d/a wandler eigenbau?

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MAC666
Inventar
#1 erstellt: 13. Sep 2006, 10:20
Hallo Leute,
Der interne D/A wandler meines PCs ist unter aller sau, gelinde gesagt.
Wenn ich mich so nach wandlern umschaue, stelle ich immer wieder fest, dass die mein momentanes budget sprengen...
Jedoch gibt es gute wandler-chips einzeln und kostengünstig, welche auch in professionellen Geräten verbaut sind. Da muss sich doch was machen lassen, für recht wenig Geld? Oder gehe ich zu naiv an die Sache ran?
habe übrigens nur einen optischen Ausgang...
gibt es irgendwo einen Bauplan? Oder hat einer von Euch eine Idee?
--_Noob_;-_)_--
Inventar
#2 erstellt: 13. Sep 2006, 23:56
Das würde mich ebenfalls interessieren.
Leider habe ich von der Materie wenig Ahnung, aber ein ähnliches Problem.
Stampede
Inventar
#3 erstellt: 14. Sep 2006, 09:43
Elektor hat mal den DAC2000 gebaut, ein ganz ordentiches Teil. Wenn du aber mal auf die Homepage von www.ti.com schaust und da nach DAC suchst, wirst du jede Menge von den Dingern finden, mit 20Bit und allem Pipapo. Schau dir am besten auch die DAtenblätter an, da wird gezeigt wie die Dinger angestuert werden. Wenn das deine Fähigkeiten nicht übersteigt, kannst du dir sowas selbst bauen. Aber sei gewarnt: leicht wird das nicht.

Gruß Stefan

(Den DAC von Elektor könnte ich dir schicken)
MAC666
Inventar
#4 erstellt: 14. Sep 2006, 10:04

Stampede schrieb:
(Den DAC von Elektor könnte ich dir schicken)


ja, lass mal blitzen

Die Seite ist auch nicht schlecht, aber mein englisch is schon gut, nur reicht es nicht ganz... müsste mir höchstens mal viel Zeit nehmen...
Mick_F
Stammgast
#5 erstellt: 14. Sep 2006, 10:06
pelmazo
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 19. Sep 2006, 13:37

Mick_F schrieb:
http://diyparadise.com/dackit/1545bdackit.html


O je! Wieder mal ein DAC-Kit eines inkompetenten Bastlers. Erinnert mich stark an den dddac aus deutschen Landen.

Hier ist zwar kein Schaltplan zu sehen, aber angesichts der verwendeten Bauteile ist klar daß das nicht vernünftig funktionieren kann, denn das "asynchronous Reclocking" muß darauf hinauslaufen daß Abtastwerte verdoppelt oder weggeschmissen werden. Diese "naïve" Form der Abtastratenwandlung ist nicht ewta besonders gut, sondern besonders schlecht, egal welche Hymnen darauf gesungen werden. Klar daß das anders klingt, weil es nämlich falsch ist!

Wär schon gut wenn sich die DAC-Selbstbauer wenigstens ansatzweise mit der Theorie beschäftigen würden, bevor sie die große weite Welt mit ihren Ideen beglücken...

Das ist keine Kritik an Dir, Mick, Du wußtest das vielleicht einfach nicht. Der DAC in Deinem Link taugt aber allenfalls als schlechtes Beispiel.
Mick_F
Stammgast
#7 erstellt: 20. Sep 2006, 09:57
Kein Problem. Habe in der Tat von DACs keine Ahnung.

Was meinst Du denn zu diesem hier?


Gruss
Mick
pelmazo
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 20. Sep 2006, 10:28
Viel besser ist der nicht, auch wenn er das zweifelhafte "asynchronous reclocking" nicht hat.

Der SPDIF-Empfängerchip ist falsch dargestellt. Die Pinbezeichnungen sind für den CS8411 und nicht den CS8412. Benötigt wird aber letzterer. Beide Modelle sind inzwischen abgekündigt und vermutlich immer schwerer zu beschaffen.

