• Внешний USB-ЦАП-Аудиопроцессор CDD-010 можно купить

HiFiPi #1. Цифровой усилитель для Raspberry Pi, SSM3582, 2x50Вт

Олег

Administrator
Команда форума
К цифровому аудио выходу I2S на Raspberry Pi подключаем сразу два цифровых усилителя RDC2-0059. Каждый из усилителей настроен на работу в режиме моно, т.е два стерео канала объединяются в один с повышенной мощностью. В итоге получаем двойное моно с мощностью по 60Вт максимум на каждом канале при нагрузке 2 Ом. Но мы реалисты и наша акустика 4-х омная поэтом считаем, что наш стерео усилитель не выдаст больше 50Вт на канал. Это всё равно очень хорошо для домашнего аудиоцентра.
В качестве источника звука используем Raspberry Pi на которой крутится аудиофильский плеер Volumio. На усилитель выведем два регулятора громкости первый цифрового тракта и второй аналогового. Кнопку Mute и тумблер отключения лимитера.
С помощью SigmaStudio можно предварительно отслушать проект с подключенными усилками. Сделать различные настройки – выбрать частоту дискретизации, битность, установить режим моно, подстроить время реакции и порог лимитера. Есть ещё настройки аварийного отключения.
Дня на два точно можно зависнуть.

SigmaS_1.jpg
SigmaS_2.jpg
SigmaS_3.jpg


Как только проект SigmaStudio будет готов нужно перенести его в ChipStudio и загрузить в любой из модулей управления цифровым аудио – RDC2-0032 или RDC2-0051.

ChipS_1.jpg


Теперь схема. Все подключения нужно сделать так как показано на схеме-рисунке.

2xSSM3285-pins.jpg


Блок питания можно использовать 15-ти вольтовый, стоваттный LRS-100-15 выкрутив подстроечником напряжение до 16В.

Напряжение питания 16В подается на клеммы каждого из усилителей и на DC/DC преобразователь RDC1-0014 5V с которого 5В одновременно подаются на RasPi и RDC2-0032.

Его тока (3А) достаточно для питания RasPi и RDC2-0032 (RDC2-0051).

Шина I2C подключается параллельно от двух усилков к модулю управления.

Порт I2S запараллелен pin-pin между двумя усилителями и RasPi.

Джамперы на каждом из усилителе задают их адрес на шине I2C.

Выходы стереоусилителей должны быть соединены параллельно.

В подвале файлы:
Перечень компонентов
RDC2-0059 x 2 шт.Цифровой усилитель НЧ класса D, 2x31Вт SSM3582, Sigma Studio
RDC2-0051 Master x 1 шт.
или
(RDC2-0032 + 0032 Flash) x 1 шт.
DSP Мастер для проектов цифровой обработки звука в ChipStudio. STM32F042K6

Управляющий элемент для проектов цифровой обработки звука. STM32F042 с флешкой.
RDC1-0014 5V x 1 шт.Встраиваемый DC/DC преобразователь, вход 6-60В, выход 5В/3А, LM2596HV
LRS-100-15 x 1 шт.Блок питания, 15В,7А,105Вт
RaspberryPi 3 или 4 x 1 шт.



SSSM3582X2.jpg
 

Вложения

Последнее редактирование:

Gajdar

Well-known member
Вы ресемплинг делаете в малине а в усилителе перемычками? Было бы интереснее такой усилитель через 1452/1467 пустить или с малины или с СуперUsb и в 1452 входы поставить ASRC в 96 килогерц. Тогда автоматом весь аудиоконтент будет играться в частоте ДСП 96 килогерц. А1452/1467 дают возможностей куда больше по всяким многополосным проектам и автоэквализациям. В целом, новое поколение усилителей с цифровым входом какбэ и намекают на новое поколение ДСП без кодеков и цапиков.
 

RomaRingo

Well-known member
Порт I2S запараллелен pin-pin между двумя усилителями и RasPi.
непонятно, разве так может работать ? или только когда двойное моно ? если 4 канала звука надо ? это i2s или TDM получается ? и что лучше ?


