Аудио по Ethernet: 2/4-х канальный ЦАП на АК4490 - ЦАП, АЦП и конвертеры - SoundEX - Клуб любителей хорошего звука Перейти к публикации

Аудио по Ethernet: 2/4-х канальный ЦАП на АК4490


SergeyPro1978

Рекомендованные сообщения

Предпосылки создания 

Мне всегда недоставало качественного источника для воспроизведения любимой музыки с ноутбука или стационарного компьютера и долгое время источником звука являлась PCI звуковая карта. Но удобство размещения такой системы оставляло желать лучшего -  располагать компьютер в непосредственной близости от аудио-компонентов не всегда удобно и разумно по соображениям электромагнитной совместимости, а при удалении от аудиосистемы растет длина соединительных проводов, что негативно сказывается на звучании. Использование звуковой USB - карты могло частично решить эту проблему, но не решало проблему гальванической связи с компьютером, к тому же длина USB кабеля может составлять максимум 5м.

Поэтому, глядя в том числе и на на забугорных товарищей, продвигающих AES67/Ravenna, я решил создавать внешнюю звуковую карту на основе Ethernet-интерфейса. Такое решение обладает следующими преимуществами:

  • практически неограниченная удаленность звуковой карты от компьютера
  • гальваническая развязка карты и компьютера
  • большая полоса пропускания Ethernet позволяет легко реализовать многоканальные системы, в том числе состоящие из нескольких звуковых карт
  • возможность синхронизации устройств  “по сети”, без использования отдельного синхро-соединения.
  • 100% достоверность передаваемых данных, так как контроль целостности и повторная передача “утерянных” данных в случае потерь реализуется  на программном уровне элементарными средствами.
  • так как буферизация данных и тактирование осуществляется со стороны ЦАП, то полностью исключается возможное влияние фазовой нестабильности (джиттера), вносимое каналом связи.

Из недостатков такого решения можно отметить трудоемкость реализации данного интерфейса, в процессе работы на проектом значительная часть времени ушла на на написание программного обеспечения как для компьютера, так и для микропроцессора ЦАП. 

Концептуально мне хотелось создать доступное и универсальное устройство, которое можно было бы использовать в том числе и в высококачественных системах многополосного усиления совместно с цифровыми кроссоверами.

 

Особенности конструкции

Со стороны компьютера данный ЦАП отображается как 2 или 4 ASIO-канала ввода-вывода. Тактирование при воспроизведении осуществляется со стороны ЦАП. Ограничений на количество одновременно подключенных модулей ЦАП в сети нет, синхронизация устройств в сети осуществляется по протоколу PTP, любой ЦАП в сети можно выбрать в качестве источника синхронизации (мастер-ЦАП).(*1)

Протокол передачи (на основе UDP) обеспечивает буферизацию, контроль целостности передачи и ретрансляцию поврежденных пакетов. Обеспечивает передачу данных без потерь и разрывов синхронизации при количестве поврежденных пакетов в пределах примерно 5-10% (зависит от загрузки сетевого оборудования и битрейта потока воспроизведения).(*2)

Микропроцессорный модуль устройства выполнен в формате планки SODIMM. На нем установлен  ARM-процессор ATSAME70, имеющий аппаратную поддержку протокола IEEE 1588 (PTP), внешняя память процессора, интерфейсная логика Altera Max II и MAC-контроллер KSZ8081.  Для управления внешними устройствами, например в данном случае релейным  аттенюатором, реализован стандартный интерфейс RS485. 

Аналоговая часть устройства выполнена по симметричной (балансной) топологии со связью узлов системы по постоянному току, включая усилитель для наушников и релейный аттенюатор. Печатные платы устройства 4-х слойные, модуль SODIMM выполнен на 6-ти слойной печатной плате.

