Полная версия этой страницы:
Оцифровка звука
krevski
Nov 3 2013, 20:12
Помогите, реализовать простую схему оцифровки звука микрофон, операционный усилитель, ацп на макетной плате или где про ето можно почитать?
При такой постановке вопроса больше вопросов, чем ответов. Какое нужно качество, куда с этой макетной платы должна пойти цифра и в каком виде, какой микрофон (в смысле какой с него уровень сигнала). В любом случае, если хотите разумное качество, то АЦП должен быть дельта-сигма.
kovigor
Nov 3 2013, 22:30
Цитата(krevski @ Nov 3 2013, 23:12)

Помогите, реализовать простую схему оцифровки звука микрофон, операционный усилитель, ацп на макетной плате или где про ето можно почитать?
Например:
http://www.atmel.com/Images/doc1456.pdf
Orthodox
Nov 4 2013, 11:47
Цитата(Alex11 @ Nov 4 2013, 00:55)

В любом случае, если хотите разумное качество, то АЦП должен быть дельта-сигма.
С чего-бы это? Понятно,что для преобразования сигналов "постоянного тока" от тех-же термопар,всяческих датчиков и подобного - "АЦП должен быть дельта-сигма",причём практически безальтернативно.
Но вот почему это так для сильнопеременного звукового сигнала?
Хотя может быть ответ типа: "разумное качество" (понимаемое всеми по-разному) даст и дельта-сигма,но тогда почему АЦП непременно должен быть дельта-сигма ?
krevski
Nov 4 2013, 19:39
мне нужно оцифровать, человеческую речь и после этого зашифровать цифровой сигнал при помощи ПЛИС? нужна простейшая реализация?
кто может помочь или что-то посоветовать?
kovigor
Nov 4 2013, 19:59
Цитата(krevski @ Nov 4 2013, 22:39)

кто может помочь или что-то посоветовать?
Простите, а я для кого ссылку дал ?
А зачем вам речь шифровать ? Вы скремблер делаете ?
Цитата(krevski @ Nov 4 2013, 22:39)

мне нужно оцифровать, человеческую речь и после этого зашифровать цифровой сигнал при помощи ПЛИС? нужна простейшая реализация?
кто может помочь или что-то посоветовать?
Реально: постановка задачи шокирует! Но можно и внятно ответить...
... АЦП вовсе необязательно дельта-сигма, но почти обязательно - с параллельным выходом, дабы не расходовать попусту ресурсы ПЛИС. 16 бит более чем, можно и меньше, но не нужно: Лишние биты можно и нужно в ПЛИС отсечь для обработки звукового сигнала.
Далее: нужно ранжировать уровень усиления сигнала с микрофона. Это проще всего делать с помощью цифрового потенциометра или ЦАП. Первые имеют гнусную особенность искажать сигнал при перестройке, а кроме того имеют последовательный интерфейс, что тоже не айс. Вторые лишены обоих недостатков, выбор лежит к ним!
По аналоговой части не силён, но не вижу ничего сложного. Готовую схему не ищите: случай редкий, почти уникальный. Обычно мк с этим справляются...
Дельта-сигма нужен для получения нормального уровня нелинейных искажений. Если ТС устраивают и единицы процентов, то можно, конечно, любой. Кроме того, в нормальном звуковом АЦП будет сразу встроенный регулируемый усилитель, что сильно упрощает остальную схемотехнику. Бояться последовательного выхода, мне кажется, не нужно. При этом дополнительный расход в ПЛИС будет ячеек 20, зато существенная экономия по ножкам.
Orthodox
Nov 5 2013, 03:44
Цитата(Alex11 @ Nov 5 2013, 02:27)

Дельта-сигма нужен для получения нормального уровня нелинейных искажений. Если ТС устраивают и единицы процентов, то можно, конечно, любой.
Вот теперь понял - любой АЦП (кроме дельта-сигма) даст искажения в единицы процентов. И это на форуме профессионалов !!! Нет слов...
Цитата(Alex11 @ Nov 5 2013, 02:27)

Дельта-сигма нужен для получения нормального уровня нелинейных искажений. Если ТС устраивают и единицы процентов, то можно, конечно, любой. Кроме того, в нормальном звуковом АЦП будет сразу встроенный регулируемый усилитель, что сильно упрощает остальную схемотехнику. Бояться последовательного выхода, мне кажется, не нужно. При этом дополнительный расход в ПЛИС будет ячеек 20, зато существенная экономия по ножкам.
Ну не 20, а побольше, аесли разрядность 24, то и все 40, но не в этом дело. Дело в том, что параллельный интерфейс кроме экономии позволяет элементарно эмулировать поток данных с АЦП для отладки ЦОС. С последовательным интерфейсом несколько сложнее, хотя при желании и это возможно.
В принципе, ваш вариант проще и оптимальнее.
Цитата(Orthodox @ Nov 5 2013, 06:44)

Вот теперь понял - любой АЦП (кроме дельта-сигма) даст искажения в единицы процентов. И это на форуме профессионалов !!! Нет слов...