Der TDA1543 hat Stromausgänge und braucht an jedem Ausgang einen Integrator. In der Schaltung ist keiner zu sehen, was da verbaut wurde läßt nicht darauf schließen daß der Autor verstanden hat was er tut. Für einen DAC ohne Oversampling wäre außerdem ein Filter höherer Ordnung als Rekonstruktionsfilter nötig. Ich würde daher vermuten daß es bei der Schaltung sowohl Probleme mit dem Frequenzgang als auch mit Aliasing gibt.
Stampede
Inventar
#9 erstellt: 20. Sep 2006, 10:38
Welcher SPDIF-Empfänger ist denn deiner Meinung nach gut? Oder wie sollte den ein gutes Konzept aussehen? Denn an einem DIY-DAC hätte ich schon Interesse...
KSTR
Inventar
#10 erstellt: 20. Sep 2006, 12:18
*ich auch lust hab*

Und zwar auf ein ganz schlichtes aber gutes Design, optimiert auf CD-Widergabe. Und eines ohne µP-Steuerung, PALs oder ähnliches.

Es würde ja aller Vermutlichkeit nach auf sowas rauslaufen:
- S/PDIF, TOSLINK und AES/EBU Digitaleingänge, alle transformatorgekoppelt potentialfrei.
- CS8414
- DAC *)
- Rekonstruktionsfilter
- Pro-(XLR-Symm.) und Consumer-(Cinch)Ausgänge.
- und nicht zuletzt eine perfekte Stromversorgung, gute passive Bauteile und ein gutes Mixed-Signal-Routing (leider zwangläufig in SMT).

*) Beim DAC wird man sich streiten können, ein aktueller halt, von AD, BB, AK etc. Im Moment wäre mir wichtig, dass er z.B. mit diesen Intersample-Overs problemlos klar kommt.

Das wäre dann eine Frage an den Experten, pelmazo:
Vielleicht hast du EV-Boards mit verschiedenen DACs rumliegen und könntest das mal überprüfen? Mit dem AD1854 bin ich ja nicht zufrieden (wobei ich noch nicht weiss, ob es wirklich der Chip war, bei meinem ProBit-Yamaha-CDP, du erinnerst dich viellicht).

Grüße, Klaus
pelmazo
Hat sich gelöscht
#11 erstellt: 20. Sep 2006, 12:51
Einen Überblick über die Fähigkeiten diverser DACs habe ich nicht, es gibt einfach auch zu viele. Gegen die Intersample-Overs wäre mE ein interner digitaler Lautstärkeabschwächer sinnvoll, der vor dem Oversampling eingreift. Das erfordert aber in aller Regel einen Mikroprozessor zur Steuerung, einen programmierbaren Logikbaustein, oder gar einen kleinen DSP, mit dem man am Signal herumrechnen könnte. Also komplizierter als Du vorhast.

Auch die Bauteilbeschaffung ist für Hobbyisten nicht ganz einfach. Wenn neuere SMD-Gehäuse dazukommen auch die Platinenerstellung und Bestückung nicht.
MAC666
Inventar
#12 erstellt: 20. Sep 2006, 14:35
hmmm, lasst uns doch hier einen DAC nach unseren bedürfnissen entwickeln...

Auch wenn ich mit meinen Kenntnissen dann höchstens für das Design des On/Off Schalters herhalten kann...
usmu
Stammgast
#13 erstellt: 20. Sep 2006, 16:21
Auf Grund der Daten ist es eher Zeitverschwendung mit dem 1543 etwas Gescheites bauen zu wollen.

Als DSP hätte ich was Brauchbares gefunden :
DSP von TI

Der Einsatz eines DSP hätte viele Vorteile:

Gleichlauf der Lautstärkeregelung / Klangregelung
Low-/Hi-Pass
und eine sehr elegante Möglichkeit die Verlustleistung in einer Class A Endstufe drastisch zu reduzieren.
MAC666
Inventar
#14 erstellt: 20. Sep 2006, 16:36
Ja aaaaber: Wenn man alles so unverfälscht wie möglich haben möchte ist ein DSP doch der falsche weg? Viele Änderungsmöglichkeiten, Lautstäre- und Klangregelung haben ja wieder zur folge, dass das Signal ständig verändert wird...
Also wenn, dann müsste es einen dsp Bypass geben oder sowas (kenne mich nicht so aus)...
pelmazo
Hat sich gelöscht
#15 erstellt: 20. Sep 2006, 17:16
Ein DSP verändert natürlich das Signal, aber das tut ein Oversamplingfilter auch (das ist im Prinzip ein fest programmierter DSP). Wenn man's richtig macht kann mehr DSP durchaus zu einem besseren Ergebnis führen, wie so manches praktische Produkt zeigt.

