AD-DA конвертеры. Кто больше?

[Peratron]

Это я к тому, что у меня динамический диапазон как минимум на порядок выше РТ-шки,

Не понимаю утверждения о динамическом диапазоне.
Динамический диапазон оценивается спектроанализатором, но не осциллоскопом.

[Uncle_Cherry]

Это я к тому, что у меня динамический диапазон как минимум на порядок выше РТ-шки,

Не понимаю утверждения о динамическом диапазоне.
Динамический диапазон оценивается спектроанализатором, но не осциллоскопом.

В данном случае, под динамическим диапазоном я понимаю соотношение сигнал\шум.

[Peratron]

В данном случае, под динамическим диапазоном я понимаю соотношение сигнал\шум.

В паузе? Или на фоне сигнала?
В этом вся суть и именно в этом отличаются разные алгоритмы АДМ...

[Uncle_Cherry]

@ Peratron, ты еще не понял что ли?
У меня, что в паузе, что на любом участке сигнала, соотношение сигнал\шум - о д и н а к о в о е !

Жаль, что у меня сейчас не видит осциллограф, а рисовать лень, но хотелось бы продемонстрировать, как происходит аппроксимирование постоянной времени интегратора.

Единственное, что могу в который раз повторить - абсолютно ничего общего с компандированием.

[Ser.Balashoff]

   Прикиньте, только единственный вывод плюсового питания РУ7 (#16) питается от 5В. А на все остальные входы прут 9-вольтовые импульсы.

Это правильно, так можно выиграть в быстродействии КМОП-а и соответственно увиличить диапазон по времени задержки. А для РУ7 это вообще актуально, т.к. емкость RAM здоровая и чтобы получить весь диапазон употребимых задержек одной ручкой, тактирование придется задрать в частоты, которые КМОП-ы при 5в питания не обеспечат, т.е. больше 1МГц. Так что все разумно. А за идею прямого подключения памяти к высоковольтному КМОПу спасибо, я не пробовал, но допускаю, что это корректно.

[Uncle_Cherry]

Это правильно, так можно выиграть в быстродействии КМОП-а

Из-за чего, собственно, и был сыр-бор.

А за идею прямого подключения памяти к высоковольтному КМОПу спасибо, я не пробовал, но допускаю, что это корректно.

Много лет используется в серийном производстве.

А это вот, не поленился - для Peratronа персонально (боковина синусоиды):

   

Как смог, нарисовал (примерно). Синим - с адаптацией, красным - без.

[Ser.Balashoff]

...но хотелось бы продемонстрировать, как происходит аппроксимирование постоянной времени интегратора.

Любопытно было бы взглянуть, каким способом удается так быстро и точно подстраивать постоянную времени интегратора под входной сигнал, что при низкой тактовой частоте, он не "пролетает" достаточно далеко от нужной точки и, соответственно, поэтому низкий шум на "боках" синусоиды. А если еще при этом и на относительно высоких частотах входного сигнала и при больших амплитудах.... и при низкой тактовой частоте... фантастика. Пока не очень понятно, что такое возможно вообще. А можно подать на вход кодека прямоугольный сигнал и посмотреть на осциллограмму? Ну если возможно, конечно.

[Ser.Balashoff]

Ну вот пока писал уже и рисунок появился А меандр все же интересно было бы увидеть как проходит...

[Uncle_Cherry]

@ Ser.Balashoff, зависимость аппроксимирования от частоты входного сигнала точно такая же, как и в простой дельта-модуляции. Подав на вход меандр, с разной частотой, ты увидишь от прямоугольника до треугольника, с постепенно уменьшающейся амплитудой.

Но! В схеме с адаптацией, соотношение сигнал\шум выше на n Х порядок.

А вот теперь, еще одна загадка, для разбирающихся.
Представим паузу. Что там остается - одна пила. Какая разница - больше амплитуда или меньше, все равно сотни килогерц, и ее не слышно.

