Znieksztalcenia w konwersji A/D

O wszystko!

Kolega jak widzę dopiero zaczyna z ADC. Aby otrzymać "w miarę porządny" sygnał audio po próbkowaniu, trzeba dysponować _minimum_ 13 bitowym przetwornikiem. Najlepiej 16-to. Jak już zdecydujesz się na przenoszenie jakiegoś pasma częstotliwości, to trzeba zaprojektować filtr dolnoprzepustowy (antyaliasingowy) przed ADC. Zasilanie ma mieć niskie szumy i zakłócenia. Po przetworniku DAC, filtr dolnoprzepustowy (odtworzeniowy). Subtelne elementy przetwarzania ADC/DAC tutaj pominąłem. O technice jednobitowej nie będę się rozpisywał, inna szkoła jazdy. Polecam strony

John Smith napisał(a):

Tak jakby :)

Ok, tyle że ja nie mowię tutaj o subtelnych zakłóceniach ktore przeszkadzają co wrażliwszym uszom, ale o okrutnych rzężeniach. Bawiłem się kiedyś bardzo podobnym przetwornikiem 8-bit na Amidze i jakość dźwięku była bez porównania lepsza.

W przypadku ADC0804 to OK, ale AD7821 sampluje z szybkością 1MSPS i w przypadku sygnału audio chyba nie ma potrzeby podawać tego najpierw na filtr?

Czy mógłbyś polecić jakieś klasyczne, proste, niekoniecznie super-niskoszumne, ale efektywne rozwiązanie? Docelowo zasilanie ma być bateryjne, więc wolałbym uniknąć wrzucania jakiegoś dodatkowego scalaczka. A może w przypadku zasilania bateryjnego nie potrzeba już żadnych dodatkowych elementów?

To jak mniemam załatwia karta dźwiękowa w PC.

Za wysoki poziom sygnału ? Poprosze schemat i opis .

No to chyba nie za dobrze zrobiłeś. Czy wiesz jakiej jakości jest zasilanie z zasilacza impulsowego ?

Jasne ale bez schematu NIE DA RADY.

1. Po pierwsze , drugie , trzecie - zasilanie MUSI BYĆ pozbawione zakłóceń
2. Odpowiedni obszar pracy toru kształtującego - jeżeli użyte op.amp - sprawdź czy obszar pracy jest odpowiednio daleko od poziomu zasilania.
3. Filtry wejściowe - odpowiednio obcięte pasmo.
4. Sprawdź czy cyklicznie startujesz przetwarzanie.

Adam

Ucho to naprawdę czuły instrument. I łatwo wyłapuje wszelkie zniekształcenia, które wydają się wtedy duże. Zrobimy tak:

1. Nagraj przy pomocy karty dzwiękowej to co Ciebie interesuje.
2. Przy pomocy programu np. Goldwawe zapisz to w formacie integer.
3. Napisz program który rozdzielczość takich próbek zmniejszy do np. 7 bitów. Czyli ostatnie bity mają być zerami.
4. Wgraj tak obrobiony dzwięk i odtwórz go. Jeżeli jakość dzwięku jest niezadowalająca, wykonaj ponownie punkt 3 i 4 ze zwiększonym o jeden bitem.

Jak już wykonasz powyższe to daj znać z jaką rozdzielczością chcesz próbkować. Tylko uważaj przy podłączaniu niestandartowych urządzeń do karty dzwiękowej. Naprawdę łatwo można ją uszkodzić. Ja już kilka załatwiłem.

Zawsze potrzebny jest filtr. Choćby najprostrzy. Na wejście może się dostać np. częstotliwość radiowa, która w wyniku zjawiska aliasingu przeniesie się w użyteczne pasmo (akustyczne). Bateryjka jest OK, ale czy układ nie będzie zawierał mikrokontolera który wniesie swoje zakłócenia do układu? Tak czy inaczej są filtry.

Jak tak, to tak.