Der größere Nachteil dürfte daher im höheren Aufwand (Bauteile, Kosten, Arbeit) liegen.

Wem's um Minimalismus geht, der kann natürlich auch mit einem SPDIF-Empfänger-Chip, einem DAC und ggf. einem Ausgangstreiber schon weit kommen. Das wäre eine Standardschaltung wie aus den Evaluationsboards der Hersteller. Die Basics lernen kann man dabei, aber man hat nix besonderes. Vor allem auch praktisch keine Benutzungsoberfläche.

Lesebeispiel: Dokument SLEU037 von Texas Instruments. Wenn man da ein paar Stecker und Optionen wegläßt hat man ein einfaches System mit guten Werten.
wssi
Ist häufiger hier
#16 erstellt: 20. Sep 2006, 17:31
Falls ihr S/PDIF habt: schaut euch den SRC2496 von Behringer an. Ist m.M. für den Anfang nicht schlecht und eine gute Grundlage für "Umbauten", auf jeden Fall eine sehr preiswerte Basis um in das Thema D/A einzusteigen. Für den leichten Einstieg ins tuning tut's dann mal ein gescheites Netzteil, dann kann man sich ja bei diyaudio.com Tipps holen....
Grüsse
MAC666
Inventar
#17 erstellt: 20. Sep 2006, 17:38
mehr will ich eigendlich gar nicht... Nur blicke ich halt da nicht durch...

Abgesehen davon, vieleicht isses zu naiv, aber wie wäre es mit einem Modularen System als selbstbau Projekt, quasi open License?

Verschiedene Module können weggelassen oder mit verschiedenartigen Bausteinen werden, je nach Geschmack...

Jeder Teil in einem kleinen Gehäuse und man verwendet standartstecker an den Verbindungen...

also im Grunde so:


aber ich fange schon wieder an abzuschweifen...


[Beitrag von MAC666 am 20. Sep 2006, 17:39 bearbeitet]
usmu
Stammgast
#18 erstellt: 21. Sep 2006, 08:09

pelmazo schrieb:
...Der TDA1543 hat Stromausgänge und braucht an jedem Ausgang einen Integrator...


Gilt U = R x i nicht mehr ?
Den Wert von 3k verstehe ich allerdings nicht.
Integrieren tut's die fo des dahinterliegenden Amps.
Je höher fo, desto "transparenter" und frischer "klingts".



pelmazo schrieb:
Ein DSP verändert natürlich das Signal....


Ist sogar zwingend erwünscht, z.B. für die Lautstärkeregelung ;-)
Den 100% Gleichlauf gibt's gratis.

Verglichen mit einer Lösung über ein R/2R Netzwerk und Relais àla Schäfers Emitter ist das erheblich weniger Aufwand.


[Beitrag von usmu am 21. Sep 2006, 08:27 bearbeitet]
KSTR
Inventar
#19 erstellt: 21. Sep 2006, 12:01

pelmazo schrieb:
Wem's um Minimalismus geht, der kann natürlich auch mit einem SPDIF-Empfänger-Chip, einem DAC und ggf. einem Ausgangstreiber schon weit kommen. Das wäre eine Standardschaltung wie aus den Evaluationsboards der Hersteller. Die Basics lernen kann man dabei, aber man hat nix besonderes. Vor allem auch praktisch keine Benutzungsoberfläche.

Lesebeispiel: Dokument SLEU037 von Texas Instruments.
Ja genau darum geht's mir, ohne Schnickschnack, dafür das was da ist aber perfekt realisiert. Benutzeroberfläche brauche ich keine.
Der PCM1794A sieht interessant aus, auch schon wegen des Mono-L/R-Modes, dahinter was edles als Filter (z.B. GIC-Filter), Und eben (egal welchen der) digitalen Kupfereingänge potentialfrei & störspannungsmininiert. Gut, SSOP-28 löten erfordert schon etwas Übung und die richtige Lötspitze...