Питание каждой микросхемы ЦАП  АК4490 выполнено от 4-х независимых малошумящих линейных стабилизаторов. В аудио-тракте использованы хорошо зарекомендовавшие себя OPA1632 и OPA827, металлопленочные резисторы MELF, емкости WIMA MKP. В качестве тактового генератора использован прецизионный управляемый кварцевый генератор ГК-154 с низкими фазовыми шумами. Модуль тактовых генераторов выполнен в закрытом экранированном объеме для минимизации помех на сопряженные элементы схемы. Наличие 12-ти битного серво-ЦАП позволяет практически бесступенчато подстраивать частоту кварцевого генератора,  что необходимо для синхронизации устройств ЦАП в одной сети. Встроенный датчик температуры позволяет при необходимости ввести температурную коррекцию для управляемого тактового генератора.

Усилитель для наушников представляет собой простейший эмиттерный повторитель в классе А. На плате размещено четыре таких повторителя, что позволяет подключать наушники в балансном (мостовом) режиме.

Все платы устройства имеют непосредственный термоконтакт  через изолирующие прокладки с несущей фрезерованной алюминиевой плитой. Такое решение позволяет решить задачи эффективного теплоотвода и экранирования узлов системы.

Примечания (*):
1) Предполагается к реализации
2) В целях тестирования пакеты данных искажались намеренно. В реальных условиях работы потерь пакетов не наблюдается.

 

Image00001.thumb.jpg.0933453318ababcd6f1429df904ecdc9.jpg

Общий вид


ZZDYg-H5-0yNY4U-p_dmUqaQxf5LT71YwLVgXUZ4r1Gpx8MsNuz-MyIIFQp74l6KDYFPcsz-wFbi6OeEg5a4smlSCNnKM0MLIz0kJWLT6opOgzsIRJ81Rjel2KvOkhGSDcRdV0Ul

Внутреннее содержание устройства.

 

NQTq9GuAuM6U8nDsJuT9Fdx6D9tu4ALn1HK5Qwo7GU-GAFtjqRvdqYZBpH-l6yV902pJFMpopV7Am_5Lv-R2F8fyEEbEC52GcLGs0t5tJSJTbPKevLeTh8yLli14o4CO6VXYcjyg

Вид снизу на плату ЦАП.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Ответы 37
  • Создано
  • Последний ответ

Каковы технические характеристики вашего ЦАПа? (в том числе воспроизводимые форматы).

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

12 минут назад, Сергей Михайлов сказал:

Каковы технические характеристики вашего ЦАПа? (в том числе воспроизводимые форматы).

Как обычно, максимум PCM х4, до 192КГц. DSD теоретически возможно, но с ним нужно разбираться, не пробовал еще. Искажения не измерял, да и думаю, что большого смысла в этом нет, результатов измерений устройств на AK4490 в интернетах предостаточно. Реализация аналогового выхода классическая, на ОУ, без особого "аудио шаманства".

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

22 минуты назад, K-K сказал:

Какая цена? 

Стоимость комплектующих и печатных плат, как впрочем и у большинства других ЦАП, в пределах 50 тыс. руб. Из деталюг самое дорогое там - это московский генератор ГК-151.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Так есть же уже продукция Sonore например micro Rendu. Подключить можно цап и усилитель для наушников высокого уровня.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

3 часа назад, SergeyPro1978 сказал:

Как обычно, максимум PCM х4, до 192КГц. DSD теоретически возможно, но с ним нужно разбираться, не пробовал еще. Искажения не измерял, да и думаю, что большого смысла в этом нет, результатов измерений устройств на AK4490 в интернетах предостаточно. Реализация аналогового выхода классическая, на ОУ, без особого "аудио шаманства".

Интересно было бы 10 каналов на 4499 или 4493

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

5 минут назад, sewerin сказал:

Интересно было бы 10 каналов на 4499 или 4493

Мне и самому интересно! Для 10 каналов минимум 3 платы потребуется. 4493 едут, под 4499 нужна новая плата, да и дорогие они. Сейчас собираю второй экземпляр и буду переводить вопрос синхронизации по PTP из чисто теоретической плоскости в практическую.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

18 минут назад, Clubnewmen сказал:

Так есть же уже продукция Sonore например micro Rendu. Подключить можно цап и усилитель для наушников высокого уровня.

