Anatomia di un DAC (anzi di molti DAC)

[Andrea Mori]

1 ora fa, walge ha scritto:

 

perché esiste questa nota ( estrapolata) della ESS

 

 

ed esiste un menu da abilitare nel dac ( tramite arduino o simile) che consente l’abilitazione della quantizzazione a 6 o 7 o 8 bit ( se non ricordo male, 10 anni fa fu costruito il dac a cui mi riferivo)

 

I DAC SABRE, ed in genere i DAC sigma-delta integrati sono tutti multibit sigma-delta, ma è un multibit che non ha niente a che vedere con il PCM, rimane comunque un DAC che implementa sovra-campionamento e modulatore sigma-delta.

[Andrea Mori]

3 ore fa, ilmisuratore ha scritto:

In generale i software player suonano tutti identici, se escono settati in bit perfect, tuttavia la gestione dei driver e l'hardware (il DAC) ad essi collegati non sempre trova una perfetta sinergia

Ad esempio il mio Super ADC riesce a campionare a 768 khz soltanto con un tipo di driver, tutto il resto (Direct sound, ASIO, WASAPI, ASIO 4 all, MME...ect...ect...) non va oltre i 192 khz

In fase di riproduzione, con DAC asincroni, si sono verificati anche dei Glitch 

E cosa ci rappresenta il bit perfect?

Stiamo parlando di conversione hardware o software da PCM a DSD basati su filtri FIR e modulatori sigma-delta, quale bit perfect potrebbe esserci tra i due?

[Andrea Mori]

1 ora fa, granosalis ha scritto:

Non é proprio cosí. I DAC delta/sigma NON sono DAC ad 1 Bit, ma hanno un numero di bit differente. Ora vado a memoria ma credo che il 9018 ne usi 5 o qualcosa del genere. Sono architetture interne proprietarie pensate per ottimizzare il processo di conversione.

Come ho risposto ad un altro commento, i SABRE ed in genere i sigma-delta integrati sono multi-bit, ma a basso numero di bit che niente a a che vedere con il multi-bit PCM. Alla fine comunque usano un modulatore sigma-delta.

Adottano filtri FIR più semplici perché il sovra-campionamento è inferiore e quindi lavorano a frequenze più basse con noise shaping multi-stadio. Questo permette alla fine di utilizzare passa basso con minore pendenza.

[walge]

17 minuti fa, Andrea Mori ha scritto:

I DAC SABRE, ed in genere i DAC sigma-delta integrati sono tutti multibit sigma-delta, ma è un multibit che non ha niente a che vedere con il PCM, rimane comunque un DAC che implementa sovra-campionamento e modulatore sigma-delta.

non ho mai detto che abbia qualcosa a che vedere con pcm

e comunque mi confermi quindi che non è 1 bit e non decodifica Dsd ogni segnale digitale in ingresso ( dsd escluso ovviamente) come precedentemente affermato

come del resto supponevo dalle scarne specifiche Ess ( a suo tempo)

 

L’unico che è 1 bit è AKM4490  ( ho ricevuto questa informazione credo attendibile)

W

[Andrea Mori]

3 minuti fa, walge ha scritto:

non ho mai detto che abbia qualcosa a che vedere con pcm

e comunque mi confermi quindi che non è 1 bit e non decodifica Dsd ogni segnale digitale in ingresso ( dsd escluso ovviamente) come precedentemente affermato

come del resto supponevo dalle scarne specifiche Ess ( a suo tempo)

 

L’unico che è 1 bit è AKM4490  ( ho ricevuto questa informazione credo attendibile)

W

Per semplicità uso il termine DSD per i DAC sigma-delta e PCM per quelli R2R nelle varie implementazioni.

Se vogliamo essere precisi il formato DSD è un flusso continuo a 1 bit, mentre il sigma-delta può essere implementato anche con tecnologia multi-bit. Quello che li accomuna è che comunque necessitano imprescindibilmente di filtri digitali FIR per sovra-campionare (più o meno, a seconda del numero dei bit) e modulatori sigma-delta di vario ordine.

I FIRDAC sigma-delta (come ad esempio il Tambaqui) invece usano modulatori sigma-delta a 1 bit. Potremmo definirli multi-taps invece di multi-bit, poiché in pratica realizzano una sorta di filtro FIR nel dominio analogico. Ne parlerò più avanti. 

[ilmisuratore]

58 minuti fa, Andrea Mori ha scritto:

E cosa ci rappresenta il bit perfect?

Lo stream digitale che esce da due player diversi, e se uno è identico all'altro

[Andrea Mori]

Prima di passare al secondo fattore dei due che ho definito cruciali (il primo era la precisione dell'ampiezza) nella conversione digitale analogica, faccio una piccola divagazione sulla metodologia di progettazione, dato che qualcuno lo ha chiesto.

