Domowe audio Granata - Procesor DSP

Prezentowane urządzenie jest prywatną konstrukcją użytkownika forum i nie ma nic wspólnego z wyrobami firmy, którą reprezentuje w podpisie.

Witam,

Chcę przedstawić Wam swój domowy sprzęt audio, którego używam obecnie i który powstawał przez ostatnie kilka lat. W tym wątku będzie to procesor dsp. Linki do pozostałych sprzętów znajdują się na dole posta.

Wszystkie elementy wykonałem sam, w sposób zgodny ze swoim poczuciem estetyki. Główny nacisk położyłem na stronę użytkową i praktyczną, a mniejszy na wizualną. Dlatego np. łatwiej było mi stworzyć pojedynczy egzemplarz układu na płytce uniwersalnej niż drukowanej.



To urządzenie to w zasadzie taki dodatek do całego zestawu. Ma wiele możliwości, ale wiele zależy od samego programu wgranego do procesora. Sercem urządzenia jest procesor dsp ADAU1701, zainstalowany jako karta do płyty głównej.



W późniejszej wersji również dostępny mocniejszy ADAU1452.



Płyta główna z kolei zawiera takie układy jak:
- trzy kanałowy mikser stereo
- wskaźnik wysterowania
- cyfrowy regulator głośności
- mikrokontroler zarządzający pracą całego urządzenia, obsługą wyświetlacza, zmiany i ładowania tzw. presetów procesora dsp



Urządzenie posiada trzy wejścia i jedno wyjście stereo. Każde wejście ma oddzielną regulację czułości. Po przekroczeniu poziomu 0,7V zaświeca się dioda informująca, że do przesterowania przetwornika ADC zostało ok. 10dB. Następnie sygnał trafia na przetwornik ADC wbudowany w układ scalony ADAU1701. Tutaj następuje właściwa obróbka audio, w zależności od programu procesora skompilowanego w SigmaStudio. W moim projekcje dostępnych jest 9 banków pamięci. Procesor ten jest dość szybki. U mnie w jednym banku pamięci zmieściły się takie wirtualne urządzenia jak:
- 4-pasmowy kompresor
- generator parzystych harmonicznych
- regulacja głębi stereo w trybie M/S, każde z osobna
- limiter wyjściowy



Po wyjściu sygnału z przetwornika DAC, analogowy sygnał trafia na koniec do regulatora głośności DS1803. Regulacja głośności, oraz wybór jednego z 9 zapamiętanych programów dsp odbywa się za pomocą przycisków lub pilota 433MHz i jest wyświetlana na wyświetlaczu LED. Możliwa jest też regulacja parametrów samego programu dsp w czasie rzeczywistym, jednak narazie z tego nie korzystam.



Port usb służy do sterowania procesorem dsp w czasie rzeczywistym, wprowadzania i zapamiętywania programów.

Urządzenie posiada jeszcze wejście sterujące przekaźnikiem od transformatora, za pomogą którego można go zdalnie włączać i wyłączać.

---
linki do pozostałych konstrukcji:
Procesor dsp:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3719635.html

Subwoofer:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3719634.html

Kolumny:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3719632.html

Przedwzmacniacz:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3719629.html

Wzmacniacz:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3719626.html

ADAU1701 to dziwny twór, bo niby procesor DSP ale samodzielnie napisać kodu się nie da. Widziałem uzasadnienia, że używają algorytmów między innymi od Dolby i nie chcą aby ktoś zrobił im reverse engineering.

W sumie dzięki takiemu podejściu można mniejszymi nakładami czasu zrobić bardzo ciekawe projekty.

Jakiś czas temu próbowałem zacząć z Adau1701, niestety nic z tego nie wyszło. Sygnały generowane w dsp np. Sinus są ok, ale przy próbie użycia adc, są jakieś szumy i bzyczenie. Próbowałem różnych filtrów itd, nic nie pomogło. Pisałem nawet na forum analoga, to mi gość "zdiagnozował" użycie płytki 2-stronnej. Mógłbym liczyć na pomoc przy ponownej próbie uruchamiania?

Może nie rozdzieliłeś masy analogowej od cyfrowej, lub gdzieś się zapętla, albo zapomniałeś o jakimś kondensatorku gdzieś.
Tak u mnie wygląda układ wejściowy. Przed nim jest bufor w postaci wzmacniacza operacyjnego, a za nim bezpośrednio nóżki procesora.

Podziwiam wykorzystanie płytki uniwersalnej, nawet jeśli jest dobrej jakości to wolałbym narysować wszystko w jakimś programie wyprasować i wytrawić chyba suma summarum i tak byłoby szybciej niż na uniwersalnej.

