tubeplayer69 skrev: Hej thorsteinowich, Man bakser noget digitalt sammen og sætter en M2Tech USB->S/PDIF konverter bagi og voilà : er med på den asynchrone vogn uden at have lavet nogensomhelst software til DAC´en. Nemt, ikk´?

Ja men det behøver ikke være så svært at gøre rigtigt. I forhold til ovenstående skal man som DAC producent lave 2 simple
ændringer.

1. Få en DAC chip producent til at levere en chip hvor I2S word clock er udgang (simpel ændring).

2. Få M2Tech til at understøtte I2S slave rolle (burde kunne gøres rimeligt simpelt hvis M2Tech platformen har I2S).

P.S. Der mangler så lige information om sample frekvens, det kan M2Tech signalere på et par GPIO til DAC.

Hej thorsteinowich,

Hele DSP/M2Tech problematikken er nok desværre ikke helt afgjort dér.
For at disse USB->S/PDIF dimser kører asynchront, clock´er de jo til deres egen oscillator, og nettop ikke til DAC´ens masterclock.
Om der kan etableres en asynchron forbindelse uden at M2Tech oscillatoren er indblandet, vover jeg at betvivle, men måske kan vi finde nogen der har undersøgt disse tingester helt nøjagtigt.

I en (ASIO) forbindelse med propritære drivere vælges samplerate i hvertfald på computeren og er "låst" derfra.

hilsen leif

Som I2S slave skal M2Tech synkronisere på I2S FIFO status, ikke sin egen clock og I2S hardwaren skal understøtte at køre på
forskellige clock domæner for bus og host controller. Det er selvfølgelig ikke garanteret at M2Tech platformen kan det hvis den
er designet kun til synkron brug.

I så fald skal der en lidt mere avanceret løsning til på I2S slave siden, men stadig noget dac producenten kan købe fra en
underleverandør uden at deres eget design bliver meget mere kompliceret.

Nu kender jeg ikke skide meget til USB overførelse, men det vil sku være dumt at stream lyd fra pc'eren til DAC via usb, hvor ligger man ikke en buffer over i DAC og så har du tid til at sende igen, hvis der er fejl i overførelsen, det er jo ligegyldigt om lyd er 2ms bagefter, hvis det er det i alle kaneler.

Med hensyn til IIR og FIR filter. Så skal man ikke tænke sig helt så meget om med et FIR filter, da du ikke looper din kvantisering støj med tilbage som du gør i IIR filter, derfor bruger man også altid SOS i et IIR filter. Om du bruger Direct form I eller II eller lattice lader, er så også et spørgsmål. Ulemp ved FIR filter er at de ikke kan skær så kraftigt som et IIR filter. Kan også sige at hvis du implementere et IIR filter i en fixed point processor skal man tænke sig om da ens SNR vil falder meget.

SMPS kan være lige så gode som liniær PS, hvis de er lavet ordenligt. I en PC er den ikke beregnet til at skulle være støj fri, da der alligevel er meget andet der støjer ekstremt meget.

__________________
Mvh Lars Jochumsen

Civilingeniør i Teknisk IT Multimedie med speciale i Adaptiv støjdæmpning
PhD studerende i radar tracking og klassifikation

Hej Lars,

Du skrev :
"Med hensyn til IIR og FIR filter. Så skal man ikke tænke sig helt så meget om med et FIR filter, da du ikke looper din kvantisering støj med tilbage som du gør i IIR filter, derfor bruger man også altid SOS i et IIR filter. Om du bruger Direct form I eller II eller lattice lader, er så også et spørgsmål. Ulemp ved FIR filter er at de ikke kan skær så kraftigt som et IIR filter. Kan også sige at hvis du implementere et IIR filter i en fixed point processor skal man tænke sig om da ens SNR vil falder meget."

-der er lige et par enkelte begreber jeg ikke er stødt på før : SOS, Direct form 1 / 2, lattice
Kan du ikke lige fortælle os sammenhængen lidt nærmere ?

Men FIR filtre kan da i hvertfald i Acourate konfigureres til 10.ordens filtre (benytter selv 60dB Neville-Thiele).

I modsætning til mange hifi-moduler der anvender FIR, bruger moderne computerudstyr aldrig fixed, men derimod altid floating point.

