SDM (DSD) модуляторы и все что с ними связано

На фоне интереса к ЦАПам умеющим воспроизводить DSD формат нативно, в особенности проект DSC, возникает необходимость к изучение работы модуляторов способных преобразовывать более распространенный формат аудио файлов из PCM в DSD.

Об этом и хотелось бы поговорить, обменяться наблюдениями и опытом связанным непосредственно с модуляторами SDM(DSD). У многих на данном форуме имеется опыт и мнения по данному направлению. Предлагаю объединить усилия и сдвинуть вопрос с “мертвой” точки через публичную дискуссию. :hugs:

Цели по модуляторам:

  • Изучение работы
  • Анализ реализованных примеров
  • Разработка концепции
  • Создание модулятора в железе (FPGA, ADSP, XMOS и т.п.)

Ссылки:
Look-ahead sigma-delta modulation and its application to super audio CD Janssen, E.

Foobar2k ASIO driver (Maxim V.Anisiutkin maxim.anisiutkin@gmail.com)
ASIOProxy

3 симпатии

К перечню ссылок можно добавить:

Цифровая обработка сигма-дельта модулированных сигналов звукового диапазона частот, Чуфаров И.Г.

Исследование устойчивости каскадного однобитового сигма-дельта модулятора, Хохряков Е.И.

Trellis-type Sigma Delta modulators - Pieter Harpe

3 симпатии

Подписался.

1 симпатия

Наконец-то в баре нормальные человеческие темы пошли, как раз для пятницы :slight_smile:

Там дуйский дух…
Там дуем пахнет!

1 симпатия

Японцы занимались этой темой. Плата P2D FPGA почти готова (2012):
http://fpga.cool.coocan.jp/wordpress/?p=369
Продолжение 2015 PD2 v.2:
http://fpga.cool.coocan.jp/wordpress/?p=1346


Походу и купить уже можно платки PCM2DSD и не только их:
http://fpga.cool.coocan.jp/electrart/pcm2dsd.html

1 симпатия

Тема на VEGALAB аппаратная конвертация PCM-DSD512,ПЛИС?

Они и Bulk режим реализовали (UDA BULK ASIO driver 公開します | エレクトロアートのデジタルオーディオ実験室). Несколько лет назад хотел заказать UDA_mini2 - в ответ тишина.

ElectrArt выложили описание алгоритма реализации Over Sampling Digital Filter на SPARTAN XC3S200 (Марат давно знаком с этим документом).

Еще в копилку:
Elimination of idle tones by 2-bit adaptive sigma-delta modulation system

1 симпатия

Может надо прикинуться японцем чтобы ответили или попробовать через посредника заказать…

Я так SDtrans384 заказывал, через BestJapan.
Проблема в том, что у ElectrArt нет функции “купить” на странице webstore. Другого посредника искать уже не было желания.

перед тем как реализовывать чтото в железе, необходимо промоделировать идею в какой либо среде.

  1. Что посоветуете для изучения? matlab? Labwiev? Simulink?
  2. Что есть хороший модулятор а что плохой, какие критерии? спектры на синусе? Искажения?
  3. Какие “численные” требования к задаче разработки модулятора? Ваше видение.

Исходники беты конвертора wav2dsf авторства Koon3876 (позднее доработанного Sunacchi в виде wav2dff v1.5) в качестве “затравки”: Wav2DSFconverter01_by_Koon3876.cpp.pdf (20.1 КБ)

  1. Simulink.
  2. Минимальный уровень характерных артефактов SDM (idle tones, limit cycles) в слышимом диапазоне частот и стабильность вплоть до входного уровня 0,74Q. Наиболее интенсивный пик idle tones имеет частоту 3/20 несущей - 423.36Hz для dsd64, 846.72Hz для dsd128, 1693.44Hz для dsd256 и 3386.88Hz для dsd512, соответственно. С увеличением частоты несущей артефакты смещаются в область максимальной чувствительности слуха. а) UNDERSTANDING SIGMA–DELTA MODULATION: The Solved and Unsolved Issues, б) Delta-Sigma Data Converters Short Course.
  3. Пример подхода к задаче: INTEGRATED CIRCUIT DESIGN OF SIGMA-DELTA MODULATOR FOR ELECTRIC ENERGY MEASUREMENT APPLICATIONS
4 симпатии

Wav2DSFconverter01_by_Koon3876.cpp.pdf только у меня не грузится?

В смысле “не грузится”? Это обычный текстовый файл cpp. Расширение pdf добавлено для обхода ограничений движка форума.

1 симпатия

Видимо следует указать источник - dsftools/wav2dsf at master · okabee326/dsftools · GitHub
Только автор там okabee326

На GitHub файл выложен 8 Jul 2017, тогда как оригинал Wav2DSFconverter01_20111129.cpp датирован 30 Nov 2011. Ник на diyaudio - koon3876.
Профильная ветка:
DSD Playback system, DSF Player + USB DDC + DSD Amplifier, page 10,
DSD Playback system, DSF Player + USB DDC + DSD Amplifier, page 11.
На PCM-DSDコンバータ авторство указано открытым текстом:

当プログラムの最初の著作者はKOON3876氏です。
彼に感謝します。

UPD. Исходники версии 1.0.0.5 PCM-DSD_Converter.

2 симпатии

Герман, это очень подходящий материал для изучения! :hugs:

О хваленом модуляторе в HQplayer известна информация как он реализован?

скачал ЕХЕшник, так и не смог сконвертировать ВАВ файл чтобы оценить качество конверсии.

Пробовали исполняемый файл wav2dff версии 1.5? Если исходный wav имеет высокий уровень, скорее всего преобразование прерывается при перегрузе модулятора:

I found a possible cause of the error.

Please add “/r” option in your command line, for example,
> wav2dff “c:\data\aaa.wav” /r /DSD256 /t:32768
and please execute it again.

I omitted options “/r” and “/n:xx” in my explanation of the previous post because I think they were so complicated. But now, I need to explain these.

When the program encounters a “clipping” event, it recognizes the audio level value as erroneous and terminates the processing. That might be why you couldn’t get any resulting file.

The program has an internal value named as “Normalization factor” which initial value is proportional to a given DSD sampling rate. The factor is used to re-adjusting the audio level values.

If you specify the “/r” option, the program automatically try to re-generates a DSD output file by decreasing the Normalization factor value by 1 at the occurrence of the first clipping. In the case that the program finds a new clipping again, it will try processing again by decreasing the Normalization factor by 1. The iteration limit is 10.
If you can not get any result even within 10 decrements, you need to specify a larger decrement value by using the option “/n:-xx”, for example, “/n:-16”. (The value “-16” is named as “Normalization Offset” by Sunnachi.)

Есть сравнение wav2dff с DSDdirect от Sony.

Non-disclosure agreement :sunglasses:

ΔΣ Modulator Output multi-bit data to SR DAC. This block consists of a third-order digital
delta-sigma modulator.

старая SAA7350 тоже 3 порядка, а аппаратура на ней + 1547 до сих пор “будоражит умы”. Сейчас, то ли за счет возросшей производительности ЦП ДСП ФПГ, порядок модулятора “декларируют” вплоть до 7го.

1 симпатия