audiohobby.ru audiohobby.ru

Селектор цифровых входов

Предлагаю Вашему вниманию еще один интерфейсный модуль для ЦАПов линейки AH-Dx. Также этот модуль можно использовать с другими ЦАП. Данный модуль имеет 2 оптических, 2 коаксиальных и 1 вход USB. В качестве USB транспорта используется модуль AMANERO или XMOS модуль. Эти модули работают в Slave режиме и позволяют получить максимальное качество звука. В качестве приемника сигналов SPDIF используется хорошо зарекомендовавшая себя микросхема AK4113. Приемник SPDIF работает в Master режиме.

 

Сначала рассматривал уже готовые конструкции на этой микросхеме, но нигде не находил устраивающих меня вариантов. Готовые конструкции не устраивали по следующим причинам:

Мало входов. Нигде не находил реализацию возможностей микросхемы AK 4113 по коммутации более 2 входов. Хотя микросхема может коммутировать 6 входных сигналов.

Невозможность определения частоты дискретизации исходного сигнала. В имеющихся конструкциях микросхема может только выдавать сигнал, что текущая частота дискретизации больше 48 кГц. Определить точно какая именно частота невозможно. А хотелось бы получить такой же результат как при использовании USB транспорта с пинов F0-F3.

Частота мастерклока только 256fs или 128 fs. Для ЦАП AH-D6 это непринципиально, а для других возможно что нет. Хотелось чтобы частота мастерклока была 22 или 24 МГц как это реализовано в USB транспортах. 

В соответствии с этими задачами было принято решение разработать такой интерфейсный модуль. Данный модуль обладает следующими характеристиками:

Модуль имеет 5 входов (2 оптических, 2 коаксиальных и 1 вход USB)

Модуль позволяет задать формат вывода I2S-24/LJ-24/RJ-16/RJ-18/ RJ-24 при работе по SPDIF.

Модуль выдает фиксированную частоты мастерклока 22 или 24 МГц в зависимости от частотной сетки исходного сигнала.

Модуль выдает данные о текущей частоте дискретизации как при воспроизведении по USB так и при воспроизведении через SPDIF.

Гальваническая развязка от источников сигналов.

2 варианта питания приемника SPDIF, отдельным источником +5В, или питанием с разъема I2S напряжением 3,3 В.

Схема предлагаемого модуля приведена на рисунке.

 

Назначение разъемовмодуля.

Разъем I2S

Разъем I2S имеет распиновку Lynx Audio и полностью совместим с конструкциями Андрея. Контакты 2, 4, 6, 8 — земля ЦАПа. Контакт 9 — питание гальванической развязки 3,3В со стороны ЦАПа.

Контакты1, 3, 5, 7 — сигналышиныi2s:

Формат

Pin 1

Pin 3

Pin 5

Pin 7

PCM

BCK OUT

SDATA OUT

LRCK OUT

MCLK IN/OUT

DSD

DSD BCK OUT

DSD LEFT OUT

DSD RIGHT OUT

MCLK IN/OUT

Контакт 10 — сигнал сброса ЦАПа при смене частоты дискретизации или PCM/DSD режима. Низкий логический уровень — нормальная работа, высокий логический уровень — сброс.

Разъем CONTROL

Контакты 2, 4, 8 — эмиттеры оптопар которые не соединены между собой, как и на плате переходников  Андрея. Соединение их с землёй ЦАПа должно быть на стороне ЦАПа. Остальные контакты 1, 3, 7 представляют собой открытый коллектор оптопары который должен быть подтянут на стороне ЦАПа к нужному напряжению резистором от 6,8кОм до 15кОм. Пины 5/6 и 9/10 не используются.

Контакт 1 — сигнал включения нужного генератора мастерклока (на частоту х44.1кГц либо х48.0кГц). 

Контакт 3 — сигнал Connect. ЦАП активен, если уровень «0». При подаче «1» ЦАП переходит в режим Mute.

Контакт 7 — сигнал PCM/DSD. Уровень «0» определяет наличии DSD потока на выходе. Для PCM потока — уровень «1».

Контакты 5, 9 — не используются.

Разъем INDICATOR

Разъем используется для подключения к адаптеру модуля индикации. Для его полноценной работы, требуется активация F0-F1 пинов на самой amanero.

Контакт 1 — F3

Контакт 2 — F2

Контакт 3 — F1

Контакт 4 — F0

Контакт 5 — флаг DSD потока на выходе.

Контакт 6 — mute.

Контакт 7 — GND, земля.

Контакт 8 — выбор режима работы для ЦАП (Master/Slave).

Контакт 9 — connect, входной управляющий сигнал (с модуля индикации) с для перевода ЦАП-а в активный режим. Если уровень «0» — ЦАП переходит в спящий режим.

Контакт 10 — +5В — входное питание для модуля индикации.

При работе без модуля индикации требуется установить джампер на разъеме J3 (INDICATOR) для замыкания пина con (№9 — connect) с пином +5v (№ 10), для подачи логической 1 на сигнал коннект.

На контакты F0-F3 выводится информация о частоте дискретизации как при работе модуля по SPDIF интерфейсу так и при работе по USB интерфейсу.

