造一台软DAC

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[41 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-6 11:35 原文由 imareal 发表我的意见是根据你的板子的布局看，这么多数字电路陪伴高精度D/A电路，很难做到80db以上的信噪比。也许你有好办法也说不定，我只是存疑而已。对于比如一个48k取样频率的音频信号，数字滤波器到底要滤掉什么呢？请比较详细的说明一下。如果能完成同样的功能，简单自然好于复杂的。依我看，只要一片取样频率转换芯片加一 ...... 信噪比这个指标，指的是信号功率与噪声功率之比，一般用单频信号测试，在单频信号的频点功率与谐波功率（或者不计谐波功率）除以频带内的噪声功率，因此信噪比是与频带有关的值，单单说信噪比没有意义，音频里用A记权比较多一点，因此你说的80dB的信噪比我不知道是怎么推算出来的，请明示一下。举个例子，E-MU的1212M声卡数字电路更多，电磁环境更恶劣。RMAA的环路测试信噪比也达到了117dB的高水平。数模混合电路布局首要问题就是要解决数字电路对模拟电路干扰，这个布局、布线都有成熟的做法，具体问题具体分析。数字滤波器可能我没有说清楚吧，这个数字滤波器是做内插滤波器使用的，我这个滤波器在48K下最高可以达到16X的内插率（即所谓超采样率）比如48K信号输入，则实际D/A的采样率Fs=48x16=768khz。异步采样率转换芯片可不是个好东西，玩声卡的都认为经过采样率转换的声音不如不转的（可以A/B对比），实际在数字电路中，异步意味着系统稳定性的下降，是一个解决起来比较麻烦的问题，因此可以用同步方式解决的为何一定要用异步?
[40 楼] imareal [泡菜] 09-9-6 03:29 原文由 laurel_lei 发表数模混合电路设计最需要解决的就是信噪比问题，不是复杂的问题，我完全不同意你说的简单的设计就是最好的设计，我想应该把简单改成“简洁”更合适些，这也是我努力的方向。我的意见是根据你的板子的布局看，这么多数字电路陪伴高精度D/A电路，很难做到80db以上的信噪比。也许你有好办法也说不定，我只是存疑而已。对于比如一个48k取样频率的音频信号，数字滤波器到底要滤掉什么呢？请比较详细的说明一下。如果能完成同样的功能，简单自然好于复杂的。依我看，只要一片取样频率转换芯片加一个高稳定的固定的晶体震荡器就可以完成FPGA的主要功能，当然D/A后面的低通滤波也是必须的。
[39 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-5 22:05 原文由 sc37 发表为什么不用模拟锁相环呢？此外，sDAC为了尽可能减小JITTER，DDS锁频环的环路滤波器的带宽要求非常窄，要在10HZ以下，普通的模拟锁相环不好做。不过现在根据实测音源的情况，以后准备改用其他方案，不过成本又上去了。
[38 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-5 22:03 原文由 imareal 发表专业音频I/O都用xlr平衡插头座，为什么用BNC单端呢？ DDS出来的同步频率相位抖动会不会比较大？会对后面的D/A有不利影响？这块板给我的印象是很难做到高信噪比，太复杂了，往往最简单的设计是最好的设计。印象而已。这个是平衡输出的，在平衡模式下，双通道。可以选择单端/平衡输出。在单端模式下，四声道，通过软件配置。另外这个是RCA插座，平衡用的卡侬插座是通过板上3针插座用导线引出到平衡座上。 DDS的近端相位噪声比我用的接收芯片DIR9001的小很多，我用频谱仪实测过，数据说话。数模混合电路设计最需要解决的就是信噪比问题，不是复杂的问题，我完全不同意你说的简单的设计就是最好的设计，我想应该把简单改成“简洁”更合适些，这也是我努力的方向。
[37 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-5 21:58 原文由 sc37 发表为什么不用模拟锁相环呢？低JITTER的锁相环锁定范围非常窄，DDS是权益之计。