Grüße, Klaus
pelmazo
Hat sich gelöscht
#20 erstellt: 22. Sep 2006, 15:32
Ok, man könnte mit der TI-Schaltung anfangen. Ich würde noch den CS8414 durch einen CS8416 ersetzen, der kann bis 192kHz, damit bist Du zukunftssicherer, auch wenn's für CD's egal wäre. Der CS8414 wird vermutlich vor dem CD8416 abgekündigt werden.

Es bleibt die Frage was man mit der Intersample-Over-Geschichte anfängt. Ich weiß nicht wie sich der TI-Wandler da verhält, auch wenn er relativ neu ist. Was wäre Dir denn lieber?

Daß eine chaotisches Verhalten des Wandlers eher indiskuptabel ist ist klar. Sollte er aber gegen Überlauf geschützt sein, dann könnte man mit dem sich ergebenden Clipping zufrieden sein.

Alternativ kann man versuchen, zwischen dem CS8414 und dem PCM1794A digital den Pegel abzusenken, um den Überlauf zu vermeiden. Das ginge per programmierbarer Logik, per DSP, oder wenn man den PCM1792 nimmt und den per Mikrocontroller steuert (wofür nötig wäre, daß die Abschwächung im PCM1792 vor dem Oversampling kommt).

Noch komfortabler (bei vorhandenem DSP) wäre ein digitaler Limiter, der auch die Intersample-Peaks korrekt begrenzt. Das wäre eine DSP-Programmierübung, und eröffnet die Möglichkeit, die Limitercharakteristik selbst zu bestimmen.

Und dann stellt sich noch die Frage was man mit dem Jitter macht. Ist man mit den Eigenschaften der PLL im CS8416 zufrieden, und nimmt den entstehenden Takt direkt, oder möchte man eine nachgeschaltete PLL haben, evtl. per VCXO?
KSTR
Inventar
#21 erstellt: 23. Sep 2006, 02:18
hallo pelmazo,

Also mit CS8416 + PCM1794A würde ich (und andere bestimmt auch) glücklich werden, weil alles ohne Controller machbar ist, ich denke an was einfaches, nur für normalen 2ch/16bit/44.1kHz (+ evtl. 48kHz) Output, schon wg. dem PostFilter.
Die 200ps Jitter vom CS8416 sollten auch ok sein, oder hast du eine Regenerator-PLL in petto, die 1/4 oder weniger schafft?

Ich habe grade TI angemailt ob sie mir was zum Verhalten des PCM1794A bei intersample-overs sagen können... schau'mer mal, ob da was zurückkommt...

Ansonsten fiele mir eine einfache Möglichkeit ein, das 16-bit-Signal auf 24bit aufzubohren und dann durch zwei zu teilen, das müsste eigentlich gehen (hätte man vorne 6dB Headroom gewonnen, ohne grossen Verlust an SNR und THD+N hinten im DAC+PostFilter):
  • CS8416 im Hardware Mode auf "24bit, Left-Justified" stellen, da müsste er doch die unteren 8bit mit Nullen (oder was auch immer) auffüllen? #1
  • MSB verdoppeln, d.h. im Wesentlichen SDATA um 1xSCLK verzögern (müsste mit ein paar VHC-Gattern o.ä. zu machen sein). Einen DSP-Befehl "ASR SDATA, 1" halt von Hand
  • PCM1794A auch auf "Left-Justified" laufen lassen... evtl im I2S-Modus (auch den CS), um einen Takt Zeit zu haben für die Erkennung des Flankenwechsels von LRCLK zum Triggern der /2-Logik.

Entscheidende Frage: Geht sowas, also der Übergang "16bit-BiPhase vom CDP-S/PDIF" --> "24bit-SAI" per CS8416?

#1 wenn die Bits undefiniert wären, müsste man den Sequenzer aufbohren, um Nullen oder Einsen oder LSBs oder SDATA(15:9) oder Rauschen dort einzufüllen -- sprengte leider die Einfachheit (ein paar 74er-Gatter, nicht gleich ein PAL oder FPGA, grrr).

