотеатра. А "псевдоцифровые" выходы S/PDIF и Toslink специально рассчитаны, чтобы портить качественный контент джиттером, уравнивая качество звучания с аналоговым стереотипом. Сигнал с этих выходов лучше не использовать в высококлассной аппаратуре.
 
Компьютер для вывода цифрового звука
Понимание, какие требования должны предъявляться к компьютеру, через который будет выводиться цифровой звук тоже пришло не сразу. Но постепенно стало ясно, что это должен быть портативный компьютер, что гораздо удобнее в плане использования в аудиокомплексе. Далее пришло понимание, что собственно цифровой звук получается из внутренних цифровых потоков в аудиокарте, а до нее не присутствует как понятие. И вот тут стали осознаваться и некоторые тенденции получения сигналов цифрового звука, влияющие на его качество. Критерием выступает сам цифровой сигнал. Это, как я уже упоминал, сигнал шины I2S, физически передаваемый по трем проводникам. Сигнал мало того, что синхронный, но еще и изохронный, т.е. временные параметры любой его части должны быть идентичны параметрам любой другой части. Для иллюстрации конвертации в синхронный и изохронный сигнал неплохо подходит потоковый канал USB, по которому производится так называемая изохронная передача, но когда аудио трафик принимает процессор или контроллер, то о синхронизме и тем более изохронности можно говорить только условно. Для сохранения изохронности надо специально вылизывать программу приемника по которой происходит работа, а кто ее пишет эту программу? Конечный пользователь никогда этого не знает. Но именно в приемнике потокового канала (в данном случае USB) происходит формирование сигналов цифрового звука, т.е., проще говоря, привязка потока к сигналам синхронизации. Если бы формированием занимался не как обычно достаточно универсальный процессор/контроллер, который может и отвлекаться на обработку других событий, нарушая изохронность, а тупой аппаратный модуль, алгоритм работы которого жестко определяется его структурой, то качество формируемого сигнала цифрового звука было бы максимальным. Следовательно, надо искать такие решения, где формирование сигнала цифрового звука производится аппаратно. И такой прибор нашелся. Это USB-контроллер CY7C68013A в котором создание цифрового звукового потока производится с помощью встроенной аппаратной структуры GPIF (General Programmable Interface) а процессорное ядро только организует процесс. Нашлись и звуковые карты, использующие этот контролер. В подобных решениях немалую роль играет и высокоточный кварцевый генератор, который тоже должен присутствовать на плате карты. Это одно из немногих мест в цифровых звуковых трактах, где важна точность генератора, а не его шумовые свойства.
Таким образом компьютер, через который будет выводиться цифровой звук должен быть портативным и должен иметь порт USB 2.0, к которому должна подключаться внешняя звуковая карта на базе контроллера CY7C68013A. Такая компоновка помимо удобства использования еще и благотворно сказывается на электромагнитной обстановке для звуковой карты, встроенная карта была бы гораздо более подвержена нежелательным наводкам и помехам со стороны компьютера. Нужные карты были закуплены и опробованы на нескольких ноутбуках. Результат превзошел все ожидания. Даже без какой-либо модернизации карты (а таковая сразу напрашивается в части выходного интерфейса), т.е. с выводом контента из карты по S/PDIF была получена замечательная звуковая панорама, являющаяся характерным признаком качественного цифрового сигнала. Можно утверждать, что выбранное готовое решение позволяет использовать компьютер в качестве источника качественного звукового HD-контента. На сегодняшний день получилось достаточно дешево и сердито.
А если использовать такую карту (а она очень компактна, меньше пачки сигарет) в качестве заготовки для входного USB-интерфейса ЦАП, то лучшего и желать трудно. На плате карты присутствует выходной сигнал шины I2S, который можно сделать идеальным для ЦА-преобразования пересинхронизацией с помощью простейшего FIFO и сразу после этого подать на вход ЦАП. Но пусть прилагательное "простейшего" никого не вводит в заблуждение. FIFO может и простейшее, но должно быть построено по строгим правилам цифровых звуковых систем. Как показывает практика, эти правила еще не стали общепринятыми для цифровой звуковой аппаратуры, хотя они и описаны в специальной литературе, но ими обычно пренебрегают даже в солидных серийных конструкциях. Возможно пренебрегают сознательно, т.к. конструкторы понимают, что для заложенного в их разработки уровня качества цифровых сигналов, придерживаться этих правил излишне. Но в нашем случае для сохранения всех параметров качественного звукового HD-контента этими правилами пренебрегать нельзя. Некоторые моменты этих правил я раскрою в следующих постах, но не все и не в полной мере, а на что-то просто намекну. Надо дать возможность людям и самим немного подумать.
Страницы: 1
Ответить
Читают тему (гостей: 1)
Форма ответов
 
Текст сообщения*
Отправить Отменить
 
Картинка Картинка Тень