Это пошаговая инструкция для построения высококачественного Hi-Res USB ЦАПа с внешними регулировками.
Регулировки: Громкость, Баланс, Тембр НЧ, Тембр ВЧ, Mute, SuperBass.
Индикация: Mute – светодиод мерцает с частотой 1 Гц. SuperBass – светодиод светится.
Разрешающая способность: от 44,1 кГц/16 бит до 192 кГц/32 бит
Reflex 3 – работает в режиме Master, ЦАП PCM5242 в режиме Slave.
Схема.
Аудио порт I2S PCM5242 подключен к первому I2S порту Reflex 3. Управление и настройка PCM5242 производится через интерфейс I2C (SDA,SCL). Вывод GPIO16 Reflex 3 подключен к пину Mute PCM5242. Этот сигнал активен в момент смены проекта и предотвращает помеху при переходе с одной частоты дискретизации на другую. Питание модулей раздельное PCM5242 запитывается от собственного источника +5В. Питание Reflex 3 от USB. Вы можете поэкспериментировать, например, сделать общий источник питания от USB. В этом случае соедините 3V3 аудио порта Рефлекса с 3V3 аудио порта ПЦМ-ки. На рисунке пунктирная красная линия 3V3. Можно подключить выход +5V Рефлекса к входу +5V PCM5242.
Все органы управления и индикации подключены к выводам GPIO Reflex 3 согласно схеме. Вы можете выбрать любые другие, более удобные для вас. Не забудьте поменять их и в проектах ChipStudio. Переменные резисторы можно использовать любые с номиналом от 10 кОм до 50 кОм с линейной шкалой. Резисторы для светодиодов 1-3 кОм, резисторы для кнопок 5-10 кОм.
Длинна шлейфа порта I2S не должна превышать 5 см.
На рефлексе никакие джамперы не установлены. На PCM5242 джамперы A1, A2 – адрес, М2 – режим работы с управлением по I2C.
Проекты в PurePath Studio.
Как создать проект. Пошаговая инструкция.
Отрываем PurePath Studio. На рабочее поле вытягиваем Framework – PCM5142. По умолчанию в PPStudio нет PCM5242, но все его настройки полностью идентичны PCM5142, поэтому все, что будет создано для PCM5142 будет также работать на PCM5242. На схеме в дереве Framework вы видите PCM5242, это дополнительно подгружаемый Framework ничего особенного из себя не представляющий, не тратьте на это время, делайте всё в PCM5142.
SystemSettings. Прежде чем начать создавать проект на рабочем столе необходимо указать настройки регистров PCM5142. Для этого наступаете на PCM5142App_1 и в окне настройки находите SystemSettingsCode, щелкаете по нему. Откроется редактор. В нем уже будут сгенерированные PPStudio строчки. Из архива PCM_PLL_Slave открываете нужный файл с рассчитанными делителями. Например, на рисунке проект для частоты дискретизации 44,1кГц с битностью 16. Значит файл для этого проекта PPStudio_Slave_48kHz_32Fs. Открывает этот файл в Блокноте и копируете содержимое. Затем вставляете это в SystemSettingsCode между строчками ;standby и ;miniDSP_D coefficients and instructions. Нажимаете Ок.
SampleRates. Ещё одна настройка проекта – установка частоты дискретизации. Делается это так:
Наступаете мышкой на рабочее поле (см. рисунок ниже) и в окне Properties раскрываете вкладку SampleRates. В списке частот выбираете нужную частоту для конкретного проекта – True, остальные закрываете – False. Потом чуть ниже CurrentRate выбираете нужный Rate. (на рисунке Rate44).
Не забывайте сохранять проект после каждой перестройки!
Блок схема PurePath Studio.
Можно переходить к блок схеме PurePath Studio. Возвращаемся к первому рисунку с блок схемой.
PCM5142 имеет цифровой аудио вход I2S, вытягиваем на рабочее поле блок I2S_In_1.
За ним регулятор громкости Volume_1, соединяем их. Здесь нужно отметить, что этот регулятор громкости мы будем использовать только для первоначальной установки громкости, а регулировать громкость будем встроенным в ChipStudio регулятором. Сейчас с помощью ползунка установите, например 3 Дб. Когда наступите мышкой на этот блок в правом окне Properties увидите настройки Volume, там тоже можно установить значение.
Блок Stereo_Balance_1 сразу за Volume_1. Также соединяем их.
StereoSplit_1 который стоит за балансом разделяет стерео сигнал на два потока. Первый мы отправляем на цифровой выход I2S, а второй поток на аналоговый выход PCM5142.
На каждом потоке стоят фильтры в PurePath Studio они называются Biquad. О них чуть ниже.
Цифровой выход I2S. Блок - D_I2S_Out_1. Настраивается так: наступаете мышкой на этот блок и в Properties выбираете DoutPin = gpio_4
Аналоговый выход. Блок - Int2xOutROM_1. Ничего не меняем, но нужно знать, что в проектах с частотой дискретизации 44.1 и 48 кГц нужно выбирать Int8xOutROM, для 88,2 и 96 кГц выбирать Int4xOutROM, для 176,4 и 192 кГц выбирать Int2xOutROM
Фильтры. Блоки - Biquad. В этом проекте сделаны следующие настройки.
