DIY électronique hdg [DAC/AMP/DI ...]

[corderaide]

Question à la con (puisqu'on est sur le topic des DAC DIY) :
Quand on envoie à un DAC un flux (disons PCM au cas où le DSD change un truc) numérique, la sortie c'est un signal analogique en escalier, ou un signal plus continu reconstruit par la puce à partir de l'entrée ?
(En gros, la différence en sortie de DAC entre un 44.1 et un 192 est-elle comme on se l'imagine, à savoir 4x plus de marches d'escalier, ou une diff dans des signaux analogiques plus réguliers interpolés ?)
Et question subsidiaire : l'upsampling : est-ce que ça peut en plus d'upsample la rez/sample d'un truc aussi le modifier ? (En termes sonores, en gros appliquer un random filtre dessus, par exemple.)

Kiitos !

[GourouLubrik]

ça à quand même plus sa place sur le topic des dacs que sur celui du diy HDG

pour faire simple, il semble que t'ait très bien compris le principe.
le 44.1 aura un effet d'escalier visible (sur oscillo) par rapport à un 192 ou un 44.1 passé à travers un filtre lors de l'upsamping.

Un des gros enjeux des dacs est donc le filtrage, je t'invite à lire le topic diyaudio sur le filtres programmable pour le dac de soekris, car ça parle aussi beaucoup de théorie, de sox, de clipping, des types de filtres etc... Il n'empeche que l'oreille, contrairement à l'oscilloscope, à quand même pas mal de fan du 44.1 NOS sans filtrage, ou d'un upsampling NOS (on insère plusieurs fois la même note au lieu d'interpoler)
http://www.diyaudio.com/forums/digital- ... s-r2r.html

[corderaide]

ça à quand même plus sa place sur le topic des dacs que sur celui du diy HDG

Oops, bon bah si déplacage nécessaire, déplacage il y aura

pour faire simple, il semble que t'aies très bien compris le principe.
le 44.1 aura un effet d'escalier visible (sur oscillo) par rapport à un 192 ou un 44.1 passé à travers un filtre lors de l'upsamping.

Justement, tu me mets le doute : donc la puce (ou le réseau R2R) sort un escalier, du coup ? (Modulo un léger arrondi parce qu'un vrai escalier pure ça n'a pas de sens, physiquement.)

Un des gros enjeux des dacs est donc le filtrage, je t'invite à lire le topic diyaudio sur le filtres programmable pour le dac de soekris, car ça parle aussi beaucoup de théorie, de sox, de clipping, des types de filtres etc... Il n'empeche que l'oreille, contrairement à l'oscilloscope, à quand même pas mal de fan du 44.1 NOS sans filtrage, ou d'un upsampling NOS (on insère plusieurs fois la même note au lieu d'interpoler)
http://www.diyaudio.com/forums/digital- ... s-r2r.html

Merci pour la lecture, je vais de ce pas sacrifier ma matinée sur l'autel de la science

[Adhafera]

pour faire simple, il semble que t'ait très bien compris le principe.
le 44.1 aura un effet d'escalier visible (sur oscillo) par rapport à un 192 ou un 44.1 passé à travers un filtre lors de l'upsamping.

Justement, tu me mets le doute : donc la puce (ou le réseau R2R) sort un escalier, du coup ? (Modulo un léger arrondi parce qu'un vrai escalier pure ça n'a pas de sens, physiquement.)

à la sortie directe du convertisseur, tu as une sortie escalier, mais ça passe toujours au travers d'un filtre passe-bas pour lisser les marches.
Problème, ce filtre passe-bas est souvent fixe. Du coup, si le DAC peut sortie un signal échantillonné à max 192kHz, le filtre sera designé pour cette fréquence. Donc à 44kHz, tu seras bien en dessous de la fréquence de coupure du filtre et tu verras donc les marches.

Après, je ne sais pas si ça se fait (faut demander ça aux experts ^^), mais une solution au problème serait que le DAC fasse de l'over-sampling pour que le signal de sortie soit toujours à 192kHz. Couplé avec l'interpolation des échantillons, ton lissage sera quasiment aussi performant quelque soit la fréquence d’échantillonnage initiale.