Grüße, Klaus


[Beitrag von KSTR am 23. Sep 2006, 03:13 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#22 erstellt: 23. Sep 2006, 12:33

KSTR schrieb:
Ansonsten fiele mir eine einfache Möglichkeit ein, das 16-bit-Signal auf 24bit aufzubohren und dann durch zwei zu teilen, das müsste eigentlich gehen (hätte man vorne 6dB Headroom gewonnen, ohne grossen Verlust an SNR und THD+N hinten im DAC+PostFilter)


Die einfachste Möglichkeit, die mir dazu einfällt, wäre es, den CS8416 im Slave-Modus zu betreiben, und den Bittakt vom PCM1794A erzeugen zu lassen. Dann kann man einen Taktimpuls an der strategischen Stelle auf dem Weg zum CS8416 ausblenden, wodurch sich für den PCM1794A ein einzelnes Bit verdoppelt (das Vorzeichenbit). Die externe Logik würde dann vermutlich noch recht überschaubar bleiben. Nachteil ist daß das gleich 6dB Abschwächung erzeugt. Wenn das so ok ist kann man's ins Auge fassen.
KSTR
Inventar
#23 erstellt: 23. Sep 2006, 14:14
Muss ich mal drüber nachdenken...

... ist mir aber so nicht ganz klar:
PCM1794A als Clock-Generator? Kann er doch garnicht...(BCK und SKC sind Inputs), oder meintest du per PLL1707-ClockChip, z.B.?
Der CS8416 soll im Master-Mode laufen (soll synchron zum Input bleiben, keine gedroppten oder verdoppelten Samples, so wie bei diesem seltsamen Monica-DAC von weiter oben)

Aber es bringt mich auf eine Idee: während das MSB anliegt, einfach nochmal kurz BitClock zappeln lassen (mit inSpec-Timing natürlich, von daher mit einem kleinen Fs-Multiplier für BCK). Denn die BitClock ist ja wahlfrei und darf asynchron zu SCK sein. Auf die SystemClock kommt's ja viel mehr an, wegen Jitter hinten im DAC und so...

Die 6dB Verlust an SNR und THD+N des eigentlichen DAC sind mE bestimmt verschmerzbar, wenn das PostFilter gut wird und man evtl. den SingleChannel-Modus fährt.

Grüße, Klaus


[Beitrag von KSTR am 23. Sep 2006, 14:15 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#24 erstellt: 24. Sep 2006, 12:21

KSTR schrieb:
PCM1794A als Clock-Generator? Kann er doch garnicht...(BCK und SKC sind Inputs), oder meintest du per PLL1707-ClockChip, z.B.?


Hoppla, der PCM1794 kann nur slave...
Da hätte ich das Datenblatt genauer lesen sollen


Aber es bringt mich auf eine Idee: während das MSB anliegt, einfach nochmal kurz BitClock zappeln lassen (mit inSpec-Timing natürlich, von daher mit einem kleinen Fs-Multiplier für BCK). Denn die BitClock ist ja wahlfrei und darf asynchron zu SCK sein. Auf die SystemClock kommt's ja viel mehr an, wegen Jitter hinten im DAC und so...


Das kann gehen, man muß aber sicherstellen daß die Timing-Bedingungen auch bei der höchsten Abtastrate noch erfüllt werden. Alternativ kann man auch versuchen, den CS8416 und den PCM1794 im Slave-Modus zu betreiben und den Bit- und Wordclock mit externer Logik (Teilerkette) zu erzeugen. Das Ganze ist immer noch synchron wenn alles vom RCLK des CS8416 getaktet wird.


Die 6dB Verlust an SNR und THD+N des eigentlichen DAC sind mE bestimmt verschmerzbar, wenn das PostFilter gut wird und man evtl. den SingleChannel-Modus fährt.


Für CD-Betrieb sicherlich. Wenn man die 6dB-Absenkung schaltbar macht, kann man sogar die Ausgangsspannung so auslegen daß mit 6dB Absenkung die CD-Spieler-üblichen 2Vrms bei Full-Scale herauskommen.
Kay*
Inventar
#25 erstellt: 16. Jan 2008, 22:49
... und,

geht's hier nochmal weiter oder nicht?

was verbaut denn ELV in dem Teil:
80-651-07
24bit-Audio-DA-Wandler bis 192kHz

?


http://www.audiodesignguide.com/DAC_final/DacFinal.html


[Beitrag von Kay* am 16. Jan 2008, 23:36 bearbeitet]
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