В потоке на аналоговый выход Biquad_R_L и Biquad_L_L это фильтры низкой частоты для регулировок тембра НЧ. Biquad_L_H и Biquad_R_H это фильтры высокой частоты, которые будут использоваться для регулировок тембра ВЧ.
В потоке на цифровой выход SUB_1 и SUB_2 это полочные ФНЧ для сабвуфера. Они тоже Biquad, но переименованы. На цифровом выходе I2S будет низкочастотный сигнал до 40Гц с подъемом +3дБ.
Двойной щелчок мышкой на любом фильтре - Biquad откроет таблицу настроек и графики АЧХ, ФЧХ фильтров, можете что-то поправить.
Данные для ChipStudio.
После того как проект на рабочем поле создан и сделаны все настройки, переходим к формированию данных для ChipStudio.
Сохраните проект. В меню Build нажмите Generate Code.
После генерации кода в папке где был сохранен проект появятся файлы и папки:
В папке base_main_Rate44 будут два файла: aic_main.image и aic_main.lst Нам нужен aic_main.lst. Переместите его в корень где находится файл *.cfg и переименуйте его в тоже имя.
Больше здесь ничего делать не нужно. Но эту маленькую операцию – перенос и переименование нужно сделать для каждого проекта со всеми частотами дискретизации и битностью. Полный набор – 12 проектов от 44.1/16 до 192/24.
ChipStudio
Здесь уже всё очень просто. Есть хорошая инструкция для ChipStudio.
Следует обратить внимание на:
GPIO16 – активирован как MUTE OUT в ChipStudio остается не подключеным, а схеме подключен к входу Mute на PCM5142.
GPIO7 – регулировка громкости. Подключайте к нему REGVOLL и REGVOLR. Можете попробовать подключить Volume_1, но тогда из-за аппаратной ошибки TI в PCM5242 и 5142 громкость будет уменьшаться только до -43дБ.
GPIO10 – Mute. Также следует подключить к REGVOLL и REGVOLR, вход EN
Все файлы PurePath Studio для этого проекта в файле ProcessFlow Reflex3 Master 5242 Slave
Все файлы ChipStudio в файле R3Master5241Slave ChipStudio
Бумажная версия этого поста - Reflex Аудио 001.pdf
Регулировки: Громкость, Баланс, Тембр НЧ, Тембр ВЧ, Mute, SuperBass.
Индикация: Mute – светодиод мерцает с частотой 1 Гц. SuperBass – светодиод светится.
Разрешающая способность: от 44,1 кГц/16 бит до 192 кГц/32 бит
Reflex 3 – работает в режиме Master, ЦАП PCM5242 в режиме Slave.
Схема.
Аудио порт I2S PCM5242 подключен к первому I2S порту Reflex 3. Управление и настройка PCM5242 производится через интерфейс I2C (SDA,SCL). Вывод GPIO16 Reflex 3 подключен к пину Mute PCM5242. Этот сигнал активен в момент смены проекта и предотвращает помеху при переходе с одной частоты дискретизации на другую. Питание модулей раздельное PCM5242 запитывается от собственного источника +5В. Питание Reflex 3 от USB. Вы можете поэкспериментировать, например, сделать общий источник питания от USB. В этом случае соедините 3V3 аудио порта Рефлекса с 3V3 аудио порта ПЦМ-ки. На рисунке пунктирная красная линия 3V3. Можно подключить выход +5V Рефлекса к входу +5V PCM5242.
Все органы управления и индикации подключены к выводам GPIO Reflex 3 согласно схеме. Вы можете выбрать любые другие, более удобные для вас. Не забудьте поменять их и в проектах ChipStudio. Переменные резисторы можно использовать любые с номиналом от 10 кОм до 50 кОм с линейной шкалой. Резисторы для светодиодов 1-3 кОм, резисторы для кнопок 5-10 кОм.
Длинна шлейфа порта I2S не должна превышать 5 см.
На рефлексе никакие джамперы не установлены. На PCM5242 джамперы A1, A2 – адрес, М2 – режим работы с управлением по I2C.
Проекты в PurePath Studio.
Как создать проект. Пошаговая инструкция.
Отрываем PurePath Studio. На рабочее поле вытягиваем Framework – PCM5142. По умолчанию в PPStudio нет PCM5242, но все его настройки полностью идентичны PCM5142, поэтому все, что будет создано для PCM5142 будет также работать на PCM5242. На схеме в дереве Framework вы видите PCM5242, это дополнительно подгружаемый Framework ничего особенного из себя не представляющий, не тратьте на это время, делайте всё в PCM5142.