Generalnie zacznij od wykonania pierwszej rady, będzie wiadomo jaka dynamika jest Ci potrzebna.

K.

John Smith napisał(a): [...]

Generalnie to jest już ustalone: interesuje mnie 8bit, bo będzie to podłączane do 8bit szyny PC. Tak że nie ma specjalnie innej opcji. Po drugie z samym dźwiękiem eksperymentowałem sporo i 8bit to jest jakość w której nie tylko można doskonale zrozumieć mowę ale i nawet da radę posłuchać muzyki. Tak jak już pisałem - w opisywanym układzie zniekształcenia są potężne, nie można nawet specjalnie zrozumieć mowy.

W pożądku, natomiast myślę że takich przekłamań w konwersji nie jest w stanie wprowadzić zakłócenie radiowe. Wieczorem jak będę miał chwilę to wystawię Wam próbny sampling.

No właśnie nie, wcześniej będą w przyszłości tylko op-ampy.

Górski Adam napisał(a):

Nie, poziom sygnału został przed zsamplowaniem wyregulowany. Generalnie mogę zademonstrować przykładowy sampling na czym polega problem ale to wieczorem.

A proszę uprzejmie: http://rawsock.3133.7pl/pub/adc.gif Sorry za brzydki rysunek ale mam nadzieję że wszystko widać. Zakres zmiany napięć ustawiany jest na 0..5V poprzez piny Vref- i Vref+. W rzeczywistości używałem baterii, czyli jakieś 4,8V ale chyba nie powinno to specjalnie przeszkodzić. Sygnał audio, w założeniu -2.5V...+2.5V pochodzi z wyjścia słuchawkowego odtwarzacza.

Specyfikacja AD7821: http://rawsock.3133.7pl/pub/98554330AD7821_b.pdf

No właśnie nie. Kiepskiej? Jak je najprościej odfiltrować?

j.w.

Zakładam że na potrzeby testów bateryjka je wyeliminowała.

Jak już pisałem dla pasma 1MSPS chyba nie ma specjalnie co obcinać jeżeli podaję sygnał audio?

Jak najbardziej.

U¿ytkownik "tp" snipped-for-privacy@ds.pg.gda.pl> napisa³ w wiadomo¶ci news:ea0gj7$q2o$ snipped-for-privacy@atlantis.news.tpi.pl...

Tak jak wy¿ej wspominali sporo "badziewia" mo¿e byæ z samego zasilacza. Ja np u¿ywa³em ADuC831 i "tylko" pomiar pr±du i napiêcia z zasilacza (taki miernik w zasilaczu). Pomiary lekko powiedziane szala³y, prawie zero stabilne. Po ró¿nych kombinacjach z u¶rednianiem itp itp pomiar nieco byl stabilniejszy ale nie do koñca (filtry na wej niewiele dawa³y). Okaza³o siê ¿e najprawdopodobniej jakim¶ sposobem przedostawa³y siê zak³ucenia z oscylatora (kwarc 11.0592MHz) do uk³adu , a dok³adnie do zasilania !!!!! (tak wynika³o z wykresów na oscyloskopie) ...dopiero pomog³o do³o¿enie kilku kondensatorów tu i tam na zasilanie... szumy niemal znik³y a i u¶rednianie mog³em zmniejszyæ. Pomiar jest teraz zdecydowanie stabilniejszy. Ale w notach analoga jest jak np prowadziæ masê itp itp. warto czasem poczytaæ i siê dostosowaæ do rad producenta.

rawsock napisał(a):

Host rawsock.3133.7pl not found: 3(NXDOMAIN) radekk@deimos:~/Download$ host rawsock.3133.7.pl Host rawsock.3133.7.pl not found: 3(NXDOMAIN)

Tak więc poprosimy o poprawny adres.

(...)

pozdr

Radek

Osiągnięcie 8-bitowej dokładności w przetwarzaniu ADC jest uważane za trywiał. Jeżeli nie można osiągnąć nawet tego, to nawet prostym oscyloskopem można zobaczyć skąd te zakłócenia.