Descriverò la mia metodologia, che in realtà non è proprio mia perché non ho inventato niente, che trae spunto da quelle utilizzate dai progettisti audio che stimo maggiormente.

Il progetto nasce da un'idea, ma questa idea non si forma con l'estro come un quadro per un pittore, bensì dalla scelta delle tecnologie da adottare.

La combinazione di queste tecnologie è praticamente infinita, ho appena iniziato a descrivere le tecniche che si possono adottare per implementare un DAC e già sono venute fuori molte varianti.

Pertanto, il passo successivo all'idea è la scelta di quali tecniche adottare al fine di disegnare il circuito reale. Purtroppo non è possibile provare tutte le combinazioni in quanto sarebbe un enorme dispendio di tempo e di soldi. E purtroppo, una volta scelta la tecnologia da implementare, verosimilmente questa risulterà irreversibile durante lo sviluppo del progetto.

Una volta disegnato il circuito (o i circuiti divisi in blocchi), quando possibile, si passa alla simulazione dello stesso con strumenti appositi che usano modelli matematici dei componenti elettronici.

La simulazione permette innanzitutto di analizzare il circuito dal punto di vista statico (in DC), che fornisce tutte le informazioni necessarie per capire punti di lavoro, tensioni, correnti e via dicendo.

Ma ci permette anche di analizzare il circuito dal punto di vista dinamico (in AC), consentendoci di verificare caratteristiche di trasferimento, fase e via dicendo nei vari punti del circuito.

Ma la potenza di questi software di simulazione permette anche di effettuare misure FFT virtuali sul circuito, quali rumore, distorsione armonica, impedenza di uscita, intermodulazione e via dicendo.

Come ho già detto, lo scarto tra le misure simulate e quelle del circuito reale normalmente sono minime, e quindi si ha già una buona approssimazione del risultato finale ottenibile.

Viene realizzato il layout del circuito (PCB) ed il piazzamento dei componenti sullo stesso, ottenendo dei files (Gerber, Drill e Pick&Place) che possono essere inviati al produttore per ottenere la scheda assemblata.

Poi la scheda viene testata sia dal punto di vista statico che dinamico ed eventualmente viene misurata.

Dico "eventualmente" perché già la simulazione ci ha fornito un'idea abbastanza precisa del risultato.

Infine si ascolta e si fa ascoltare ad altri il risultato sonoro, perché alla fine quello che vogliamo è qualcosa che ci aggradi, meglio se aggrada il maggior numero di persone.

Allego due immagini della simulazione della distorsione armonica dello stesso circuito utilizzato senza contro-reazione e con una contro-reazione globale di circa 30 dB.

E' un amplificatore-buffer con guadagno 4 volte in tensione che è nato per essere utilizzato come stadio di uscita di un DAC.

La prima immagine è relativa alla situazione senza contro-reazione, mentre la seconda utilizza la contro-reazione.

Come si può vedere la distorsione armonica ed il rumore della versione con contro-reazione, come ci si poteva chiaramente aspettare dal punto di vista scientifico, è inferiore a quella senza contro-reazione.

La misurazione del circuito effettivo ha confermato la simulazione (circa 4-5 dB peggiore), ma soprattutto ha confermato la differenza tra le due situazioni.

Probabilmente chi basa le sue scelte esclusivamente sulle misure si sarebbe fermato qui (o addirittura alla simulazione) ed avrebbe scelto la versione che misura meglio, ossia quella che si avvale della contro-reazione.

Noi invece (almeno 6 persone se ricordo bene) le abbiamo ascoltate entrambe e confrontate a lungo.

E alla fine la scelta è caduta sulla versione che misurava peggio, ossia quella senza contro-reazione.

Perché?

Perché a parere di tutti coloro che hanno partecipato al confronto la versione senza contro-reazione suonava più naturale rispetto all'altra che tendeva ad appiattire un po' il suono e a ridurne la dinamica.

Non erano differenze stratosferiche, ma erano chiaramente udibili a tutti i partecipanti.

Fine della divagazione.  

  

[Andrea Mori]

20 minuti fa, ilmisuratore ha scritto:

Lo stream digitale che esce da due player diversi, e se uno è identico all'altro

Se entra PCM ed esce DSD non può essere identico.

Ma forse non mi sono spiegato bene: stiamo parlando di conversione da PCM a DSD, il bit perfect non ci azzecca per definizione.

[ilmisuratore]

10 minuti fa, Andrea Mori ha scritto:

Se entra PCM ed esce DSD non può essere identico.