стандарт домашней музыки 44.1 кгц и ресемлировать в 48 кгц и выше это неправильно. Надо сейчас наоборот научить как сделать весь проект в 44.1 кгц
 

onefabis

Well-known member
Я бы предложил вместо RPi использовать Beaglebone Black. Его плюс в том, что для него есть прошивки с поддержкой драйвера при котором он работает как Master, только на него нужно подавать MCLK от генератора.
Вот ряд прошивок для Beaglebone Black
Volumio 2 - https://www.dropbox.com/sh/ds0goq8ncn1c7a2/AADNgg9mGR4HnDPNM3ro8FL-a?dl=0
Album Player - http://albumplayer.ru/linux/bbb-ap.zip
PureDSD (multi protocol) Roon, HQPlayer, Album Player, Airplay, etc. - https://yadi.sk/d/Cpy9RMiiVSDnWQ
Gentooplayer -https://drive.google.com/file/d/1_ggN-mC1LAo61W7IVaTVOi1dmk0fT0lk/view?usp=sharing
Лично я сделал два генератора для сетки 44.1 (88.2, 176.4) и 48 (96, 192) и переключаю их с помощью ардуино. Плюс еще в том, что в этих прошивках установлен драйвер botic, и на пин P9_24 выдается либо 0, если сетка 48 кГц и 3.3в, если сетка 44.1кГц. В Album player выставил во вкладке SoX R ресемплинг с 88.2 и 176.4 на частоту 44.1кГц и с 96, 192 на 48кГц, а ардуино берет значение с P9_24 от Beaglebone и если частота 44.1, то включает генератор 22.5792, а если частота 48, то включает генератор 24.576. Но это буде работать либо с adau1452, либо с adau1701 v3 в новой ревизии, где можно поменять PLL на 512fs. Более того, в зависимости от значения на P9_24 ардуина заливает проект sigma studio для соотв. частоты 48 и 44.1.
Beaglebone black также можно приобрести б/у в составе майнера Antminer L3+. Платку питания с майнера отсоединить, оставив только Beaglebone. Но в этой версии памяти 256Mb, что не очень много, и далеко не все прошивки смогут работать. От PureDSD вполне сможет, возможно Volumio тоже заработает. Такая версия одноплатника довольно ограниченная, но бюджетная.

И хочу добавить, что для RPi, что для Beaglebone крайне желательна гальваническая развязка от всего, что идет после по i2s: цап, аудиопроцессор или усилитель. Для этих целей подойдет SI8441 или SI8661 или SI8662, ну и питание разное для одноплатника и для всего остального.
 
Последнее редактирование:

VKhrychikov

Active member
Я бы предложил вместо RPi использовать Beaglebone Black. Его плюс в том, что для него есть прошивки с поддержкой драйвера при котором он работает как Master, только на него нужно подавать MCLK от генератора.
...
Лично я сделал два генератора для сетки 44.1 (88.2, 176.4) и 48 (96, 192) и переключаю их с помощью ардуино.
...
А Вы не могли бы чуть подробнее рассказать о Вашем проекте? Или направить где о нём можно почитать? Спасибо заранее.
 

Gajdar

Well-known member
У меня в качестве источника XMOS USB - еще старый с тремя кварцами, Далее 1467 где двухполосный кроссовер с кучей сервиса и циыровые усилители на выходе. Сейчас два усилка SSM в моно режиме. Жаль что 1467 нет в чипстудии и 032 и 051 можно пользовать с ней только через гланды.
proekt.jpg
Понимаю, что 90 процентов моего аудиоконтента 16 бит 44.1 килогерц и оно и нужно чтобы понимал аппарат. Чуть не сдох пока убивал в себе программиста и пытал RDC2-0032. В описании программирования RDC2-0032 надо добавить про необходимость установки дров для Чипстудии, дооолго можно пыхтеть подключив устройство и ждать пока линк позеленеет. Да и в СТМ дефузе тоже не просто прошивку вливать - есть в описании программирования слова "замкните" boot, но самого boot не видать(картинку хоть добавьте в мануал по программированию). В новых платах RDC2-0032 нет надписи у контактов boot. Нашел тупо по аналогии с имеющимся 051. Играют усилители шикарно. Кпд 90-93 процента в зависимости от омности акустики и питание 16 вольт. Реально в двойном моно нууу 27ватт на 8ом и до 50 ватт при 4 омах получить при низких искажениях, что уже очень здорово. Самое приятное - нет роста искажений с ростом частоты. Это по зубам не многим Дклассникам. У меня так только может клон Hypex nCore, а это совсем другой бюджет. А делать переключение генератора и перезаливку прошивки с настройкой на частотные сетки в зависимости от частоты входного контента.. это то еще "простое" удовольствие.. забивать костыли.
 