Hilsen Leif

Hehe

Jeg kan da prøve, men ved ikke lige hvor meget du ved om filtre

SOS (second order sections) bruges (nærsten) altid ved IIR filtre der er mere end 2 ordens. Grunden til at det bruges er fordi at du får bedre signal støj forhold, da du ikke har så lang feedback kæde. i stedet for at have et 10 ordens filter deler du så filtret op i 5x2 ordens filter, herved kan du få bedre SNR. Disse SOS skal selvfølgelig skaleres sådan at du ikke dæmper dit signal helt vildt i den første section og så gain dit signal (da du også forstærker kvantisering støj) herved et meget lavere SNR.

Direct form I og II og latice ladder er måder at bygge dit IIR filter op. Direct form I og II mener meget om hinanden, i Direct form I har du 2 delaylines som normalt benævnes z^-1 for et delay. Hvor ved Direct form II har du kun 1 delayline. fordelen ved Direct form I er at du kun har et summations punkt og derved i teorien kun en støj kilde. Ulempen er mere plads for de to delaylines. Der findes forskellige former for Direct form, fx hvis det skal bruges i en FPGA er det bedre at bruge transponsed direct form I eller II. Se http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371988B-01/lvdfdtcon cepts/iir_direct_specs/

Latice lader er en form for for IIR filter men hvor man har lavet en del om i strukturen (og derved også skal ændre sine filter koefficienter. Fordelen ved denne strukuter er at det er meget nemt at finde ud af om ens poler er inden eller uden for enhedscirklen (som vil gøre et IIR filter ustabilt).  Ved direct form I eller II skal du beregne en del for at finde ud af det, hvor i mod latice ladder skal du bare tjekke om filterkoefficienterne er større end 1. Se http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371988B-01/lvdfdtcon cepts/lattice_arma_specs/

Fordelen ved at bruge Fixed point (i hvert fald i med DSP) er at det de er billigere og meget hurtigere end floating point DSP'er. yderligere kan du også beregne din SNR meget præcist. Det kan du ikke ved floating point da det kommer an på dit input niveau til filteret. (da eksponent skal passe sammen når du beregner)

Hvis du vil have flere uddybning spørger du bare

__________________
Mvh Lars Jochumsen

Civilingeniør i Teknisk IT Multimedie med speciale i Adaptiv støjdæmpning
PhD studerende i radar tracking og klassifikation

Hej Lars,

Pæn tak for dit svar.

Så vidt jeg kan tyde det, så taler du om et real-time circuit.
Altså et der, som i det diskuterede Ground Sound system ufører filterfunktionen kontinuerligt.
I min erfaring med IIR har jeg oftest anvendt en computer til at beregne med 32 bit float og transmittere i bulk mode (ASIO buffering).
Denne form for kalkulation burde S/N ikke have indflydelse på resultatet, og nettop udførelsen af digitale kalkulationer i (streaming) realtime, fører i min forståelse til unødige komplikationer.
Ikke blot i beregningen, men specielt fordi sådanne filtre ofte bliver ført ind i hifi-anlæg af separate apparater og forbundet i serie.

Det er jo én af de væsentlige grunde til at professionelle DAW´s bruger ASIO.

hilsen leif

Om du behandler dit signal on the fly eller behandler det i en computer er så som sådan set lige gyldigt. Det er stadigvæk de samme filtre der bruges og derved de samme implementeringer som sidder i koden.

Kan ikke se hvordan du kan påstå at IIR filtre som køre i en DSP processor kan være dårligere end noget en computer laver, hvis begge er 32 bit floating point er det fuldstændigt det samme som sker.

Grunden til at man bruger ASIO er at du kører uden om Windows's audio kernel og derved slipper for de problemer som ligger i denne.

Du bliver nødt til at forklarer det med apperater i serie og der er bedre at lave alt et sted. Kan ikke lige følge det, så er bange for jeg har misforstået hvad du mener. Hvis du alligevel skal overfører signalet digitalt er der som sådan ingen forskel hvor du laver din signal behandling.