To nic z tego nie rozumiem, po to jest przetwarzanie ADC, jak sama nazwa wskazuje, na wyjściu jest postać cyfrowa. K.

Linki nie działają. K.

Zaglądałeś może do pdf od ad7821 ?

Jest tam nota aplikacyjna.

Kondensatory przy zasilaniu są tam naprawde nie dla uroku osobistego.

Poza tym ja nie widze wew wtórnika na wejściu , wiec gdzie jest jakiś wzmacniacz zewnętrzny ?

Popatrz sobie jak to jest rozwiązane w innych układach na początek.

Adam

Pardon, kropka mi się wcisła nie tam gdzie trzeba. Linki to oczywiście:

Radoslaw Korzeniewski napisał(a):

Sorry, literówka:

Fakt, wyciągnąć da się na moim kompie około 200kSPS. Wiec wystarczy do samplowania sygnałów 100kHz. W przypadku audio powinno to w zupełności wystarczyć. W sensie, tak mi się wydaje.

John Smith napisał(a):

No i tu jest problem jako że oscyloskopu nie posiadam. Ale jeśli chodzi o trzaśnięcie FFT zsamplowanego sygnału, to mogę to sprawdzić w jakimś sofcie do obróbki audio.

Sory, źle zrozumiałem. Opampy będą na wejściu analogowym oczywiście. Żadnego mikrokontrolera nie będzie, bo całość jest podłączana do portu drukarki PC. A może to właśnie z niego są jakieś zakłócenia?

Górski Adam napisał(a): [...]

Zaglądać generalnie zaglądałem, ale może faktycznie poszedłem sobie trochę na skróty. Czy przy zasilaniu bateryjnym też muszą być te kondensatory?

Jak już napisałem sygnał audio pochodzi z wyjścia słuchawkowego odtwarzacza audio. Czy w obec tego potrzebny jest jakiś układ pośredniczący?

No właśnie patrzyłem. Np.

Oglądając schemat, zaczynam pojmować o co koledze chodzi. W układzie z komuterem PC dojdzie jeszcze bardzo duże zniekształcenie w postaci jittera. Tłumacząc, nierównomiernego w czasie próbkowania. System (zakładam win coś tam) jest systemem który producent określa jako soft real-time. Oznacza to, że nie gwarantuje właściwej reakcji na zdarzenie w określonym (krótkim) czasie. Nie powinno sie to udać nawet po blokowaniu wszystkich przerwań, gdyż (tu nie pamiętam specyfikacji PC) jest jeszcze przerwanie NMI. Zjawisko jittera można ładnie obejrzeć próbkując przebieg z generatora trójkątnego. Dostęp do przyrządów trzeba po prostu mieć. "Na ucho" to takiego układu nie uruchomisz. Radzę porzucić tę koncepcję, kupić tanią kartę dzwiękową i na niej zacząć ćwiczyć. K.

prawda

nieprawda

przed ADC antyalias i po DAC

Użytkownik rawsock napisał:

Nic poza stabilizatorem zasilanym z zewnętrznego zasilacza i kondensatorów na zasilaniu

Adam

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:ea2s1f$edb$ snipped-for-privacy@services.vline.pl...

I tu kolega chyba trafil. Okazalo sie, ze nawet ruszanie myszka podczas samplowania strasznie kaszani wynik. Wprowadzilem nastepujace usprawnienia:

- kondensatory na zasilaniu z zasilacza (co ciekawe w przypadku baterii kondensatory wprowadza³y tylko zniekszta³cenia)

- szybsze samplowanie w oprogramowaniu

- "realtime" priority oprogramowania

w wyniku czego uzyskuje w miare zadawalajace rezultaty, choæ nie idealne. Jezeli kogos to ciekawi, to wystawi³em probne sample (downsamplowane do

- priorytet normal + kondensatory na zasilaniu