[36 楼] imareal [泡菜] 09-9-5 14:21 专业音频I/O都用xlr平衡插头座，为什么用BNC单端呢？ DDS出来的同步频率相位抖动会不会比较大？会对后面的D/A有不利影响？这块板给我的印象是很难做到高信噪比，太复杂了，往往最简单的设计是最好的设计。印象而已。
[35 楼] sc37 [泡菜] 09-9-5 12:15 为什么不用模拟锁相环呢？
[34 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-4 23:37 原文由 sc37 发表为设么要用DDS呢？难道频率会变？ DDS和FPGA构成一个锁频环因为需要跟踪输入时钟，本地时钟必须是可变的。 DDS有相对较低的相噪，和很大的牵引范围，是一个比较保险的方案。
[33 楼] sc37 [泡菜] 09-9-4 23:17 为设么要用DDS呢？难道频率会变？
[32 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-4 22:52 上一个sDAC最简化的功能框图，该框图对FPGA内部功能模块进行了简化标示，详细的设计原理后续再贴。
[31 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-2 21:21 原文由 damoplus 发表路过，居然是高手帖子，跟帖学习吧有讨论互相进步提高开这个帖子目的就是希望有个互动，我知道国内是有几个高人的，可惜人家可能太忙或者不屑于网络上交流，我希望这个帖子能起到一个抛砖引玉的作用。在一定的范围内开诚布公。
[30 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-2 21:19 原文由 sameice 发表强强合作厉害厉害期待能够有试听的机会。如果老兄在上海的话，欢迎来听听
[29 楼] damoplus [泡菜] 09-9-2 16:11 路过，居然是高手帖子，跟帖学习吧
[28 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-9-2 00:55 过去几年里，认识了几个DIY DAC的网络上很有名的几个人，玩了几个DAC，之后觉得自己也应该做一个，但是又要有所不同。这个sDAC最初的目的是为了和周围一些做DAC的朋友进行交流，自娱自乐。最早最早的概念和现在差别比较大，06年初的概念里的方案是AD1853+cyclone FPGA，之后带DSP模块的cycloneII价格开始变的很便宜，并且有了更好的D/A，从07年4月份开始做概要设计并进行原理图设计，之后基本就是现在的方案了。 sDAC的工作量分结构、硬件和软件三部分，结构俺比较业余，只好参考其他音响产品设计，另外要考虑到可维护性。大部分工作量是在硬件和软件上，尤其是软件，软件占到了60%以上的工作量。软件之后介绍，先简要介绍下硬件PCB设计。 sDAC的PCB设计是一种典型的数模混合电路，要做很多考虑，我归纳下有三个着重的地方： 1.数模混合电路。数模混合电路设计一直是PCB设计中的难点，尤其是高速数模混合电路。和普通DAC相比，sDAC多了数字信号处理部分，有一部分高速数字电路。这部分相对于普通DAC更容易干扰模拟电路，需要在布局上仔细分析，权衡利弊。 2.地平面。如果是一片D/A这个问题比较好解决，但是sDAC使用两片D/A组成全平衡方式，地是不是要分割，既要考虑到SNR，又要考虑到EMI，因此怎么分割就是一个权衡的问题了。 3.电源树。DAC这种毫无疑问模拟电源和数字电源必须分开，而且分的越彻底越好。另外电源芯片的纹波、电源抑制比都是一些影响DAC模拟指标的关键因素。此外，还有信号完整性（SI）等其他问题，这些问题相对不突出，但是也需要解决。
[27 楼] fumac [陈年泡菜] 09-9-1 21:20 原文由 sameice 发表强强合作厉害厉害期待能够有试听的机会。其实国内不少设计人才,可惜都花时间在搞低档产品了. 当然,低档产品挣钱
[26 楼] sameice [泡菜] 09-8-30 22:54 强强合作厉害厉害期待能够有试听的机会。
[25 楼] fumac [陈年泡菜] 09-8-30 11:07 原文由 sameice 发表晕倒楼主不准备玩了？驸马准备怎么玩？我一直缺dac,所以想跟楼主合作,作为我们dac的设计师.一起合作,骗鬼子钱. 我主要是想测试一下和统筹一下整机的设计. 外型用我们前级的箱子
