Товары с Китая

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!


Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Всем здравствуйте! В этом я обзоре я немного погружусь в автозвуковую тему, расскажу и покажу как за 2900р. (всего 2900 р.!!!) можно реализовать проект по изготовлению отдельного аудиопроцессора (DSP) в автомобиль.

Здесь не будет разработки каких-либо жутких схем, изготовления или заказа каких-то страшных плат. Нет, тут будет всё просто, будем собирать устройство из доступных и дешевых покупных комплектующих с интернет-магазинов, сами отлаживать и настраивать, 100%-ая повторяемость.

В результате получим свой аудиопроцессор, с серьезными возможностями для настройки компонентов и корректировки АЧХ, и постараемся решить проблемы звучания аудиосистемы в авто, с которыми сложно и дорого справиться «непроцессорными» способами.

ВВЕДЕНИЕ.

Сразу хочу сказать, что я совсем не болен автозвуковой темой, она меня немного задела, но относительно быстро отпустила. Я глубоко погрузился в эту тему где-то в 2010г. и уже в 2013г. я понял, что добился цели в плане построения своей системы.

Автомобильные аудиофилы отличаются от домашних аудиофилов тем, что первые, для получения системы своей мечты, постоянно заняты сменой компонентов: динамиков, сабвуферов, усилителей, головных устройств, межблоков и кабелей, без перерыва устанавливая и переустанавливая их разными способами в авто, при чем делают это наверное раз в 5 чаще, чем домашние энтузиасты.

Это какой-то абсолютно бесконечных процесс, для многих это серьезное хобби, но могу сказать, что очень дорогое, так как требования и аппетиты быстро растут, стоимость компонентов и время на установку тоже постоянно увеличивается, а отдача и разница в результате всё меньше и меньше. А еще и машина постоянно разобрана и в пучках проводов.

Я в этом процессе достаточно быстро остановился, прошел все пути новичка, наступил на все возможные грабли, и в итоге нашел необходимый приемлемый вариант, на которым я принял решение, что мне хватит, и больше мне не нужно.

Итак, в ходе непродолжительных поисков была собранная следующая система:

  • ГУ: JVC KW-R900BT (пришлось заказывать с Amazon, так как ГУ было для рынка США и Японии, спецификация)
  • Фронт ВЧ/СЧ: So Audio SO55neo (ссылка на производителя) (статья)
  • Фронт НЧ: Мид от комплекта E.O.S. Opera ES-165 II (ссылка на производителя)
  • Сабвуфер: Helix P 12W SVC4, ЗЯ в объему 26л (ссылка на карточку динамика) (ссылка на документацию производителя)
  • Усилитель Фронт: E.O.S. AE-475 LE Bi-amping (ссылка на производителя)
  • Усилитель Сабвуфер: E.O.S. AE-500.1 (ссылка на производителя)

Стоимость этих компонентов сейчас немного настораживает (80-90т.р.), но тогда это стоило как минимум в два раза дешевле, курс Евро в те годы был совсем другой. Усилители брал вообще 2-3 месяца БУ, в состоянии новых, но на 30% дешевле, опять последствия того постоянного перебора компонентов у «глубоко увлеченных» автозвуком, но мне только в плюс)).

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Для фронта было задействовано поканальное усиление и использованы встроенные развитые фильтры и гейны усилителя E.O.S. AE-475 LE Bi-amping для разделения полос широкополосника SO55neo и мида.

Для разделения полос сабвуфера и мида был использован кроссовер в ГУ. Также в ГУ JVC KW-R900BT были задействованы функции временной задержки каналов для согласования всех источников.

У всей этой системы был один минус – отсутствие точной настройки (фильтры ВЧ/НЧ приходилось крутить отверткой) и полное отсутствие возможностей корректировки АЧХ. Если общий провал в СЧ (из-за размещения мида в дверях в ногах) решился установкой широкополосного динамика ВЧ/СЧ, то отдельные пики и выстрелы АЧХ от массы переотражений в салоне авто решить с помощью ГУ было не возможно, функции эквалайзера ГУ очень бедные, считай их нет.