при использовании транспорта AMANERO

Fs

F0

F1

F2

F3

PCM

32 кГц

0

0

0

0

44,1 кГц

1

0

0

0

48 кГц

0

1

0

0

88,2 кГц

1

1

0

0

96 кГц

0

0

1

0

176,4 кГц

1

0

1

0

192 кГц

0

1

1

0

352,8 кГц

1

1

1

0

384 кГц

0

0

0

1

DSD

DSD64

1

0

0

1

DSD128

0

1

0

1

DSD256

1

1

0

1

DSD512

0

0

1

1

при использовании транспорта XMOS

Fs

F0

F1

F2

F3

PCM (DSD pin=0)

44,1 кГц

0

0

0

0

48 кГц

1

0

0

0

88,2 кГц

0

1

0

0

96 кГц

1

1

0

0

176,4 кГц

0

0

1

0

192 кГц

1

0

1

0

352,8 кГц

0

1

1

0

384 кГц

1

1

1

0

DSD (DSD pin=1)

DSD64

0

1

0

0

DSD128

 0

 0

 1

 0

DSD256

 0

 1

 0

 

Разъем InputSelect

Разъем Input Select предназначен для выбора источника сигнала, а. также выдачи сигнала о состоянии PLL приемника AK4113.

контакты 2,4,6,8 земля.

Контакты 1, 3, 5 — определяют источник сигнала согласно таблице:

вход

Pin 5

Pin 3

Pin1

Opt1

0

0

0

Opt2

0

0

1

Coax1

0

1

0

Coax2

0

1

1

USB in

1

0

0

Пины 1, 3, 5 подтянуты внешними резисторами к напряжению питания. Наличие перемычки дает лог. 0, отсутствие перемычки лог. 1.

Контакт 7- сигнал о состоянии PLL AK4113. высокий уровень на данном контакте это PLL Lock и низкий уровень это PLL Unlock.

USB транспорт работает только в Slave режиме, на плате модуля реализована гальваническая развязка на микросхеме ADUM1401 и также, оптронами гальванически развязаны сигналы управления ЦАП. Эта часть схемы практически 1 в 1 повторяет схему переходников-адаптеров Андрея.

При работе от приемника SPDIF, микроконтроллер считывает текущую частоту дискретизации и устанавливает в АК4113 необходимую частоту мастерклока в зависимости от текущей частоты дискретизации. Также микроконтроллер формирует сигнал переключения Master/Slave лог. 0. Далее сигналы I2s проходят через буфер 74АС125 на выходной разъем I2S, при этом  сигналом логического 0 выходы гальваноразвязки устанавливаются в высокоимпедансное состояние и она не оказывает никакого влияния на выходные сигналы SPDIF интерфейса. Также микроконтроллер формирует сигналы о текущей частоте дискретизации (F0-F3) и через оптроны эти сигналы передаются на модуль индикации.

При работе от USB транспорта, микроконтроллер формирует сигнал переключения Master/Slave лог. 1, этим сигналом выходы буфера 74АС125 переводятся в высокоимпедансное состояние и на выходной разъем I2S поступают сигналы с USB транспорта. Также, USB модуль через оптроны U3-U4 управляет переключениями генераторов ЦАП, переводит ЦАП в режим MUTE, и переключает DSD-PCM.

Сигналы F0-F3, несущие информацию о текущей частоте дискретизации также сигналом Master/Slave переключаются мультиплексором 74HC257. С выхода мультиплексора, сигналы F0-F3 поступают на разъем Indicator, предназначенный для подключения модуля индикации. Т.к. модуль индикации гальванически связан с USB транспортом, сигналы F0-F3 при работе SPDIF приемника развязаны оптопарами, а сигналы F0-F3 идут с USB транспорта непосредственно.

При установленной перемычке на контакты A/X модуль работает с USB транспортом XMOS, а при отсутствии перемычки с USB транспортом AMANERO. Перемычками DIF0-DIF2 выбирается желательный формат работы приемника SPDIF. Для формата 24-I2S необходимо установить перемычку DIF1. При любом изменении положения данных перемычек, необходимо перезапустить модуль для применения изменений. На плате разведен не указанный на схеме разъем для внутрисхемной прошивки микроконтроллера, но надо учесть, что питание  у PIC16F690 и AK4113 общее, и при прошивке микроконтроллера необходимо использовать программатор, поддерживающий низковольтное программирование при напряжении питания 3,3 В. Я использую PicKit2, он это поддерживает. Отдельно от схемы, PIC16F690 можно прошить любым программатором.

Модуль смонтирован на печатной плате размерами 85х92 мм. Внешний вид платы приведен на рисунке

С установленным USB транспортом AMANERO

 

Заказ платы в Китае

Вложение:
shema-interfeisnogo-modulja.jpg 1 Мбскачан 18 раз
+20
0
getshket getshket 21 день назад #

Если перевернуть аманерку, то разъемы будут практически в ряд.

0
sergey367 sergey367 15 дней назад #

Прочитал описание, но так и не понял, как цап работает мастером при SPDIF входе. Если память не изменяет, то ak4113 не может работать от внешнего клока., а только от восстановленного из spdif. Получается, что цап тактируется от своих генераторов, а spdif от восстановленного клока? 

0
exellent13 exellent13 15 дней назад #

ЦАП не работает мастером при выбранном SPDIF входе. ЦАП работает мастером только при выбранном USB входе. На 8 пине разъема для индикатора формируется сигнал переключения Master/Slave, который можно использовать для автоматического переключения  Master/Slave ЦАП в зависимости от выбранного источника сигналов.