Можно и так, интересная коробочка. Но синхронизации по сети тут не будет. Я же свой ЦАП делаю с прицелом на активные АС, в этом случае без синхронизации никак не обойтись.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

HQplayer NAA - с этой штукой не знаком. Весь софт мой,  и ASIO-драйвер тоже. Всякие там UNP/DLNA можно прикрутить средствами Foobar-a, если нужно.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

29 минут назад, Маратище сказал:

HQplayer NAA?

.... ну вот тебе еще один пример просто , безотносительно звука ) . О чем вчера говорил тебе . 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

 

18 минут назад, SergeyPro1978 сказал:

с этой штукой не знаком

Думаю, стоит сравнить. 

 

14 минут назад, Andrey Molochnik сказал:

еще один пример

Ты про изобретение велосипедов?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

То есть в этом ЦАП в принципе отсутствуют стандартные интерфейсы типа spdif, aes/ebu, i2s, usb? 

Это устройство, принимающее по сети tcp-пакеты, и выдающее звук, верно? 

Ну тогда вы .. гхм .. не по адресу хвастаетесь, что ли.

Или сразу проектируйте конвертер интерфейсов, чтобы все в эту Равенну можно было перегнать. Иначе спроса будет ну очень мало. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

28 минут назад, Маратище сказал:

 

Думаю, стоит сравнить. 

 

Ты про изобретение велосипедов?

.... я про новинки , про доступный сегмент и про фишки )))). 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

RAAT протокол поддерживает?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

3 минуты назад, Andrey Molochnik сказал:

.... я про новинки , про доступный сегмент и про фишки )))). 

А. Дык понятно. 

Мне интересно, как именно эта фишка сыграет против NAA. Задумка-то хороша. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

7 часов назад, Relax сказал:

RAAT протокол поддерживает?

Нет, не поддерживает.

Протоколов много, я один - и платы разводить, и проги писать, и люминь фрезеровать :)  Принципиальным вопросом тут является вопрос синхронизации устройств в сети. На сколько мне известно, лучше чем PTP пока ничего не придумали. Ну а как поток передавать - тут принципиальной разницы никакой нет. Ясно, что разумнее портировать один из общепринятых протоколов. Но разбираться с грудой мануалов времени пока нет,  а пригодные для портирования исходники найти тоже не просто, было проще и быстрее свое написать. Да, изобрел велосипед. Но мне быстрее было собрать свой собственный велосипед, чем искать и как-то там прикручивать чужой. Пока играет с фубара, потому что он бесплатный, есть ASIO, имеется открытый SDK, поддерживает многоканальный вывод и различные DSP-плагины.

Ну а по протоколам различная информация, особенно ссылки на открытые исходники или библиотеки конечно приветствуется!

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Ну а в качестве медиа-сервера какой-нибудь INTEL NUC за 15тыщ вполне сгодится...

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

5 часов назад, SergeyPro1978 сказал:

, и люминь фрезеровать :)

Неплохо получилось)

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

RAAT протокол, это возможность использовать Roon https://roonlabs.com/

По моему(и не только) мнению, сетевое устройство, в наше время, без поддержки данного софта, не интересно, в принципе.

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

1 час назад, Relax сказал:

RAAT протокол, это возможность использовать Roon https://roonlabs.com/

По моему(и не только) мнению, сетевое устройство, в наше время, без поддержки данного софта, не интересно, в принципе.

 

Посмотрел этот Roon. Те же грабли, только вид сбоку. Еще и денег просят.

"In November of 2015, we released the Roon Ready SDK to hardware manufacturers to enable them to create hardware products that speak RAAT. Since then, over 50 Roon Ready products have been introduced, and more products are in progress on an ongoing basis." - это все, что есть на их сайте про SDK. И еще много воды и бесполезных картинок. Самого SDK я не нашел.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Денег они просят за сам продукт с пользователей и за сертификацию с производителей.

Сам протокол, вроде бесплатный, по крайней мере, есть продукты с ним, но без сертификации.

Но могу ошибаться, т.к. не сильно глубоко в теме.

 

 

 

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Поймите правильно, я не против Roon, я очень даже за! Но какой ценой будет достигнута поддержка их протокола?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

А какой?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Архивировано

Эта тема находится в архиве и закрыта для дальнейших сообщений.

×
×
  • Создать...