Kilka pytań:

1. Po co osobne cyfrowe sterowanie głośnością skoro można było to zrobić na ADAU ( można skonfigurować wybrane piny tak aby sterowały głośnością balansem oraz innymi parametrami - kwestia odpowiedniego przygotowania wsadu w SigmaStudio ).
2. Gdzie trzymasz alternatywne "programy" dla ADAU w pamięci programu ATMEG`i czy jest tam może jeszcze jakiś EEPROM, którego nie widać na zdjęciach?
3. Czy możesz udostępnić kod źródłowy bo w sumie to chyba jedyna ciekawa rzecz w tym projekcie ?
4. Co to za układ do wskaźnika wysterowania z 2 diodami ?
5. Możesz wypisać jakie są te 3 pozostałe układy scalone na zdjęciu?

katakrowa napisał:

Podziwiam wykorzystanie płytki uniwersalnej, nawet jeśli jest dobrej jakości to wolałbym narysować wszystko w jakimś programie wyprasować i wytrawić chyba suma summarum i tak byłoby szybciej niż na uniwersalnej.

To czy szybciej zależy od tego kto by to robił Wiem jak to jest przy uruchamianiu jakiegoś układu pierwszy raz. Niby wszystko przemyślane, a tu o jakimś kondensatorku się zapomniało, albo coś trzeba inaczej podłączyć i już przeróbki na płytce.


1. Dla bezpieczeństwa głośników, albo raczej słuchacza. Programowa regulacja głośności lubi płatać figle. Czasem coś strzeli przy zmianie parametrów, lub presetu. Czasem się przypadkowo wdusi myszą nie ten suwak co potrzeba.
2. Pamięć programu adau1701 jest w zewnętrznym eepromie na płytce z dsp.
3. Kod źródłowy w zasadzie nie jest ciekawy. Tzn. funkcjonalność dsp którą stworzyłem raczej nie będzie przydatna dla innych. Lepiej jak każdy sobie po swojemu ułoży z bloczków.
4. To TL084 w układzie prostownika liniowego i komparatora stereo.
5. ADAU1701, STM8S003, SST25VF016, Atmega8, TL084, TL082, DS1803, NJM5532.

Granat napisał:

1. Dla bezpieczeństwa głośników, albo raczej słuchacza. Programowa regulacja głośności lubi płatać figle. Czasem coś strzeli przy zmianie parametrów, lub presetu. Czasem się przypadkowo wdusi myszą nie ten suwak co potrzeba.

To robisz w kodzie/programie ADAU1701 wtedy z AtMega sterujesz tylko "guzikami" Vol+ / Vol- ( nic nie przeładowujesz / chyba, że masz na myśli przeładowania programu a nie parametrów ADAU ).

A czy DS1803 to nie jest przypadkiem potencjometr z liniową charakterystyką ( a wydaje mi się że tak )?
Jeśli tak to cała regulacja znajduje się właściwie na końcu skali i w sumie mimo 256 pozycji potencjometru to w istotnym dla odsłuchu zakresie pracy potencjometru masz kroki co kilka dB ( czyli nie będzie możliwości precyzyjnego ustawienia głośności ).

Chciałem, żeby sterowanie głośnością było poza procesorem, w torze analogowym.
Nie ma znaczenia jaki jest potencjometr. Ważne jest jak zrobisz sterowanie. Zrobiłem sobie 32-elementową tablicę i każdy kolejny krok jest co 1dB. Max poziom to jest oczywiście bez tłumienia. Minimalny poziom jest -31dB, a 0 (mute) to wyciszenie, całkowite odcięcie sygnału.


Tak wygląda wykres tłumienia DS1803-50 w zależności od pozycji wirtualnego suwaka. Pozycja suwaka dzielone przez 4 na osi poziomej, tłumienie w dB na pionowej. To jest wykres z włączonym jeszcze opornikiem 15k między wyjście wirtualnego suwaka a masę. Czasem dodaje się taki opornik, żeby z potencjometru liniowego zrobić logarytmiczny. Z marnym skutkiem, ale lepiej tak niż w ogóle.

Natomiast tak jak pisałem wyżej: wybrałem sobie z tej krzywej 32 punkty i mam 32-punktową regulację co 1dB.

Dziękuję za wskazówki, sprawdzę te elementy. Mógłbyś napisać coś więcej nt. Rozdzielenia masy cyfrowej od analogowej? W datasheet podpinają wszystko razem na schemacie. Z góry dzięki za pomoc.

Pozdrawiam

Układ ADAU1701 ma opisane nóżki masy jako GDN i AGND. Te AGND to jest masa analogowa. Tak samo masy z wszystkich filtrów z wejścia i wyjścia podłączamy do masy analogowej. Później te masy muszą się ze sobą połączyć w jednym i tylko jednym punkcie, np. w zasilaczu.