Ma forse non mi sono spiegato bene: stiamo parlando di conversione da PCM a DSD, il bit perfect non ci azzecca per definizione.

Mi pare di aver letto che Scrodge, in primo momento, abbia confrontato i vari player in condizioni "normali" PCM (e qui il bit perfect ci sta tutto) poi successivamente ha confrontato i vari filtri digitali/modulatori (credo PCM-DSD)

Alla fine, se non ha sentito differenze, la causa (tra player PCM) è che uscivano in bit perfect, e se non ha sentito manco la differenza usando la conversione PCM-DSD vuol dire che era ininfluente (da lui)

[ilmisuratore]

Il DAC in oggetto consente di entrare nelle due modalità

https://www.audioreview.it/prove/storiche/north-star-design-supremo.html

[alexis]

5 ore fa, Andrea Mori ha scritto:

Perché a parere di tutti coloro che hanno partecipato al confronto la versione senza contro-reazione suonava più naturale rispetto all'altra che tendeva ad appiattire un po' il suono e a ridurne la dinamica

Come negli ampli ma non solo.. in genere n campo audio.

Misure non correlate all‘ascolto, astratte, quindi fondamentalmente errate e/o inutili, per i nostri scopi, per le nostre orecchie e il piacere d‘ascolto.

Potremmo incidere, anzi, dovremmo incidere questi concetti nel granito.. 😀 o imparare a misurare i parametri giusti, quelli che contano davvero.

[granosalis]

6 ore fa, Andrea Mori ha scritto:

I FIRDAC sigma-delta (come ad esempio il Tambaqui) invece usano modulatori sigma-delta a 1 bit. Potremmo definirli multi-taps invece di multi-bit, poiché in pratica realizzano una sorta di filtro FIR nel dominio analogico. Ne parlerò più avanti. 

Sarebbe interessante capire meglio come lavora il tambaqui. 👍

[Mighty Quinn]

53 minuti fa, granosalis ha scritto:

Sarebbe interessante capire meglio come lavora il tambaqui. 👍

Qualcosina qua dicono 

Di sicuro ci tengono a specificare che non produce segnale dsd, gente seria che bada alla qualità evidentemente:

The DAC doesn’t produce any DSD signal. It does however upsample the input signal and divides it into 32 bits for each channel

 

[loureediano]

Ma l'ingresso ethernet del Tombaqui a che serve?

[ilmisuratore]

2 ore fa, alexis ha scritto:

Potremmo incidere, anzi, dovremmo incidere questi concetti nel granito.. 😀 o imparare a misurare i parametri giusti, quelli che contano davvero.

L'unica vera incisione sul granito avverrà nel momento in cui si imparerà ad effettuare confronti all'ascolto molto seri, e di conseguenza rendersi conto che le eventuali differenze attribuite (realmente udibili) risulterebbero perfettamente misurabili in tutte le sue sfaccettature

Tra qualche giorno riceverò un po' di "materiale" così da poter effettuare delle prove e renderci conto che , aldilà dell'architettura nei DAC, contano tutt'altre cose

[walge]

8 ore fa, Andrea Mori ha scritto:

E' un amplificatore-buffer con guadagno 4 volte in tensione che è nato per essere utilizzato come stadio di uscita di un DAC.

La prima immagine è relativa alla situazione senza contro-reazione, mentre la seconda utilizza la contro-reazione.

visto che è una parte del dac nel suo insieme come hai fatto a mantenere il guadagno di 4 con e senza controreazione?

E dato che i giochi maggiori si fanno nelle sezioni di uscita ( intendo dal punto di vista sonoro) mi interessano le varie soluzioni

 

 

Walter

[walge]

3 minuti fa, ilmisuratore ha scritto:

Tra qualche giorno riceverò un po' di "materiale" così da poter effettuare delle prove e renderci conto che , aldilà dell'architettura nei DAC, contano tutt'altre cose

Al punto in cui è arrivata la tecnologia ogni dac sfodera prestazioni eccellenti sotto tutti i parametri e come ho già detto le implementazioni della scheda madre, alimentatori e stadio di uscita fanno la reale differenza

 

 

Walter

[ilmisuratore]

4 minuti fa, walge ha scritto:

Al punto in cui è arrivata la tecnologia ogni dac sfodera prestazioni eccellenti sotto tutti i parametri e come ho già detto le implementazioni della scheda madre, alimentatori e stadio di uscita fanno la reale differenza

 

 

Walter

Effettueremo il "test del secolo" sul forum in modo che tutti vi possano partecipare

Verranno fuori delle considerazioni molto importanti su cui riflettere 

Dovrò svolgere un lavoro enorme che mi costerà parecchi giorni, ma questa prova si dovra fare