Последнее редактирование:

Gajdar

Well-known member
пока сделал валлкодером на 1467. Но уже пытаюсь прилепить проект 1467 в чипстудии и скрестить 051 с 1467.. пока не получается.
dsp.jpg
 

VKhrychikov

Active member
пока сделал валлкодером на 1467
Простите моё занудство, - не слышно снижения качества из-за регулировки громкости цифровым образом? Ведь это по сути - "отбрасывание бит" в потоке.
Не любопытства ради спрашиваю - это единственное что останавливает от того, чтобы попробовать усилители на SSM - если была бы "классическая" цепочка - Транспорт-ЦАП-РГ-УМ, то я сделал бы аналоговую регулировку громкости (управляемую цифровым образом, на перемножающих ЦАП) без потери качества, а в ситуации чисто цифрового звука не понимаю, как сделать качественно.
 

onefabis

Well-known member
Простите моё занудство, - не слышно снижения качества из-за регулировки громкости цифровым образом? Ведь это по сути - "отбрасывание бит" в потоке.
Не любопытства ради спрашиваю - это единственное что останавливает от того, чтобы попробовать усилители на SSM - если была бы "классическая" цепочка - Транспорт-ЦАП-РГ-УМ, то я сделал бы аналоговую регулировку громкости (управляемую цифровым образом, на перемножающих ЦАП) без потери качества, а в ситуации чисто цифрового звука не понимаю, как сделать качественно.
В SSM можно регулировать Analog Gain, 41 страница даташита.
 

Gajdar

Well-known member
Да, Олег с ЧипДипа как раз показывал в примере вывод на 051 модуль двух регуляторов громкости - цифрового и аналог гайн. Вот как раз можно и попробовать и послушать. Что касается моего опыта - то регулировка громкости на компьютере однозначно ухудшает качество звучания. На усилителе основном стоит аналоговый регулятор и с ЦАПа на ад1853 так по аналогу все и регулируется. Этот ССМ очень универсальная штука получается. В моно режиме можно получить ватт 30 выходных без значительного ухудшения качества на 8 ом и все 50 на 4 ома. Да если учесть регулировку громкости внутри и простоту сборки - то проект незаслуженно не популярен. До Хайпекса у мня стоял ламповый однотактник на дорогих выходных трансформаторах и лампах 6CA7 в качестве выходных. Сегодня я вытаскиваю его только для тестов. Первые ощущения от звучания ССМ очень даже положительные.
 

onefabis

Well-known member
Да, Олег с ЧипДипа как раз показывал в примере вывод на 051 модуль двух регуляторов громкости - цифрового и аналог гайн. Вот как раз можно и попробовать и послушать. Что касается моего опыта - то регулировка громкости на компьютере однозначно ухудшает качество звучания. На усилителе основном стоит аналоговый регулятор и с ЦАПа на ад1853 так по аналогу все и регулируется. Этот ССМ очень универсальная штука получается. В моно режиме можно получить ватт 30 выходных без значительного ухудшения качества на 8 ом и все 50 на 4 ома. Да если учесть регулировку громкости внутри и простоту сборки - то проект незаслуженно не популярен. До Хайпекса у мня стоял ламповый однотактник на дорогих выходных трансформаторах и лампах 6CA7 в качестве выходных. Сегодня я вытаскиваю его только для тестов. Первые ощущения от звучания ССМ очень даже положительные.
В даташите указана регулировка аналога с шагом в 3дБ, с +13 по +21то есть между 13 и 16 дБ можно сделать переход цифровой регулировкой. Ну и ниже 13 тоже цифрой с неизбежными потерями. Все же лучше, чем ничего :)
 

Евгений

Administrator
Команда форума
пока сделал валлкодером на 1467. Но уже пытаюсь прилепить проект 1467 в чипстудии и скрестить 051 с 1467.. пока не получается.
SSM3582 поддерживается ChipStudio, можно загружать проект из SigmaStudio, регулировать громкость и другие параметры.

На данный момент ADAU1467 не поддерживается ChipStudio. В соседней ветке пользователи просят добавить ADAU1452, поставили в очередь задач. Думаю, добавим сразу и ADAU1467.

ChipStudioSSM3582.jpg
 

VKhrychikov

Active member
В даташите указана регулировка аналога с шагом в 3дБ, с +13 по +21то есть между 13 и 16 дБ можно сделать переход цифровой регулировкой
Ага. Только " The amplifier analog gain is set prior to enabling the device outputs and must not be changed during operation " ((
Получается остается вариант софтовой цифровой регулировки (хоть в процессоре, хоть в источнике, хоть в этом SSM в части его ЦАПа), и не нужно пояснять, насколько это убого (на мой взгляд, - хуже, чем ничего). Вот хоть умри, лучшее, что вижу - регулировка в процессоре. Посоветуйте нормальное решение для использования этого устройства, пожалуйста.
 

Евгений

Administrator
Команда форума
Ага. Только " The amplifier analog gain is set prior to enabling the device outputs and must not be changed during operation " ((
Вы сократили фразу, и изменился смысл.
Полная фраза из описания: "The amplifier analog gain is set prior to enabling the device outputs and must not be changed during operation; a proper mute/unmute sequence is required to prevent audible transients between gain settings." Это означает, что изменение analog gain возможно, но при переходе между настройками возможны слышимые искажения, поэтому необходимо эти изменения выполнять в состоянии "mute".
 