[GourouLubrik]

Le filtre passe bas ne sert à pas à lisser l'escalier mais à éliminer les résidues du noise shaping dans les dacs delta-sigma.
Bon, on en utilise aussi en sortie de dac R2R mais c'est surtout pour éviter l'oscillation du à d'éventuelle reste de hautes fréquences dans l'étage suivant. (Edit: j'ai un doute avec également l'élimination de bruit DÛE au filtrage du fpga dans le cas du soekris)

Imagine, le signal en sortie du dac de soekris n'est pas 192khz mais ... 1536khz - avec la puissance du spartan, il pourrait même monter à 3mhz. :D

Dans le soekris, il est bien précisé que le filtrage varie en fonction de la fréquence d'origine... si j'ai bien compris pourquoi: parce que le filtre dépend en fait du multiplicateur et de la fréquence d'origine.

[corderaide]

pour faire simple, il semble que t'ait très bien compris le principe.
le 44.1 aura un effet d'escalier visible (sur oscillo) par rapport à un 192 ou un 44.1 passé à travers un filtre lors de l'upsamping.

Justement, tu me mets le doute : donc la puce (ou le réseau R2R) sort un escalier, du coup ? (Modulo un léger arrondi parce qu'un vrai escalier pure ça n'a pas de sens, physiquement.)

à la sortie directe du convertisseur, tu as une sortie escalier, mais ça passe toujours au travers d'un filtre passe-bas pour lisser les marches.
Problème, ce filtre passe-bas est souvent fixe. Du coup, si le DAC peut sortie un signal échantillonné à max 192kHz, le filtre sera designé pour cette fréquence. Donc à 44kHz, tu seras bien en dessous de la fréquence de coupure du filtre et tu verras donc les marches.

Après, je ne sais pas si ça se fait (faut demander ça aux experts ^^), mais une solution au problème serait que le DAC fasse de l'over-sampling pour que le signal de sortie soit toujours à 192kHz. Couplé avec l'interpolation des échantillons, ton lissage sera quasiment aussi performant quelque soit la fréquence d’échantillonnage initiale.

Okaaaaaaayyyyyy, je pige mieux, beaucoup mieux.

Donc la high res a un intérêt très variable selon les filtrages en sortie, du coup ?
Et donc vu que les filtres c'est le seul truc que j'aime bien et que je maîtrise en électronique... : on fait autre chose que du passe-bas du 1er/2nd ordre, dans la vraie vie ?

EDIT : ah ben non, j'ai pas si bien compris
Le noise shaping, c'est quoi exactement ? (J'ai vite fait lu la page wiki, mais ça m'avance pas plus que cela...)
EDIT2 : c'est juste virer le bruit dans les hautes freq ?
Comme ça ? (Dans le plan de Fourier.)

(Tiens, ça me fait penser que j'ai un coloc matheux thésard spécialiste de la transfo de Fourier. ) (Ouais, un physicien refoulé.)

[GourouLubrik]

Le noise shaping, c'est quoi exactement ? (J'ai vite fait lu la page wiki, mais ça m'avance pas plus que cela...)
EDIT2 : c'est juste virer le bruit dans les hautes freq ?
Comme ça ? (Dans le plan de Fourier.)

(Tiens, ça me fait penser que j'ai un coloc matheux thésard spécialiste de la transfo de Fourier. ) (Ouais, un physicien refoulé.)

Le noise shaping c'est la technique de filtrage appliquée dans les dacs delta sigma pour améliorer en plusieurs passes les mesures (SNR/THD) et en "déplaçant" les artefacts indésirables en dehors du spectre audible (qui sera filtré par le passe bas)

Je vous conseille vivement la lecture de ce très bon papier de thesard:
http://www.cse.cuhk.edu.hk/~phwl/mt/pub ... _fpt03.pdf

[corderaide]

Ok, merci
Dernière question : sur une puce (genre ES9018), le filtre n'est pas inclus dans le package, c'est bien ça ? Et du coup ça explique les diff de rendu entre deux implémentations d'une puce ? (Au moins en partie.)