Когда-то (20 лет назад) мой друг (звукорежиссер Кипелова - живем через дом, видимся не часто, оба занятые люди) купился на это дело. Передрал втихаря одну из первых версий моей примочки (до сих пор смеется, рассказывая мне об этом).
Все сбалансировал - какое счастье, полная тишина. А потом, тронул потихоньку струну, а там - полный шкря-бемоль!

Так вот, для борьбы с этим делом у меня есть два метода, которые использую параллельно.

[Peratron]

Любопытно было бы взглянуть, каким способом удается так быстро и точно подстраивать постоянную времени интегратора под входной сигнал,

В том то и дело, что в данном случае она не подстраивается: существует два аппроксиматора с фиксированным наклоном - "быстрый" и "медленный".
И если скорости аппроксимации медленного интегратора не хватает, недостающее берётся из быстрого.
Это приводит к совершенно иному характеру аппроксимации, чем тот, который существует в адаптивных ДМ - там, где осуществляется управление наклоном аппроксимации (как это сделано в исходном барчуковском АДМ). Во-первых, в таких АДМ существенно выше диапазон аппроксимации, во-вторых, интегральная мощность помехи  (неточность аппроксимации) при правильном алгоритме управления может быть существенно ниже, чем в схеме с двумя фиксированными аппроксиматорами.

Недостатком исходной барчуковской схемы является не самый удачный алгоритм управления масштабом пилы - он слишком медленный и ближе к классическому ШП, чем к тому, что нужно для правильной АДМ. Главное - там тормозной спад после достижения нужного уровня аппроксимации - что приводит к сильной перекомпенсации (излишне большому забросу через граничное значение).

Правильная схема АДМ обеспечивает показательное нарастание амплитуды аппроксимации при появлении серии отсчётов одного знака (в диапазоне до 60 дБ) и очень быстрый, практически мгновенный спад амплитуды аппроксимации при появлении первого же чередования отсчётов.
Это позволяет успешно отрабатывать импульсы входного сигнала с высокой крутизной, не теряя высокого разрешения для НЧ/СЧ сигналов.

В модифицированной (совместно с Володей Барчуковым) схеме АДМ максимальная скорость нарастания масштаба достигается после 4 одинаковых отсчётов, а сброс - первой же сменой знака. При этом, постоянная времени сброса составляет всего несколько десятков мксек - то есть, значительно меньше периода звукового сигнала.

Пока не очень понятно, что такое возможно вообще

В двухаппроксиматорной схеме очень легко определить максимальную и минимальную крутизну (скорость) аппроксимации - она не может быть ниже "медленного" интегратора и выше "быстрого".
То есть, весь диапазон "перестройки" (хотя в данном случае тут не идёт речь о какой либо подстройке скорости аппроксимации) определяется разницей постоянных времени. А она не может быть слишком большой - и значит, масштаб ошибки аппроксимации (шум квантования) тоже достаточно велик.

[Uncle_Cherry]

В том то и дело, что в данном случае она не подстраивается: существует два аппроксиматора с фиксированным наклоном - "быстрый" и "медленный".

Не знаю, у меня никогда, никаких "поддиапазонов" не было. У меня это раньше было на регистре, с исключающим "или". Насколько догонит интегратор звуковой сигнал - так и есть.
А потом, Сергей Иголкин (уроженец Новомосковска, а потом Житомирец, сейчас уже отошедший от музыки в область нано-технологий - физик еще тот!) с моей подачи, придумал диоды. А я это дело потом, еще дополнительно развил, чем и пользуюсь.
Никто толком не объяснил, как оно работает (и сам до конца не понял), но тем не менее.

Правильная схема АДМ обеспечивает показательное нарастание амплитуды аппроксимации при появлении серии отсчётов одного знака (в диапазоне до 60 дБ) и очень быстрый, практически мгновенный спад амплитуды аппроксимации при появлении первого же чередования отсчётов.