Nu skal jeg så også forstå hvad i mener med forskellige jitter? Efter min mening er jitter bit fejl i en streaming, om de opstår som konsekvens for dårlig timet klok domæner eller på grund af støj kan vil som sådan set være ligegyldigt. Det er stadigvæk "bare" bit fejl

__________________
Mvh Lars Jochumsen

Civilingeniør i Teknisk IT Multimedie med speciale i Adaptiv støjdæmpning
PhD studerende i radar tracking og klassifikation

Hej Lars,


Du skal vide at ASIO ikke er det samme som streaming !!
-og jitter er ikke nogen bitfejl.

I streaming har du er kontinuerligt signal, hvorimod i ASIO protokollet sendes i rene datapakker.
I ASIO betyder timingen derfor ikke så meget, her kan du ofte sende op til 8192 samples per pakke.
-og i datapakker er der ingen jitter. Det er først når der skal føres et clock-signal at jitter opstår.
Tilmed er det sådan at når der clockes mere end ét sted, forøger man jitter.

Når regimet i ASIO er lavet som transport af datapakker, er det for, i professionelle DAW´s (Digital Audio Workstation) studier til at behandle masteringdata med effekter, filtre og alskens manipulationer (Prologic, Cubase, Pyramix etc.) i det digitale domæne.
-vel at mærke uden at tilføre jitter !

Hvis man tror at man bare kan slutte digitale apparater sammen, og streame bits uden hensyn til clocking, protokoller og jitter, har slet ikke fattet noget om digital lydkvalitet.
Dét er jo derfor nogen føler sig trådt over tærene.....

Om jitter findes meget på nettet, men den hér er specifik for typer for jitter og dens indflydelse på lydkvalitet.

http://cicsmemoryplayer.com/index.php?n=CMP.03Jitter

hilsen leif

Pas på med terminologien her. I software verdenen betegner man det at dele en datastrøm op i pakker som streaming. Det
behøver ikke nødvendigvis være clocket af en hardwareenhed.

I øvrigt kan man ikke sende noget ud på USB uden at dele det op i pakker. USB bussen er et pakkenetværk.

Pænt tak for irettesættelsen på terminologien.
Håber dog at forståelsen trænge igennem.
Det ville jo være kanon hvis man bare kunne sende pakker gennem hele kæden og clock tilsidst.
-men sådan spiller musikken jo ikke....

L

Den her diskussion er vist for indviklet til et debatforum. Jeg står af her.

Jeg er udemærket klar over hvad ASIO er, bruger det selv i sammenhæng med cubase og matlab. Nu har jeg siddet og læst det du sendte mig og bare det her:

"Another important parameter is the sampling frequency (Fs). The higher the value of Fs, the higher the SNR – doubling Fs improves SNR by 3 dB. (This has been inferred from Burr Brown’s very conservative formula for calculating a DAC’s SNR.)" er fuldstændig løgn sampling frekvens har som sådan ikke noget med det SNR at gøre, så længe du holder et et stykke under Fs/2 bedre kendt som shannon's sampling theorem. (Med undtagelse af en anden måde at optage på som bruges i SACD). Så længe vi taler om alm. lydsignal med 16/24/32 bit fixed point eller 32/64 bit floating point er det ligegyldigt.

Så vidt jeg kan læse fra dit link er jitter kun noget som opstår med DAC/ADC'en så kan ikke se hvorfor folk piver så meget om at overføre digitale signaler. Ej jitter er og må være bitfejl, det kan godt være det opstår som følge af peak støj eller forkert clock (selvom sådan noget som dobbelt flopping bliver brugt) men det er stadigvæk i sidste ende en bit fejl.

Streaming kan godt være bufferet som ASIO især når det ikke kommer fra en realtid kilde som windows. Du har ret i at SPDIF ikke er, men det er nu alligevel bedre end at konvertere dit signal til analog for så at sende det ud på en støjfuld transmission linie og så konvertere det til digital igen, for at processere det for igen at omdanne det til analog.

Du skriver forresten ikke hvor alt signal behandling skal forgå et sted?