[Adhafera]

Le filtre passe bas ne sert à pas à lisser l'escalier mais à éliminer les résidues du noise shaping dans les dacs delta-sigma.
Bon, on en utilise aussi en sortie de dac R2R mais c'est surtout pour éviter l'oscillation du à d'éventuelle reste de hautes fréquences dans l'étage suivant. (Edit: j'ai un doute avec également l'élimination de bruit DÛE au filtrage du fpga dans le cas du soekris)

Je parle du filtrage analogique en sortie du DAC, pas du filtrage numérique du DAC avant la conversion.
EDIT : Éliminer les résidus hautes fréquences = lisser le signal. Une marche étant une information à très haute fréquence, le filtre passe bas lisse bien les marches.

[GourouLubrik]

oui, moi aussi pour ce qu'il s'agit du LPF. mais dans le cas du Soekris R2R, je me pose la question de savoir si le LPF n'est pas uniquement présent pour dégager les éventuels résidus du filtrage digital en amont. Parce que sinon je ne vois pas l'utilité d'un LPF dans un dac R2R.

[corderaide]

EDIT : Éliminer les résidus hautes fréquences = lisser le signal. Une marche étant une information à très haute fréquence, le filtre passe bas lisse bien les marches.

Oui, oui, ça je m'en rappelle

Mais Gourou, là tu parles d'un DAC assez novateur dans son approche et probablement pas sous une architecture très répandue, disons que ma question portait sur des DAC plus courants (où j'ai eu ma réponse : l'upsampling peut changer la façon dont le signal est filtré : soit le filtre est optimisé pour les signaux 24/192 uniquement, auquel cas l'upsample est pertinent, soit le filtre est optimisé pour chaque sample proposé auquel cas bah ça ne devrait rien changer d'upsampler. J'ai bon ?).

[Adhafera]

Mais Gourou, là tu parles d'un DAC assez novateur dans son approche

Bon, je relirai tout ça ce soir à tête reposé (je suis au boulot là... du coup, je répond peut-être à côté des questions par précipitation) parce que ça m'intéresse tout ça

[GourouLubrik]

Le dac est novateur ... dans juste dans sa réalisation R2R discret.

Car l'utilisation d'upsampling, que ce soit via des puces DSP programmables, des ASRC (type SRC4192 ou DF1704), des FPGA, via software, et surtout préprogrammé DANS la puce du dac sont omniprésent. Le NOS (pas de filtrage ou pas de fitlrage ET pas d'oversampling) est une quasi exception (même si en HDG, y'a pas mal d'exemple à donner, en terme de part de marché, c'est peanuts aujourd'hui).

Le DF1704 est d'ailleurs l'asrc "dédié" à l'utilisation des fameux pcm1704u-k - Ze dac fameux dac R2R intégré.

[GourouLubrik]

Ok, merci
Dernière question : sur une puce (genre ES9018), le filtre n'est pas inclus dans le package, c'est bien ça ? Et du coup ça explique les diff de rendu entre deux implémentations d'une puce ? (Au moins en partie.)

Je l'avais raté celle la, et bien si, l'es9018 embarque ses filtres, et permet même de programmer les siens.

The FIR filter can be programmed with custom coefficient to achieve an arbitrary frequency response that suits the needs of the product. The two stage interpolated filter exploits the symmetry of the coefficients to achieve a very sharp frequency response while using only 64 coefficients for the stage one filter and 14 coefficients for the stage two filter. Custom coefficients can be enable via register 37 [...] and can be programmed via the method explained in FIR programmable filters section

Il y a aussi un registre "OSF bypass" qui permet de bypass le FIR filter - pour attaquer directement l'IIR filter.

[corderaide]

Hé ben, sacrée puce !

Sinon, je repose une question qui n'en avait pas l'air, mais :
L'upsampling peut-il changer la façon dont le signal est filtré ? Soit le filtre est optimisé pour les signaux 24/192 uniquement, auquel cas l'upsample est pertinent, soit le filtre est optimisé pour chaque sample proposé auquel cas bah ça ne devrait rien changer d'upsampler (ou beaucoup moins, en sortie de filtre). J'ai bon ?