VKhrychikov

Active member
поэтому необходимо эти изменения выполнять в состоянии "mute"
Именно. И как это будет выглядеть - при изменении analog gain (когда я кручу, например, энкодер), усилитель глушится, а потом восстанавливает громкость на нужном мне уже другом уровне? На что это будет похоже?
Все нормальные электронные регуляторы громкости (например, R-2R, да хоть та же легендарная AD7111/2) именно для того, чтобы не было щелчков (тех самых " audible transients between gain settings ") делают переключение резисторов в матрице в момент перехода сигнала через ноль, что позволяет аналоговый сигнал отлично регулировать в цифре.
Как я понимаю, здесь аналоговая регулировка - это некий "общий" (неоперативный) уровень, а оперативную регулировку предлагают делать цифрой. Ну для колонок в телевизоре и для Youtube наверное, сойдет, но мы вроде не для этого её хотим использовать?
Прошу простить ещё раз моё занудство - я всё же надеюсь, что это устройство можно будет нормально применить (но пока не вижу, как именно. Напрашивается ресемплинг, например в AK4137, до 32 бит 176/192KHz, потом регулировка громкости в каком-то процессоре, а потом уже - на SSM)
 

Gajdar

Well-known member
У меня как раз вариант 1467 почти так и работает. Я не стал пускаться в управление тактированием АДАУ извне. Тупо XMOS получает с УСБ хоть что, далее это в ASRC 1467 конвертируется в 96 килогерц и дальше регулировка уровня внутри 1467 и вывод через цифровой внутренний кроссовер на усилитель напрямую по i2s. Плюс к этому коррекция АЧХ комнаты в месте прослушивания и установка поканально задержек. Единственное что хотелось - использовать готовую 051 или 032 для сервиса чтобы разгрузить 1467 от ненужной нагрузки. Минус это конечно стоимость 1467 и отдельного стаба для неё. Жрет она как я понял до ампера в пике и от УСБ все это питать утопия.
 

VKhrychikov

Active member
У меня как раз вариант 1467 почти так и работает.
Спасибо большое за информацию. Я хотел бы сделать примерно также, но всё же конвертировать в 176/192 КГц в зависимости от частоты потока (сетки 44 или 48 КГц, может быть, даже и не в самом ADAU, а в очень неплохом AK4137) и сделать ADAU слэйвом, а дальше как у Вас (разве что мне сейчас задержки не очень нужны).
 

onefabis

Well-known member
Напрашивается ресемплинг, например в AK4137, до 32 бит 176/192KHz, потом регулировка громкости в каком-то процессоре, а потом уже - на SSM)
в таком случае не известно, поможет ли апсемплинг для этого усилителя. Пока не понимаю, как отражается понижение громкости на битности. У меня вообще впечатление, что в нем преобразование, наподобие PCM => DSD, то есть на выходе ШИМ модуляция. И вообще непонятно действуют ли принципы понижения громкости, как в привычных ЦАПах
 
Последнее редактирование:

VKhrychikov

Active member
в таком случае не известно, поможет ли апсемплинг для этого усилителя
Для усилителя, наверное, поможет. Хотя, конечно, нужно пробовать.
У меня вообще впечатление, что в нем преобразование, наподобие PCM => DSD, то есть на выходе ШИМ модуляция.
Оно, конечно, да, но это преобразование делается уже после его внутреннего ЦАПа (см. блок-схему микросхемы на странице производителя)
И вообще непонятно действуют ли принципы понижения громкости, как в привычных ЦАПах
Судя по той же блок-схеме, у неё громкость понижается (если говорить о цифровой громкости) ещё до ЦАПа, то есть никакой разницы с микшером в Windows (что сильно печалит). И в общем, это понятно, так как модуляторы охвачены обратной связью, а её пока научились делать нормально только аналоговую (хотя и есть у кого-то исследования по цифровой ООС), и значит, где-то должен быть ЦАП (то есть полностью цифрового усилителя пока не сделали). Вот если бы управление громкостью поставили между блоками "DAC" и "Three-level Sigma-Delta Modulator" (как аналогично делают китайцы в даже в дешёвых устройствах), была бы другая песня.
Получается качественная микросхема, но для для разных там бумбоксов или телевизоров.
Как известно (я и сам пробовал на ES9038, AK4493, AK4497), управление громкостью "внутри" ЦАПа после первых 10-15 DB ослабления сильно снижает качество звука (чего не скажешь о аттенюаторах на резистивных матрицах разного вида - качественные вообще не отличаются на любой слух от обычного провода), поэтому неясно, как же быть. Но, видимо, после процессора микросхема всё же имеет право на применение.
 
Верх