Beklarer at diskussion er på et højt niveau, men lader mig bare gribe når det er noget jeg arbejder med til daglig spørg endelig hvis der er noget der skal uddybes

__________________
Mvh Lars Jochumsen

Civilingeniør i Teknisk IT Multimedie med speciale i Adaptiv støjdæmpning
PhD studerende i radar tracking og klassifikation

Hej Lars,

Selvfølgelig da, har samplingrate også noget med S/N at gøre. Det kan du checke mange steder.
Her fra Wikipedia f.eks. :
By increasing the sampling bit depth, quantization noise is reduced so that the S/N is improved. The 'rule-of-thumb' relationship between bit depth and S/N is, for each 1-bit increase in bit depth, the S/N will increase by 6 dB.[1][2] 24-bit digital audio has a theoretical maximum S/N of 144 dB, compared to 96 dB for 16-bit; however, as of 2007 digital audio converter technology is limited to a S/N of about 124 dB (21-bit)[3] because of real world limitations in integrated circuit design.

Jitteropstår i en lang række forskellige former og har forskellige årsager, men bliver først til et problem når der clockes. Du har ret i at dét er nøjagtig ved D/A og A/D konvertering.
Man kan ikke kalde jitter for en bit-fejl. Jitter er digital fase-støj, altså en fejl i tiden. En timming-fejl.
Med andre ord kan et signal være belastet med masser af jitter, men bliver stadig sendt/modtaget 100% bit-perfekt.

Diskussionens udgangspunkt var min påtale at når man vil implementere DSP i et high-end anlæg, så bør det kalkuleres i en DSP før det bliver til en stream. Derved undgås to problematiske forhold der begge har udgangspunkt i jitter.

Enhver kalkulation som udføres i en chip har en latens og denne latens er aldrig lineær i tidsdomænet, dvs. den tilfører jitter i et kontinuerligt signal.
Endvidere kan man ikke koble selvstændige digitale apparater sammen med et protokol der arbejder kontinuerligt (S/PDIF f.eks.) uden at kompromittere lydkvalitet. Også her opstår der jitter.

Når nu nogle kloge hoveder sige, at det ikke er noget problem når vi sætter jitter-reduktions-teknoligi på bagefter, så har de kun delvis ret, for jitter kan ikke fjernes, det kan kun reduceres.

hilsen leif

Hehe ja der står faktisk præcis det jeg på står nemlig "By increasing the sampling bit depth" hvilket er forøge mængden af bit der præstentere det tal, altså ikke noget med sampling frekvensen.

Med hensyn til jitter

når de clockes bliver jitter til bit fejl. jitter (bitfejl) opstår når to clock domæner skal sende til hinanden. Se http://www.eetimes.com/design/eda-design/4018520/Understandi ng-Clock-Domain-Crossing-Issues  Det er i hvert fald sådan jeg forstår jitter, ret mig gerne hvis jeg tager fejl.

Med hensyn til latens

Det er rigtigt at der bliver tilført et delay på et signal, men det gør bare ingen ting overhovedet, da du er i det samme clock domæne. om du tilføjer 2 ms (hvilket ca er den latens tid de fleste sigma delta DAC/ADC konverter har) men det er i begge kanaler, vil du aldrig kunne hører det. og det er noget vrøl at sige at den ikke er liniær i tidsdomænet da det er betragte som en buffer (FIFO).

Du kan godt sætte digitale apparater sammen uden med en protokol der streamer. Det er bare dyrt da du bliver nødt til at forøge din båndbredde, da du skal have tid til at resende din data hvis der er fejl i den.

Du kan nok ikke fjerne jitter fejl, men du kan lave det sådan at du aldrig i dit liv kommer til at hører en, om du så hørte musik døgnet rundt. Det er det der kaldes bit error rate.

Kan stadigvæk ikke se hvordan at det skulle hjælpe at lave signal behandling et stedet for derefter at stream det ud?

__________________
Mvh Lars Jochumsen

Civilingeniør i Teknisk IT Multimedie med speciale i Adaptiv støjdæmpning
PhD studerende i radar tracking og klassifikation

tubeplayer69 skrev: Hej Lars, Selvfølgelig da, har samplingrate også noget med S/N at gøre. Det kan du checke mange steder. Her fra Wikipedia f.eks. : By increasing the sampling bit depth, quantization noise is reduced so that the S/N is improved. The 'rule-of-thumb' relationship between bit depth and S/N is, for each 1-bit increase in bit depth, the S/N will increase by 6 dB.[1][2] 24-bit digital audio has a theoretical maximum S/N of 144 dB, compared to 96 dB for 16-bit; however, as of 2007 digital audio converter technology is limited to a S/N of about 124 dB (21-bit)[3] because of real world limitations in integrated circuit design.