[24 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-30 10:31 原文由 sameice 发表晕倒楼主不准备玩了？驸马准备怎么玩？当然要玩，现在刚刚开始啊上个sDAC的显示屏
[23 楼] sameice [泡菜] 09-8-30 10:24 晕倒楼主不准备玩了？驸马准备怎么玩？
[22 楼] fumac [陈年泡菜] 09-8-30 00:53 跟大家说个不幸的消息,这个机器楼主准备发给在下,大家别抢了
[21 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 20:29 sDAC原理图设计主要用MENTOR公司的DxDesigner，PCB设计用MENTOR WG的Expedition PCB，这两个EDA工具是PCB设计中的顶级工具，一般业余爱好者喜欢用Protel99,但在大型设计中，完全见不到Protel的影子，基本都是MENTOR和Cadence公司产品的天下，因为Protel99是在太弱了。。。 sDAC的显示控制面板原理图是用Cadence公司的Orcad Capture设计配合MENTOR的PCB工具进行的，因为DxDesigner虽然强大，但是Bug多的太离谱了。另一个原因是sDAC设计的时候时间跨度大，当时画显示控制面板的时候正在做的项目原理图用的是Orcad，我是抓到啥工具用啥工具。虽然是个比较简单的4层板，但是关键信号线还是用HyperLynx简单做了下信号完整性分析（SI）,HyperLynx同为MENTOR GRAPHICS的产品，可以和Expedtion PCB交互使用，边画边仿真，还是很先进的。我这次是画完后仿真。上一个WG的图，PCB花花绿绿的很好看。
[20 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 20:27 原文由 sc37 发表 DSP到底实现怎样的功能呢?它还是不能补偿DAC性能的不足吧?比如DAC引起的失真. 另外PCM1794在使用外部滤波器模式下，噪音会比用内部滤波器模式下低2DB以上。至于失真是无能了为力的，因此要用高性能的D/A 用软件的手段拓展了DAC的玩法。
[19 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 20:25 内插滤波（旁路掉PCM1794内部的滤波器）数字锁频环其他控制功能信号发生器
[18 楼] sc37 [泡菜] 09-8-29 19:53 DSP到底实现怎样的功能呢?它还是不能补偿DAC性能的不足吧?比如DAC引起的失真.
[17 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 17:49 原文由 laurel_lei 发表什么地方又过时了呢？此外，sDAC具有四个通道，因此只要修改FPGA版本就可以作为数字2分频器使用 [laurel_lei 编辑于 2009-08-29 17:46]
[16 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 17:48 原文由 laurel_lei 发表什么地方又过时了呢？此外，sDAC具有4个通道，因此修改FPGA版本就可以作为数字2分频器。所以sDAC是一个平台。
[15 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 17:45 原文由 pm 发表有没有成品试听？这个玩儿的供电部分呢？现在只有一块裸板。供电部分在另一块PCB上，基本就是整流滤波的功能。
[14 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 17:44 原文由 laurel_lei 发表什么地方又过时了呢？
[13 楼] laurel_lei [老坛泡菜] 09-8-29 17:43 原文由 PowerPC 发表苹果用DSP做数字分频后接D类功放的iPod Hi-Fi 才卖3500，你搞这个太过时了。什么地方又过时了呢？ [laurel_lei 编辑于 2009-08-29 17:46]
[12 楼] pm [老坛泡菜] 09-8-29 17:02 有没有成品试听？这个玩儿的供电部分呢？