Тут была необходима установка аудиопроцессора (DSP) для решения основных проблем, но я уже не был готов выложить от 15 до 40 т.р. за решения от HELIX, AUDISON, Alpine и прочих брендов, появились другие приоритеты, поэтому я ездил и слушал так.

Пока я не натолкнулся на решения на базе DSP чипа ADAU1701. На данную тему я писал в своем предыдущем обзоре по внедрению DSP в домашний усилитель. Там же я писал, что буду готовить свой вариант аудиопроцессора в авто.

Подобрав компоненты и схему их подключения, было проработано следующее устройство.

КОМПЛЕКТУЮЩИЕ:

1. Модуль DSP ADAU1701 RDC2-0027v1

В качестве основной платы DSP была выбран модуль от CHIPDIP RDC2-0027v1 на базе чипа ADAU1701 (datasheet) (RDC2-0027v1, SigmaDSP ADAU1701. Модуль цифровой обработки звука. V1)

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Модуль имеет два входа АЦП, 4 выхода ЦАП. Данный модуль обладает диапазонам питающего напряжения 5В — 36В, что хорошо подходит для авто. На самой плате, правда, отсутствует EEPROM, а лишь посадочное место под память в корпусах DIP или SOIC, которую надо приобрести отдельно, что я и сделал при заказе модуля:

24LC64-I/P, Последовательная энергонезависимая память, 64K, 24LC64 [DIP-8]

2. I2S DAC PCM5102

ADAU1701 обладает только 4-мя отдельными аналоговыми выходами ЦАП, что в моем случае уйдет только на поканальный фронт ВЧ/НЧ. Для подключения сабвуфера необходим, как минимум, еще один канал. Для этой цели можно задействовать I2S интерфейс ADAU1701 для подключения дополнительного I2S ЦАП. Я уже опробовал на домашнем усилителе ЦАП на чипе PCM5122, и он меня вполне устроил, поэтому сейчас решил использовать его «младшего брата» PCM5102.

Была приобретена следующая плата:

PCM5102 DAC Decoder I2S Player Assembled Board 32Bit 384K Beyond ES9023 PCM1794 For Raspberry Pi

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Имеется стерео выход, для подключения по I2S на плате необходимо поставить дополнительно джампер на выводах I2S/LJ, которого в комплекте почему-то не положили.

3. Разъемы RCA

Для подключения аналоговых выходов от DSP и I2C DAC я приобрел недорогие RCA разъемы для изготовления межблочных кабелей. Разъемы мне понравились, вполне качественные, цанговый зажим кабеля, не хуже пресловутых NEUTRIK.

2Pcs/1Pair Gold Plated RCA Connector RCA male plug adapter Video/Audio Wire Connector Support 6mm Cable black&red

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

4. DC-DC преобразователь для питания PCM5102 DAC

Так как плате DAC PCM5102 требуется питание от 5 до 7 В, то было принято решение поставить маленький DC-DC преобразователь на MP1584, c выставленным напряжением питания 5,2В.

1PCS Great IT power module Adjustable MP1584EN DC DC 3A power step-down descending output module 12 v9v5v3 LM2596 24V

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

5. Корпус аудиопроцессора

Так как это устройство планировалось как первый прототип (но скорее всего останется на продолжительное использование в текущем автомобиле), то корпус решил сделать простой и быстрый. Долго искал подходящую коробку, пока в электротехническом магазине не нашел интересную клеммную коробку с гладкими стенками DKS:

Коробка ответвит. с гладкими стенками, IP56, 120х80х50мм

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Коробка вообще очень понравилась, прочные плотные стенки, приятный на ощупь пластик, прямо “soft touch”. Я их в руках много разных держал, но эта реально отличная.

6. Сальниковые вводы корпуса

Так как я решил ставить аудипроцессор прямо рядом с усилителем для фронтальных динамиков, то подумал, что было бы глупо ставить RCA гнезда, делать межблочные кабели по 50 см, куча разъемов.

Я решил, что с одной стороны межблочного кабеля я поставлю RCA разъемы для подключения к усилителю, а ответные концы кабелей заведу непосредственно через корпус на выводы модуля DSP. Для сабвуфера всё-таки придется сделать полноценный межблочный кабель, для подключения к RCA выводам I2S DAC. Для ввода кабелей в корпус решил использовать латунные сальниковые вводы:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

7. Плата CY7C68013A

Для подключения, настройки в реальном времени через программный комплекс Sigmastudio и заливки программы в EEPROM модуля DSP ADAU1701 будем использовать плату на чипе CY7C68013A. Брал здесь:

EZ-USB FX2LP CY7C68013A USB logic analyzer core board+Source Code

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

О данной плате я подробно расписывал в своем предыдущем обзоре, поэтому я размещу информацию из того обзоре здесь под спойлер, чтобы всё было в одном месте:

Настройка и подключение платы CY7C68013A
Плата на базе микросхемы CY7C68013A от Cypress Semiconductor умеет «прикидываться» стандартным интерфейсом USBi от AD для подключения к DSP по USB, c возможностью внесение изменений в on-line режиме и записи проекта в EEPROM, для последующей загрузки при запуска DSP.

На Youtube канале CHIPDIP есть видео по использованию данной микросхемы в работе (ссылка на видео), но плата, которую можно у них приобрести стоит около 1000 р., еще и подключается как-то странно.

На просторах Aliexpress я нашел вот такую плату на микроcхеме CY7C68013A (EZ-USB FX2LP CY7C68013A USB logic analyzer core board+Source Code):

В отзывах есть информация по удачному подключению к ADAU1701, поэтому я решил её взять.

Вот так плата выглядит в живую:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Подключение к ПК через кабель MiniUSB, при подключении загорается красный светодиод:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

У платы несколько режимов работы, которые меняются путем снятия установленных на выводах джамперов, и я думал что мне придется искать необходимую комбинацию, чтобы подобрать нужный режим, но всё заработало, как говорится, «из коробки». Не снимая никакие джамперы всё определилось как надо с первого раза.

Для всего этого набора была подготовлена следующая схема подключения.

Компоненты, которые расположены непосредственно в корпусе, очерчены черным квадратом на схеме:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Подготовка корпуса и сборка устройства:

Корпус был задуман очень простой, без придумывания себе дополнительных проблем, но в то же время, всё надо было сделать надежно, так как постоянные вибрации, просто так на термоклей не посадишь.)

На дно нашей клеммной коробки готовим основание из оргстекла для крепления плат внутри корпуса:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Делаем отверстия в полученном основании для крепления его ко дну корпуса на саморезы:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Примеряем плату DSP в корпус, такое ощущение, что клеммную коробку делали прямо для данной платы )), намечаем отверстия для крепления платы к основанию. Ставить платы будем на винты и гайки М3, как я делал для домашнего усилителя.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Примеряем и сверлим отверстия для установки платы PCM5102 DAC:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Размечаем и сверлим отверстия в корпусе под сальниковые вводы межблочных кабелей:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Для подключения платы CY7C68013A к модулю ADAU1701 RDC2-0027v1 я использую простой штекер и гнездо 3.5 Jack, так как нужно всего три провода для подключения. У меня не было панельного гнезда, и размещение его в фронтальной части среди высоких сальниковых вводов тоже было не лучшим решением.

Зато у меня нашлось отдельно гнездо 3.5 Jack на кабель, и я придумал вот такое новое составное гнездо из еще одного сальникового ввода:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Крепить аудиопроцессор я решил прямо сверху усилителя под водительским сиденьем, и решил его зафиксировать на добротные полоски 3М скотча. Так как адгезия скотча к такому пластику клеммной коробки не очень, да и дно коробки всё в ребрах, я решил сделать отдельные монтажные полосы из алюминиевой пластины:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Корпус готов, все отверстия сделаны, можно отправить в покраску, так как белый цвет будет совсем странно выглядеть в черном салоне автомобиля:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Начинаем собирать. Размечаем DC-DC преобразователь на дно корпуса всей площадью на 3М скотч, и закрываем сверху нашим основанием:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Размещаем все платы, вводим кабели. Ответные концы межблочных кабелей решил непосредственно припаять к выводам гребенок, все соединения изолировать термоусадкой:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Паяем коннекторы и делаем межблоки. В качестве кабеля используется МКЭШ 3 х 0,35 мм2:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Собираем устройство, соединение платы DSP и PCM5102 DAC делал перемычками:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

На кабель питания на плюсовой проводник впаял в разрыв предохранитель 1 А:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

УСТАНОВКА В АВТО:

Оба усилителя у меня живут под передними сиденьями, там ниша оказалась глубокая, и они туда отлично влезли. Наш аудиопроцессор будем ставить сверху усилителя фронтальной акустики, разместим так, чтобы он не мешал при продольном перемещении кресла блоку обогрева сиденья и блоку подушки безопасности:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Предварительно всё подключаем и пробуем, что всё работает:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

После успешного запуска можно окончательно монтировать и подключать:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Подключаем отдельным межблочным кабелем усилитель сабвуфера:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

НАСТРОЙКА И ЗАПИСЬ ПРОЕКТА:

Настройка и заливка программы проекта в EEPROM платы осуществляется в программном комплексе SigmaStudio. Подробную инструкцию по установке программного обеспечения, драйверов и активизации платы CY7C68013A в качестве интерфейса USBi, для внесения изменений и корректировок в реальном времени в проекте в SigmaStudio, я давал в своем предыдущем обзоре, и размещу ту информацию опять здесь ниже под спойлер:

Софт и драйверы
SigmaStudio и программное обеспечение для платы CY7C68013A работает только в Windows.

Пакет SigmaStuidio берем по следующей ссылке и устанавливаем: ссылка

Немного про установку драйвера для платы на CY7C68013A:

При первом подключении плата определилась как неизвестное устройство:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Драйверы для платы я взял со страницы видео CHIPDIP (ссылка)

Драйвер для платы CY7C68013A

Скормил драйвер «неизвестному устройству» и оно стало определяться как «Cypress FX2LP No EEPROM Device», именно так как и нужно. Никакие джамперы на плате не трогал, всё оставил как есть.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Далее из пакета программного обеспечения для платы Cypress (архив расположен по ссылке: CySuiteUSB) необходимо запустить утилиту «CyConsole»

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

В Cypress USB Console мы видим наше устройство.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Теперь в данной программе необходимо нашему устройству скормить скрипт, который размещен по пути C://Program Files/Analog Devices/SigmaStudio 4.2/USB drivers/x64/ADI_USBi.spt и нажав кнопку «Play script» запустить скрипт.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

В системе пропадет наше устройство, и появится новое, под названием «Analog Devices USBi (programmed)»

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Пользователям VirtualBox: у меня после загрузки скрипта пропало исходное USB устройство, а новое не появилось, искал почему, пока не вспомнил, что необходимо указать в меню, что нужно подключить новое USB устройство в гостевую ОС.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

После в настройках виртуальной машины я добавил оба устройства как постоянно подключаемые в гостевой ОС, и они появляются без проблем.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Подключение платы CY7C68013A и DSP ADAU1701:

Обе платы будут общаться по шине I2C, и обращение и запись в EEPROM платы DSP также осуществляется по I2C.

Подключается всё это следующим образом (используем пины SDA, SCL, GND):

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Для тестирование я с платы взял CY7C68013A +3,3 В для питания DSP ADAU1701:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

При подключении платы CY7C68013A к ПК, запускаем снова скрипт в Cypress USB Console, и видим статус подключения интерфейса USBi в программе и SigmaStudio, блок USB Interface загорелся зеленным цветом, значит связь есть.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Проект в SigmaStudio имеет блочную структуру, необходимые блоки как для организации аппаратной части, так схемы обработки сигналов выбираются из дерева блоков «Tree Toolbox», и соединяются связями в рабочем поле блоков.

Для начала работы с платой DSP ADAU1701, на вкладке «Hardware configuration» рабочей области необходимо добавить блоки USB Interface, IC1 ADAU1701, и блок IC2 E2PROM, для последующей записи нашего проекта в EEPROM на плате.

На вкладке «Schematic» уже непосредственно размещаем блоки «ввода» (АЦП) Input 1, и «вывода» Output 1 (DAC1), Output 2 (DAC2) и так далее. А уже между блоками ввода и вывода размещаются блоки с различными алгоритмами обработки.

Для тестирования я добавил блок «Multiple Volume Control», сделал связи:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Нажав на кнопку «Link Compile Download» компилируем проект и загружаем его напрямую в DSP ADAU1701, сразу же видим изменения, звук пошел, громкость регулируется.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Для того чтобы данный проект записать в EEPROM на плате DSP, для последующей загрузки при самостоятельном включении, необходимо перейти на вкладку Hardware Configuration, в меню, по щелчку правой копки мыши, выбрать пункт «Write latest compilation to E2PROM», выбрать параметры объема памяти, страницы записи и частоты, и выполнить запись в память.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Теперь, при очередной подаче питания на DSP, наш проект подгрузится из памяти, и всё заработает как мы планировали.

К указанной под спойлером инструкции для нашего устройтсва необходимо сделать еще пару следующих манипуляции в проекте, для того, чтобы у нас заработал внешний DAC PCM5102 по шине I2S:

В SigmaStudio на вкладке «Hardware Configuration» и нижней вкладке «IC 1-170x140x Register Control» необходимо выставить и проверить следующие пункты как на скриншоте ниже:

— в блоке «Serial Output 1 (channels 0-7)» поставить галочку на Master Mode, и проверить LRCLK polarity и BCLK polarity

— в блоке «GPIO» выставить:

MP6 — Output Sdata_out0;

MP10 — In Lrclk_out;

MP11 — In Bclk_out

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Для разруливания всего нашего комплекта в авто необходимо было подготовить проект DSP в SigmaStudio. Можно было сделать всё с чистого листа, но я наткнулся на один готовый проект от ребят из MADBIT (http://madbitdsp.com).

Их ранний процессор MadBit DSP 5 был спроектирован по схожей схеме, и также необходимо было использовать SigmaStudio для подготовки проекта и настройки.

Я взял их готовый проект для данного аудиопроцессора, но он был иерархически раскидан по вкладкам, плюс меня не устраивали некоторые используемые модули.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

В итоге собрав основные элементы на одной рабочей области, сделав дополнительные обозначения и удобное размещения для быстрой настройки уже сидя в авто, у меня получился следующий проект:

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

У каждого динамика есть свой отдельный параметрический эквалайзер, регулятор уровня, переключатель MUTE, а также есть дополнительный побортный переключатель MUTE (левая/правая сторона, для удобства замеров и настройки), а также блоки задержки сигнала.

Файл проекта у меня получился в двух вариантах, и различается они только способом задания задержки сигнала для канала сабвуфера.

Дело в том, что после замера расстояния до каждого динамика из точки прослушивания, у меня получилось, что правый мид находится дальше (145 см), чем сабвуфер (125см). Во многих статьях говорится, что указывается фактическое расстояние до катушки, и не важно в какую сторону развернут динамик. В соответствии с этим я сделал проект следующим образом (car_dsp_sub_close.dspproj):

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

В ходе настройки и тестирования оказалось, что такой задержки, рассчитанной из фактического расстояния, не хватает для «вытягивания» сабвуфера из багажника седана. Скорее всего это связанно с закрытым объемом багажника седана, и более сложным путем НЧ волны, поэтому пришлось вернуть обратно в прежний вид, с первоначальной задержкой всех динамиков фронта относительно сабвуфера (car_dsp_sub_far.dspproj):

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Задержки в SigmaStudio задаются сэмплами, я сначала для себя, а затем и для Вас, подготовил таблицу для перевода расстояния до динамиков из точки прослушивания в сэмплы, которые вносятся в соответствующие блоки для каждого излучателя. В таблице сделал соответствующие комментарии по выбору проектов.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Для непосредственной настройки в авто я использовал в принципе тот же комплект, что и в обзоре про DSP для домашнего усилителя:

— Измерительный микрофон;

— USB звуковая карта;

— Room EQ Wizard;

— Плата CY7C68013A c кабелем USB и трехпроводным кабелем для подключения к аудиопроцессору;

Правда в этот раз мне было удобнее разделить на два комплекта, так как очень неудобно работать в SigmaStudio, и одновременно смотреть в окно RTA в REW. Для этих целей пришлось достать с полки старый ноутбук с Windows. (кстати, чуть больше чем за 6 месяцев SSD Plextor куда-то потерял файлы на носителе, система отказалась грузиться, ссылаясь на отсутствие нужных системных файлов, а лег отдыхать он в нормальном рабочем состоянии):

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Для настройки системы в авто я наткнулся на интересный мануал на сайта конторы Audiofrog

Они продают в США аудио оборудование для авто, а также измерительный комплект для настройки аудиосистемы.

У них на странице измерительного комплекта есть мануалы по использованию его с Room EQ Wizard, а также очень добротный документ по настройке аудиосистемы в автомобиле. Очень хороший материал, доступным языком от инженера для простого человека. Очень советую, правда на англ. языке, но на русском языке я таких материалов честно не встречал.

A Straightforward Stereo Tuning Process and Some Notes About Why it Works

Audiofrog UMI-1 Setup Instructions for REW

Также полезный раздел их форума:

www.audiofrog.com/community/tech-tips/

Настройку производил на розовом шуме, побортно, корректировки вносил в реальном времени.

Для более стабильного отражения кривой АЧХ в окне RTA в Room Eq Wizard я использовал не просто розовый шум, а доступный в REW «периодический розовый шум» (Pink Periodic).

В REW, в окне “Generator” выбираем “Pink Periodic”, выставляем “Sequence length” в 16k и указываем настройки формата сохранения WAV файла на выходе. Мне было проще создать WAV файл и запускать его непосредственно с ГУ, чем запускать его с ноутбука через AUX ГУ или на вход аудиопроцессора.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

В настройках окна RTA также выставляем FFT в 16k, и теперь наш график в реальном времени не требует усреднения, а почти статичен, и все изменения, которые мы вносим, мы видим четко и без прыжков и колебаний графика. Очень удобно.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

В итоге ниже представлены некоторые настройки и корректировки, которые мне пришлось внести для получения приятной картины. Удалось справиться со многими всплесками на определенных частотах, из-за которых до этого приходилось снижать уровень широкополосников, так как на многих композициях предпочитаемых мной жанров было очень некомфортно. Сейчас стало всё очень хорошо.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

Провалы АЧХ править бесполезно, сколько дБ не вливай, зачастую толку мало. Попытки жесткой эквализации основной части диапазона вниз до уровня провальных участков АЧХ приводят к жуткому эффекту: на графике с микрофона вроде всё красиво, но слушать трудно, потому что присутствует сильная расфазированность, как будто все динамики подключили в противофазе. Фильтры крутят фазу, а когда их очень много – то получается какая-то «фазовая каша», убедился лично.

Задержку сабвуфера пришлось настроить уже почти на слух, у меня с этим был опыт на ГУ, так что значения задержки в семплах были получены опытным путем. Благо это делается буквально на глазах, просто вбиваем разные значения в ячейке в модуле, жмем Enter и сразу слышим изменения даже без прерывания сигнала.

Теперь о текущих проблемах:

— Питание: в общий сигнал с аудиопроцессора добавился «приятный» звук генератора. Его хорошо слышно на малых громкостях, или когда воспроизведения на ГУ на MUTE или на паузе. Такой звук был в игрушке в “Need For Speed”, когда покупаешь своей машине комплект Turbo )). Подключил аудипроцессор от внешнего AC-DC преобразователя – всё норм, никакого мусора. Нужна гальванически развязанное питание. Заказал изолированный DC-DC преобразователь B1212S 2W (1pcs/lot module authentic B1212S B1212S-2W DIP-4 In Stock, должен помочь;

— Хлопок при выключении: хлопок небольшой, иногда еле заметный, но он есть. Планирую поставить параллельно питанию электролит на 1000-2000 мкФ, c диодом, чтобы ADAU1701 выключался позже усилителей, тем самым избегая хлопка;

— Небольшой шум АЦП: его слышно когда нет сигнала, и естественно его слышно только когда машина заглушена, крутим стартер, и шум уже сливается с другими шумами авто. У меня редко можно встретить ситуации, когда машина заглушена, работает ГУ, но сигнала нет.

Но я все равно воспользовался советом из статьи инженера AD по решению подобных проблем в автомобиле (Minimizing Noise and Power Consumption in Automotive Audio Systems with SigmaDSP), и добавил модуль компрессора для снижения уровня АЦП при отсутствии уровня сигнала. Возможно следует добавить I2S АЦП получше, но меня пока всё устраивает.

Аудиопроцессор (DSP) в авто, собираем сами!

БЮДЖЕТ ПРОЕКТА:

DSP ADAU1701 RDC2-0027v1 – 1100р.

I2S DAC PCM5102 – 255р.

DC-DC преобразователь – 50р.

Разъемы RCA – 460р.

Корпус аудиопроцессора – 120 р.

Сальниковые вводы корпуса, гнезда – 300р.

Плата CY7C68013A – 280р.

Прочее – 300р.

Итого: 2865 р.

И это за полностью рабочий аудиопроцессор в авто!

Владельцы DSP устройств от HELIX, AUDISON и прочих, конечно, закидают меня сейчас тухлыми помидорами, рассказывая, что их процессоры, по ряду параметров (THD, SNR и т.д.) уделает этот бедный ADAU1701. Но спрашивается, зачем всё эти сказочные параметры в автомобиле, с работающим двигателем, вентилятором кондиционера или отопителя, а если еще в движении… В тишине, в гараже, возможно да, но мне кажется, что тогда лучше уж дома. Да и всё равно, если взять новую плату у CHIPDIP на базе ADAU1452 (RDC3-0027v1, SigmaDSP ADAU1452. Модуль цифровой обработки звука. V1) за 1200р., а также прикупить к ней I2S АЦП и пару-тройку I2S ЦАП на Ali и прочих, то HELIX и AUDISON вообще погрустнеют с их ценой, но схожими параметрами.

Планы по доработке:

Сделаю отдельную плату, размещу на ней диод, конденсатор, DC-DC преобразователь и клеммники для подключения, размещу вне аудиопроцессора. По-хорошему, разместить всё это внутри корпуса, но это уже в следующем устройстве.

Заказал потенциометры 10 кОм, и кнопки с фиксацией. ADAU1701 имеет GPIO для подключения кнопок, энкодеров и потенциометров для выполнения различных регулировок. Хочу сделать кнопку отключения блоков задержек, когда еду с семьей, сделать кнопку включения тонкомпенсации на низких уровнях громкости, а также на потенциометрах сделать фильтры Low Shelf до 100 Гц и High Shelf от 14 кГц, для корректировки по необходимости.

Low Shelf фильтр очень актуален для радио, которое работает, когда едем вместе с семьей (кроме сына никто не разделяет моих музыкальных предпочтений). Они на радио так любят компрессировать диапазон, что сабвуфер начинает играть гораздо бодрее, и скатывается больше в бубнеж. Сейчас у меня стоит штатный регулятор уровня (Gain) усилителя сабвуфера E.O.S. AE-500.1, пользуюсь им, но крутить гейн усилителя — это не совсем правильно.

Сделаю отдельный пульт для вышеперечисленных регулировок, размещу на центральной консоли, как сейчас расположен текущий пульт. Придется внести изменения в проект в SigmaStudio, добавить соответствующие модули и конфигурацию, подготовлю небольшой обзор по доработкам, думаю будет не менее интересно.

Сразу прошу прощения за возможные неточности в терминологии и обозначениях, это не та тема, где я силен, но очень интересуюсь и пытаюсь разобраться.

Пока всё. Есть, наверное, еще много, что дописать, что забыл указать, но и так много, объемные тексты не всегда просто воспринимать. Думаю, дополнительно можно будет разобраться в комментариях.

Материалы и файлы для скачивания:

1. SigmaStudio (дистрибутив);

2. Драйверы для платы Cypress CY7C68013A

3. Программное обеспечение для платы Cypress CY7C68013A (CySuite / CyConsole)

4. Файлы проектов в SigmaStudio для аудиопроцессора, с XLS файлом расчета временных задержек (в архиве два варианта проекта)

5. Файл проекта в SigmaStudio для аудиопроцессора от MadBit DSP 5

6. Схема подключения аудиопроцессора

7. A Straightforward Stereo Tuning Process and Some Notes About Why it Works

8. Audiofrog UMI-1 Setup Instructions for REW



СМОТРИ ТАКЖЕ