Это у меня уже было с регистром (после первой смены знака в любую сторону), а с диодами - тем более.

Кстати, 2 последовательных диода в моей схеме - это удачное решение под 9В.

[Peratron]

Никто толком не объяснил, как оно работает (и сам до конца не понял), но тем не менее.

Ну, что тут сказать...
Ну, очевидная же схема...

Это у меня уже было с регистром (после первой смены знака в любую сторону), а с диодами - тем более.

Диоды никак не могут заменить регистр...

[Uncle_Cherry]

Никто толком не объяснил, как оно работает (и сам до конца не понял), но тем не менее.

Ну, что тут сказать...
Ну, очевидная же схема...

Это у меня уже было с регистром (после первой смены знака в любую сторону), а с диодами - тем более.

Диоды никак не могут заменить регистр...

Не знаю, ты умный, вот и думай.
А я знаю, что оно работает. С меня этого достаточно.

[Uncle_Cherry]

В #68 задал один провокационный вопрос. Реакции пока не видно.
Ну что же...

[Peratron]

В #68 задал один провокационный вопрос. Реакции пока не видно.
Ну что же...

Вань, ты уж извини - но как то неудобно было тебя отсылать к учебникам по цифровому звуку.
Игра в угадайку - это зачем?!

ХИНТ: на аппроксиматоре (интеграторе) пила существует только на экране осциллоскопа!

Если б там была б пила - то ДМ был бы не работоспособен...

Ну, и ещё мелкая придирка - вообще то то, про что ты говоришь, называется "треугольник", а "пила" - она в телевизионной развёртке.
Но предыдущие замечания - не про это. Они про суть процесса дельта-модуляции, сущность которой невозможно достоверно определять без спектрального представления о дискретном сигнале.

[Uncle_Cherry]

Если б там была б пила - то ДМ был бы не работоспособен...

Как ты любишь придираться к словам.
Обмолвился! В спешке!

Уж мне ли не знать, что такое треугольник. Я тебе ведь, что нарисовал?
А то - к учебникам!
И так, всю жизнь учусь, а буду помирать - все равно буду осознавать себя дураком.

P.S. В обсуждаемой фразе, "пила" даже благозвучнее, как художественная аллегория.

[Uncle_Cherry]

ХИНТ: на аппроксиматоре (интеграторе) пила треугольник существует только на экране осциллоскопа!

Я не говорю о сигналах в разных точках преобразователя, а показываю только то, что в звуке.

Но предыдущие замечания - не про это. Они про суть процесса дельта-модуляции, сущность которой невозможно достоверно определять без спектрального представления о дискретном сигнале.

Достоверность сущности мне может и не нужна.

Мы ведь не знаем достоверно, как на самом деле устроен мир, может никогда и не узнаем.
Но тем не менее, пользуемся знаниями, которые нам доступны.

[Peratron]

@ Uncle_Cherry
По поводу пилы - непринципиально. Это так - что б неточность не вводила в смущение других.

А вот учебники - это по прямому смыслу. То есть, по принципу действия ДМ.

Фишка тут в том, что треугольник, который ты видишь на осциллоскопе - не регулярный: время от времени в нём добавляются "кривые зубы" - которые корректируют среднюю составляющую. Из-за их кратковременности и нерегулярности видеть их на осциллоскопе не удаётся - в крайнем случае они высвечиваются некоей тоненькой линией сверх основного яркого изображения.

Но именно эти отклонения от регулярности и несут звуковую информацию! Спектр их размазан по всей полосе - от самых нижних (инфразвуковых) частот и до частоты найквиста. При этом, в рабочей полосе (от постоянного тока до частоты найквиста) размещён так же и спектр звукового сигнала. Таким образом, эти "зубы" являются прямой помехой звуку - это ошибка квантования (ОК), свойственная процессу квантизации. Для каждой конфигурации АЦП - в том числе и АДМ - существует свой тип ОК.
Тип ОК никак не выявляется через осциллоскопическую картинку - но он напрямую определяет качество звучания.
Изучить ОК можно во-первых, аналитически - через анализ схемы ДМ, и во-вторых - при помощи спектроанализа.