Sampling frekvens og sampling bit depth som nævnes, her er ikke det samme.

Forøget bit dybde giver et større dynamisk spillerum, mens højere sampling frekvens ikke skulle have noget betydning for
maksimal opløsning(S/N).

[Edit] Joch kom mig i forkøbet    

__________________
Mvh Lennart

Nyt DIY system under opbygning...

tubeplayer69 skrev: Hej Lars, Selvfølgelig da, har samplingrate også noget med S/N at gøre. Det kan du checke mange steder. Her fra Wikipedia f.eks. : By increasing the sampling bit depth, quantization noise is reduced so that the S/N is improved. The 'rule-of-thumb' relationship between bit depth and S/N is, for each 1-bit increase in bit depth, the S/N will increase by 6 dB.[1][2] 24-bit digital audio has a theoretical maximum S/N of 144 dB, compared to 96 dB for 16-bit; however, as of 2007 digital audio converter technology is limited to a S/N of about 124 dB (21-bit)[3] because of real world limitations in integrated circuit design.

Samplerate henviser nu altså til sample frekvensen. Det du citerer er sampledybden. Skal man tage wikipedia til troende, så
kan oversampling også forøge dynamikken hvis du sampler tilstrækkeligt over nyquist frekvensen. En anden fordel ved
oversampling er at det reducerer ukorroleret samplestøj.

tubeplayer69 skrev: Jitteropstår i en lang række forskellige former og har forskellige årsager, men bliver først til et problem når der clockes. Du har ret i at dét er nøjagtig ved D/A og A/D konvertering. Man kan ikke kalde jitter for en bit-fejl. Jitter er digital fase-støj, altså en fejl i tiden. En timming-fejl. Med andre ord kan et signal være belastet med masser af jitter, men bliver stadig sendt/modtaget 100% bit-perfekt.

Jeg vil nu mene at jitter er bit fejl, da tidskriterierne for dataclocken skal overholdes. Hvis jitteren er høj nok til at bitperioder
overskrider overskrider tidskravene, så kan der opstå bitfejl. Det er dog nok sjældent at jitteren er stor nok til at der opstår
datafejl. Jeg er dog enig i at jitter kan have en afgørende rolle, hvis DAC konverteringstrinnet ikke indeholder en
samplebuffer og egen masterclock. Hvis DAC clocken afhænger input clocken, så vil input clock jitteren have en betydning
for output signalet. Er signalet 100% bit perfekt, så er det kun DAC clocken der introducere jitter.

tubeplayer69 skrev: Diskussionens udgangspunkt var min påtale at når man vil implementere DSP i et high-end anlæg, så bør det kalkuleres i en DSP før det bliver til en stream. Derved undgås to problematiske forhold der begge har udgangspunkt i jitter. Enhver kalkulation som udføres i en chip har en latens og denne latens er aldrig lineær i tidsdomænet, dvs. den tilfører jitter i et kontinuerligt signal.

Hvis chippen overholder realtidskravet for output signalet, fx at have næste sample klar inden 1/44100 sekund, så er det kun
skifte registeret der serielisere dateene der kan introducere jitter. Denne jitter tror jeg næppe vil være korroleret med
jitteren på inputsignalet, og jitteren vil næppe akkumulere. Så jitteren vil kun afhænge af det sidste trin i signalkæden vil jeg
mene. Tilbage er der så en konstant forsinkelse introduceret af DSPen, men det er næppe noget problem i et hifi-system
(film / TV ikke medregnet, da forsinkelse fx kan introducere lip-sync problemer, som er utroligt irriterende).

tubeplayer69 skrev: Endvidere kan man ikke koble selvstændige digitale apparater sammen med et protokol der arbejder kontinuerligt (S/PDIF f.eks.) uden at kompromittere lydkvalitet. Også her opstår der jitter. Når nu nogle kloge hoveder sige, at det ikke er noget problem når vi sætter jitter-reduktions-teknoligi på bagefter, så har de kun delvis ret, for jitter kan ikke fjernes, det kan kun reduceres.

Der er ingen tvivl om at synkrone dataforbindelser har sine problemer, da det stiller krav til at hele signal kæden kan levere
præcis nok timing.