SystemSettings. Прежде чем начать создавать проект на рабочем столе необходимо указать настройки регистров PCM5142. Для этого наступаете на PCM5142App_1 и в окне настройки находите SystemSettingsCode, щелкаете по нему. Откроется редактор. В нем уже будут сгенерированные PPStudio строчки. Из архива PCM_PLL_Slave открываете нужный файл с рассчитанными делителями. Например, на рисунке проект для частоты дискретизации 44,1кГц с битностью 16. Значит файл для этого проекта PPStudio_Slave_48kHz_32Fs. Открывает этот файл в Блокноте и копируете содержимое. Затем вставляете это в SystemSettingsCode между строчками ;standby и ;miniDSP_D coefficients and instructions. Нажимаете Ок.
SampleRates. Ещё одна настройка проекта – установка частоты дискретизации. Делается это так:
Наступаете мышкой на рабочее поле (см. рисунок ниже) и в окне Properties раскрываете вкладку SampleRates. В списке частот выбираете нужную частоту для конкретного проекта – True, остальные закрываете – False. Потом чуть ниже CurrentRate выбираете нужный Rate. (на рисунке Rate44).
Не забывайте сохранять проект после каждой перестройки!
Блок схема PurePath Studio.
Можно переходить к блок схеме PurePath Studio. Возвращаемся к первому рисунку с блок схемой.
PCM5142 имеет цифровой аудио вход I2S, вытягиваем на рабочее поле блок I2S_In_1.
За ним регулятор громкости Volume_1, соединяем их. Здесь нужно отметить, что этот регулятор громкости мы будем использовать только для первоначальной установки громкости, а регулировать громкость будем встроенным в ChipStudio регулятором. Сейчас с помощью ползунка установите, например 3 Дб. Когда наступите мышкой на этот блок в правом окне Properties увидите настройки Volume, там тоже можно установить значение.
Блок Stereo_Balance_1 сразу за Volume_1. Также соединяем их.
StereoSplit_1 который стоит за балансом разделяет стерео сигнал на два потока. Первый мы отправляем на цифровой выход I2S, а второй поток на аналоговый выход PCM5142.
На каждом потоке стоят фильтры в PurePath Studio они называются Biquad. О них чуть ниже.
Цифровой выход I2S. Блок - D_I2S_Out_1. Настраивается так: наступаете мышкой на этот блок и в Properties выбираете DoutPin = gpio_4
Аналоговый выход. Блок - Int2xOutROM_1. Ничего не меняем, но нужно знать, что в проектах с частотой дискретизации 44.1 и 48 кГц нужно выбирать Int8xOutROM, для 88,2 и 96 кГц выбирать Int4xOutROM, для 176,4 и 192 кГц выбирать Int2xOutROM
Фильтры. Блоки - Biquad. В этом проекте сделаны следующие настройки.
В потоке на аналоговый выход Biquad_R_L и Biquad_L_L это фильтры низкой частоты для регулировок тембра НЧ. Biquad_L_H и Biquad_R_H это фильтры высокой частоты, которые будут использоваться для регулировок тембра ВЧ.
В потоке на цифровой выход SUB_1 и SUB_2 это полочные ФНЧ для сабвуфера. Они тоже Biquad, но переименованы. На цифровом выходе I2S будет низкочастотный сигнал до 40Гц с подъемом +3дБ.
Двойной щелчок мышкой на любом фильтре - Biquad откроет таблицу настроек и графики АЧХ, ФЧХ фильтров, можете что-то поправить.
Данные для ChipStudio.
После того как проект на рабочем поле создан и сделаны все настройки, переходим к формированию данных для ChipStudio.
Сохраните проект. В меню Build нажмите Generate Code.
После генерации кода в папке где был сохранен проект появятся файлы и папки:
В папке base_main_Rate44 будут два файла: aic_main.image и aic_main.lst Нам нужен aic_main.lst. Переместите его в корень где находится файл *.cfg и переименуйте его в тоже имя.
Больше здесь ничего делать не нужно. Но эту маленькую операцию – перенос и переименование нужно сделать для каждого проекта со всеми частотами дискретизации и битностью. Полный набор – 12 проектов от 44.1/16 до 192/24.
ChipStudio
Здесь уже всё очень просто. Есть хорошая инструкция для ChipStudio.
Следует обратить внимание на:
GPIO16 – активирован как MUTE OUT в ChipStudio остается не подключеным, а схеме подключен к входу Mute на PCM5142.
GPIO7 – регулировка громкости. Подключайте к нему REGVOLL и REGVOLR. Можете попробовать подключить Volume_1, но тогда из-за аппаратной ошибки TI в PCM5242 и 5142 громкость будет уменьшаться только до -43дБ.
GPIO10 – Mute. Также следует подключить к REGVOLL и REGVOLR, вход EN
Все файлы PurePath Studio для этого проекта в файле ProcessFlow Reflex3 Master 5242 Slave
Все файлы ChipStudio в файле R3Master5241Slave ChipStudio
Бумажная версия этого поста - Reflex Аудио 001.pdf
Последнее редактирование:
