Lo que pueden y no pueden hacer los DACs

[strangiato 245]

dejo esto por aqui 

http://impresa.elmercurio.com/Pages/NewsDetail.aspx?dt=2017-05-21&dtB=21-05-2017%200:00:00&PaginaId=13&bodyid=1

tiene un leve tufillo  publicidad sony 

Slds

 

Editado May 21, 2017 at 16:50 por strangiato

[Pipín 175]

Se me vino a la cabeza ese himno para algunos de Los Prisioneros: Por qué no se van? 

Si ya este foro te quedó chico, comienza a estudiar japonés... y si ya sabes pescar...

[AudioLuthier 758]

[AudioLuthier 758]

Pero, y donde esta Óscar?....

Mientras tanto un poco de arqueología foristica.....

 

[_162 27]

hace 17 horas, AudioLuthier dijo:

Excelente aporte AL. Es lo que vengo explicando hace rato.

Caso Original: Respuesta al Impulso, en adelante IR (impulse response), de ancho pequeño y gran amplitud, Lo ideal. Esto implica gran ancho de banda

Sistema profesional: Tiene la misma IR que la señal original, yo me atrevo a decir que esa IR corresponde a un instrumento de laboratorio.

Sistema comercial, Se ve una IR asimetrica con ringing, Esto implica que su fase es no lineal, tiene group delay, es decir algunas frecuencias llegaran atrasadas con respecto a otras (algo indeseable).

CD quality: IR simétrica perfecta, fase lineal, group delay constante, la señal solo sufre un retardo fijo de tiempo, igual para todas las frecuencias. La contra parte es que sufren pre ringing.

96kHz y SACD son lo mismo que CD quality pero con mayor ancho de banda, el peak se va haciendo mas estrecho y alto pero el ringing lo tiene igual. Se aprecia claramente la funcion sinc(x)=sin(x)/x

20MHz: El ringing es menor, y en este caso es asimétrico nuevamente. Se parece mucho al caso original. Podriamos decir entonces que el caso original tiene un ancho de banda de 20Mhz aprox. pero simétrico.

Estas respuestas son facilmente medibles con osciloscopio, o interfaz de audio adecuada.

Todos los dispositivos tienen su IR propia, es una huella digital, esto vale para microfonos, Altavoces, cápsulas MC, MM, Salas, crossovers pasivos, activos...

La forma en que estos filtros afectan la señal de audio se llama convolución.

Nuestro sistema auditivo tambien tiene su propia IR, esta cambia según el angulo de incidencia de la fuenta con respecto a nuestra cabeza en elevacion y rotacion. El cerebro detecta estas diferencias y puede adivinar la posicion en el espacio de la misma.

Un saludo.

 

[alvarock 273]

Yo pensaba que el IR ideal era una función Delta Dirac, como la que se muestra para SACD. Todos los días se aprende algo nuevo.

[Pipín 175]

Lamentablemente hay algunos pedantes que ya creen saberlo todo y aportillan los comentarios de aquellos que quieren aportar. 

[ayuda 179]

lo mas basico y primero es aprender el recteptor digital del dac . pero como les da lata van a la senal del reloj sin saber lo mas basico por que pin sale por que pin entra la senal digital , es como armar un edificio desde el ultimo piso hacia abajo y quejarse , una lastima porque podrian comerse a conversores de millones , armando algo bueno . asi es facil saber que tipo de señal de entrada es la mas limpia o la que conviene mas usar . por que que tipo de entrada usa cada uno? ya que usb no signifca la mejor solo que se conecta al pc , como van a discutir la senal del reloj sin saber de donde viene ? sin saber como conectar al multiplexor cada una ? yo he ofrecido mi ayuda por mp muchas veces pero sin respuesta , htito solo tiene que esforzarse en entender las hojas de datos y los esquemas , yo pienso sino que ud es de aquellos que se molestan por el conocimiento ?

[ayuda 179]

entiendo ,

el receptor de señal es muy importante por que en base a eso se arma todo lo que tiene el ic del dac . y el multiplexor es el circuito por donde ingresa la senal desde la fuente , si el multiplexor no esta aislado ya es un problema de ruido , ahora el ruido no siempre es bulla sino que es una sensacion molesta en el sonido , como un tercer armonico , irrita el oido a la larga . el multiplexor ojala pueda ir con una senal balanceada y aislado galvanicamente , esto es aes con un transformado de pulso , por que la fuente tiene ruido ademas aes hace mas consistente la senal y al mismo tiempo saca el ruido . si te lees la hoja de datos del cs8416 vas a entender mejor pero hay que leersela estudiar que cosa hace cada pin . esa es una manera . 

[ayuda 179]

ya que xmos permite usar controladores se usa para hace de interfaz con el pc por usb . pero es otra cosa por que en la placa asincronica tienen que venir los osciladores , y como xmos permite dsd over pcm se usan dos relojes que son criticos pero el circuito tiene que estar aislado tambien del pc , como no usa recpetor digital como el cs8416 , usa i2s y entra directo o por dsd directo , dsd es como i2s al referirme en los pines , puede usar dos hileras de pines i2s y dsd o una sola hilera donde una bandera indica el tipo de senal pero el ic del dac tiene que coincidir con la bandera sin esta alrevez hay que usar algo que invierta la bandera .todo eso es mucho mas critico perse que el reloj . en todo caso es muy dificil superar el microprocesador del transporte cdpro2 que sale directo por i2s , es mas comodo el pc pero tiene mucho mas ruido y no es facil encontrar una interfaz super silenciosa , que tenga los dos relojes de primera etc . ahora como son i2s la mayoria es una ventaja pero para mi es diferente i2s del transporte cd a i2s desde una interfaz . yo prefiero desde el cd . por ahora .

[Pipín 175]

Si escribieran en japonés, para mí sería lo mismo. 

[Peter 395]

A mi me encantaría aprender de DACs pero por ahora estoy metido en tema parlantes y ampli.

En la U tuve un ramo de circuitos lógicos, trabajando circuítos con multiplexores y relojes (entre otras cosas) y después implementándolos en protoboard en el laboratorio. No era para nada complicado... bueno, a mi me gustaba el tema así que no se me complicaba, y Joaco tiene razón, es cosa de ponerle un poco de empeño y ganas y partir por el principio.

[Oscar 186]

Propongo un ejercicio de desmistificación para ayudar a entender cómo funcionan los DACs de audio en su parte digital, haciendo la analogía con los PCs que son más comprensibles y agarrables (sobre todo cuando son notebooks...plop)

En rigor, los DACs son procesadores digitales de uso dedicado, mientras que los PCs son procesadores digitales de uso multipropósito, y como bien saben por acá los maestros, un PC es tan digital y tan multipropósito, que perfectamente puede servir de DAC, sin siquiera una tarjeta de audio. Pero no es esto de lo que quiero escribir, sino que de la analogía más burda y ojalá simple que podamos hacer entre un PC y un DAC. 

En un PC lo fundamental es la CPU y su memoria RAM, o sea, el procesador central y su buffer; en en un DAC esto mismo viene a ser el chip conversor, con buffer y todo.

En un PC el procesador más complejo y demandante es ususalmente el procesador de gráficos (es decir, la GPU) con su propia memoria RAM.
En un DAC el equivalente a la GPU (o tarjeta gráfica) es el filtro digital y es también lo más complejo de un DAC.

En un PC la tarjeta gráfica puede venir incoporada en la tarjeta madre junto a la CPU, en estos casos lo usual es que el performance gráfico sea comparativamente pobre.
Del mismo modo, en los DAC, en un ejercicio de economía extrema, el filtro podría estar incorporado en el mismísimo chip conversor, y lo usual en estos casos es que su performance de audio sea comparativamente pobre.

El Sistema operativo de un PC es el que fundamentalmente permite hacer uso de la CPU para ejecutar los programas. En un DAC su equivalente sería el software de conversión.

En un PC existe un chip super místico llamado Chipset, y su pega (entre otras) es controlar la información que circula entre la CPU y el mundo exterior.
El equivalente al Chipset en un DAC sería la interfaz digital, que controla las entradas digitales, las que vienen en distintos sabores: USB, SPDIF, I²S.

En resumen, las analogías se pueden resumir como:

PC          <>       DAC

CPU       <>     Chip conversor
GPU       <>     Procesador con el filtro digital
S.O         <>    Software de conversión
Chipset   <>    Interfaz de audio digital

Todos estos componentes tienen distinto nivel de importancia en un PC y lo mismo, igualito, ocurre en un DAC.

Así que de ahora en adelante podemos tratar a los místicos DACs como si fueran unos nada místicos PCs o notebooks o incluso smartphones, que aún siendo más complejos que un dac o un pc, son más conocidos y manejados por nosotros, mejor y más certeramente que cualquier otro bicho digital que nos rodea.

Así como en un PC la CPU es clave, del mismo modo lo es el chip conversor en un DAC.
Ya sabemos que PCs con un mismo procesador tienen capacidades similares. Igualmente DACs con un mismo chip conversor, tendrán características de performance similares.

Una GPU (tarjeta gráfica) potente en un PC permite un performance gráfico superior, del mismo modo en un DAC, el uso de procesador y software dedicado al filtro digital le permite un performance superior, tanto por potencia de hardware como por la incorporación de softwares más complejos y estables e incluso hechos a medida.

En general lo más estándar en un PC es el control de periféricos de entrada y salida (I/Os), asimismo ocurre en un DAC donde los protocolos de comunicación (léase idioma en que hablan los dispositivos que ingresan los datos) están claramente definidos en su forma y rango de operación, por lo que en teoría hay muy poco margen de variabilidad y ya está muy claro y se sabe bastante bien qué tipo de entrada funciona mejor y qué funciona peor y cómo evitar que fallen.

Un caso especial de "periférico" es la interfaz USB de un DAC. Como el estándar USB no tiene idea que existe el audio digital (sólo entiende de transferencia de datos entre procesadores digitales), nos podremos encontrar con una diversidad bastante grande de interfaces, en cuanto a su calidad.
En general la interfaz USB de un DAC es un microprocesador fabricado por un fabricante especialista en interfaces de audio USB  (quienes usualmente viven en Taiwán y le venden a todo el mundo) y la verdad, han sabido exprimir hasta el límite las capacidades del USB para ser usado en audio. Cuando se estandarice USB para audio, estos fabricantes van a colapsar, porque los precios de las interfaces van a bajar dramáticamente y los Aurender, Auralices y otros streamers varios que hacen dinero saltándose la interfaz USB de un DAC, probablemente van a terminar migrando de negocio.

La función de las interfaces de un DAC es la de capturar los datos desde la entrada USB del DAC y traducirlos a "lenguaje" SPDIF o I2S, que es el "idioma" en que hablan los conversores de los DACS (que vimos que equivalen a la CPU en un PC). Bueno, esto no es tan así, ya que el chip conversor tiene que tener un traductor interno adicional para leer desde SPDIF, pero si nos metemos en más detalles esto va a parecer que es en serio, y ahí si que se nos arma lío con los talibanes y el estado inflámico.

Pero antes de cortar la comunicación, por ahora, tengo que confesar que la interfaz USB es un paso extra antes de llegar con los datos al DAC, y no tiene niuna posibilidad de mejorar la comunicación con el chip conversor, sólo la puede mantener (como si no existiera) o empeorarla.

A lo mejor entender la arquitectura de un PC es más difícil que la de un DAC, pero por esfuerzo no nos quedamos

Editado May 23, 2017 at 23:59 por Oscar

[alvarock 273]

Grande profe, tremenda analogía que te mandaste.

Enviado desde mi SM-J111M mediante Tapatalk

[darwinmt 120]

que buena analogía, se agradece el tiempo dedicado.

[Pipín 175]

Algún aporte japonés?

[ayuda 179]

jaaja claro pipín , pero ojo Oscar , la interfaz SI mejora la comunicación con ic de conversor simplemente por que trae osciladores de mucho mejor precision que los que traer la tarjeta integrada del PC y al ser asincrónica el DAC ya no necesita los datos del reloj de la tarjeta integrada del PC , ahora todos los datos de tiempo salen de la interfaz dedicada al sonido , generalmente ponen mucha atención los fabricantes al oscilador ( 2 ) y a todo el trazo de las pistas para generar poco ruido , se aisla galvanicamente del PC y generalmente la fuente de alimentación es de muy bajo ruido . Por eso son tan famosas los cambios por ejemplo con la Audiophileo , habia un forero que la usaba , incluso usando una buena con osciladores NDK de 20ppm por spidf el cambio es soprendente y sobre todo lo que buscas Oscar , en la imágen y 3d , si tiene un DAC con spdif , prueba una que incorpore un par de buenos osciladores o un femtoclock y vas a quedar soprendido . En esto debo reconocer que fue la primera vez que oi que spdif sonara tan bien como i2s , pero con una interfaz especifica ;-) no cualquiera , pero tambien trae cabeceras i2s y esa tarea tengo pendiente . 

[ayuda 179]

yo personalmente creo que con un oscilador fs (femtosegundo) + DSD se va a alograr una calidad similar a la análoga . fs ya es tan rápido que puede ver la luz en camara lenta . y con un oscilador con ese nivel de precision , mama mia !! creo que ahí Oscar si que va a tomar forma palpable la musica .

https://www.youtube.com/watch?v=Y_9vd4HWlVA

 

 

[ayuda 179]

[Oscar 186]

7 hours ago, ayuda said:

yo personalmente creo que con un oscilador fs (femtosegundo) + DSD se va a alograr una calidad similar a la análoga . fs ya es tan rápido que puede ver la luz en camara lenta . y con un oscilador con ese nivel de precision , mama mia !! creo que ahí Oscar si que va a tomar forma palpable la musica .

https://www.youtube.com/watch?v=Y_9vd4HWlVA

 

 

Sin duda joaco, pero no olvides que el DSD se creó para que la codificación y decodificación fuera menos suceptible de errores en el filtrado, al que no le ayuda ni le desayuda que el oscilador trabaje en fs.

Ojo que un DAC es más dependiente de la precisión del reloj cuando trabaja con sigma-delta hacia afuera del conversor (esta es precisamente la esencia del DSD), o sea, en el procesador de filtrado . Cuando el filtrado está incoporado al chip conversor la precisión del clock no es tan crítica y lo es aún menos cuando no usa filtros sigma-delta.

Como dato freak, el DSD llevó la complejidad de la decodificación-filtrado al formato para que el audio de alta resolución pudiera ser procesado usando hardware más sencillo.

 

Editado May 24, 2017 at 12:26 por Oscar