В учебниках, к которым я отослал, это всё разбирается и обсасывается чрезвычайно плотно и досконально.
Обычного конструкторско-схемотехнического "здравого смысла" для понимания в полном объеме всех нюансов, сопровождающих процесс квантизации, маловато - нужно обязательно хорошо себе представлять спектральную область. То есть, владеть теорией сигнала в более расширенном, чем для обычного аналогового зукоконструирования, объёме...

буду помирать - все равно буду осознавать себя дураком

А зачем?! К чему эти посыпания головы пеплом?
Схемка твоя, к слову - очень интересная. Необычное ответвление от мейнстрима и заслуживает соответствующего уважения.

Но для оценки её реальных достоинств. а равно - и недостатков, нужно хорошо понимать именно мейнстрим...

UPD: по поводу картинки - то, что ты назвал "шумом паузы" на самом деле таковым не является! Это надтональные компоненты - которые даже если не отфильтрованы в схеме, слухом не воспринимаются.
Шумом же является нерегулярность этих надтональных импульсов. И она у тебя никак на картинке не обозначена.
В целом же, картинка не несёт никакой информации именно о шуме квантования (ошибке квантования).

Пора тебе всё же освоить спектроанализ - ставь обязательно Спектралаб. Будут вопросы по освоению - вэлком. С удовольствием отвечу - и в привате, и тут, в обсуждениях.
Без спектроанализатора заниматься АЦП - методически неправильно...

[Uncle_Cherry]

буду помирать - все равно буду осознавать себя дураком

А зачем?! К чему эти посыпания головы пеплом?

При чем здесь пепел?
Если мне будет дано хоть краешком прикоснуться к ЗНАНИЮ, я буду счастлив.
Хотя, как говорят - меньше знаешь, крепче спишь.
Но, это не наш удел.

UPD: по поводу картинки - то, что ты назвал "шумом паузы" на самом деле таковым не является! Это надтональные компоненты - которые даже если не отфильтрованы в схеме, слухом не воспринимаются.

Частичные ответы у меня есть. Для этого и был вопрос в посте #68.

[Uncle_Cherry]

Решил не томить неокрепшие души, отвечаю сам на #68.

При идеальном нуле АЦП, на выходе имеем только треугольник частоты дискретизации.
Но, на практике так не бывает. При приемлемом качестве звука амплитуда треугольника граничит с уровнем аналоговых шумов.
И при неидальном нуле неизбежно "набегание" реакции интегратора до переброса знака, и сброс сигнала на предыдущий уровень. Этот переброс происходит с определенной, более-менее стабильной частотой.
Если эта частота находится в звуковом диапазоне, то начинают петь "соловьи", которые на слух гораздо хуже любого белого шума.

Вот поэтому, я сознательно сдвигаю ноль, чтобы увести переброс в ультразвуковую область. Увлекаться этим тоже не стоит, так как при определенном потенциале все начинает повторяться по новой, но с каждым повторением все труднее становится выловить нужный режим.
Поэтому нужно остановиться на первом цикле.
Это один момент.

А вот и второй.
В моем АЦП, где сигнал суммирается на компараторе, параллельно резистору в обратной связи стоит ускоряющий конденсатор.
Если его убрать, преобразование станет слишком "белошумным" за счет очень малой амплитуды аппроксимации преобразователя.
Если превысить емкость, шум исчезнет, но вовсю станут петь "соловьи".
Так что его номинал имеет компромиссную величину.

Вот теперь, по моему преобразователю выложена самая полная информация.

Никому не запрещаю его коммерческого использования. Даже если мне от этого ничего не перепадет, я буду довольствоваться тем, что хоть в какой-то, малой степени, принес человечеству пользу.