Наверное имелось в виду, что специализированные звуковые дельта-сигма АЦП имеют наибольшую разрядность, линейность и более подходящие другие характеристики. Хотя вывод о непригодности др. АЦП режет слух...
Цитата(VCO @ Nov 5 2013, 18:12)

Ну не 20, а побольше, аесли разрядность 24, то и все 40, но не в этом дело. Дело в том, что параллельный интерфейс кроме экономии позволяет элементарно эмулировать поток данных с АЦП для отладки ЦОС. С последовательным интерфейсом несколько сложнее, хотя при желании и это возможно.
Какие вообще проблемы тестбенча для i2s АЦП?
Цитата(DASM @ Nov 5 2013, 19:14)

Какие вообще проблемы тестбенча для i2s АЦП?
Никаких. Речь не об этом...
А о чем? вы же сами пишите про эмуляцию потока для отладки.
Цитата(DASM @ Nov 5 2013, 19:28)

А о чем? вы же сами пишите про эмуляцию потока для отладки.
Я не писАл конкретно про I2S, я писАл в общих чертах о последовательном и параллельном интерфейсах.
Нет проблем - отлично, задача ТС можно сказать полностью решена!
Orthodox
Nov 5 2013, 18:17
Цитата(VCO @ Nov 5 2013, 18:12)

Хотя вывод о непригодности др. АЦП режет слух...
Во-во ! Да что там - просто оторопь берёт
Далее по теме - помимо работы с цифрой в проекте присутствует простейший микрофонный усилитель.И вполне может быть,что всё обойдётся,но в микрофонных усилителях при борьбе с шумами и за разборчивость речи насколько мне известно довольно часто приходится применять нетривиальные решения по обработке сигнала (хотя бывает по всякому). Из простейшего - переменный коэффициент усиления по полосе и так далее по нарастающей. То есть надежды на то,что удастся обойтись простейшей реализацией при приемлемом качестве,не факт что сбудутся...
Хотя может быть предполагается заглушенное студийное помещение (тогда не нужно выделять человеческую речь из непредсказуемого внешнего шума) + микрофон с лошадиной чувствительностью и огромным выходным сигналом,практически напрочь лишенным шумов и наводок...
Мы тут слегка гадаем при отсутствии четко поставленной задачи, но по контексту похоже что речь идет о телефонном качестве речи. Так что можно использовать десятки лет опыта ATT. Известно что семплирование на 8 КГц 12-16 бит, которые логарифмически сжимаются в 8 бит (u-law или A-law) работает. Пользуемся каждый день. Наверняка есть специализированные миктросхемы для телефонов. Но наверное проще всего сделать на AVR. Уже ссылку приводили.
Скорее всего речь не идет о записи аудиофильских виниловых дисков, так что лампы, многобитные параллельные ADC и золотые провода не предлагать
Цитата(Orthodox @ Nov 4 2013, 15:47)

С чего-бы это? Понятно,что для преобразования сигналов "постоянного тока" от тех-же термопар,всяческих датчиков и подобного - "АЦП должен быть дельта-сигма",причём практически безальтернативно.
Но вот почему это так для сильнопеременного звукового сигнала?
Хотя может быть ответ типа: "разумное качество" (понимаемое всеми по-разному) даст и дельта-сигма,но тогда почему АЦП непременно должен быть дельта-сигма ?
- Постоянный или переменный сигнал, не имеет значения. Это вопрос целесообразности и достижимости поставленных задач теми или иными средствами.
- Нет такого понятия "сильнопеременный сигнал". Уместнее говорить об амплитудных и спектральных характеристиках сигнала.
- АЦП может быть любым. Главное, что бы АЦП обеспечивал требуемые параметры преобразования.
Другой вопрос, что в очень широком диапазоне параметров, решения с использованием дельта-сигма АЦП оказываются проще в реализации и дешевле, нежели решения с "классическими" АЦП. К звуковому диапазону частот это тоже относится.
И другой же вопрос, что для многих задач важнее использовать подходящую специализированную микросхему, безотносительно к типу АЦП, реализованному в данной микросхеме. Уже упоминавшаяся элементная база для телефонии - как раз из этой области.
Orthodox
Nov 7 2013, 13:05
Цитата(prig @ Nov 7 2013, 15:02)

АЦП может быть любым. Главное, что бы АЦП обеспечивал требуемые параметры преобразования.
Просветите пожалуйста - раз АЦП может быть любым,то существуют и ВЧ-АЦП хотя-бы на сотни МГц по технологии дельта-сигма? Я что-то не в курсе...
И ежели таковых (ВЧ-АЦП на дельта-сигма) не обнаружится,то с чего-бы это именно дельта-сигмы такие низкочастотные ?
Дальше обсудим "вопрос целесообразности и достижимости поставленных задач теми или иными средствами"
Речь не о том, что существует, а что нет. Речь о том, что с точки зрения любой конечной задачи, АЦП - это чёрный ящик с конечным набором параметров.
Если эти параметры удовлетворяют условиям задачи (включая применимость на практике, финансовые и прочие аспекты), что именно находится внутри АЦП, не имеет значения.
Ну, а то, что для каждой конкретной технологии есть ограничения по области применения, частотному диапазону и т.д., это как бы очевидно.
Разговоры на тему типа "ВЧ-АЦП на дельта-сигма" совершенно бессмысленны.
Orthodox
Nov 7 2013, 15:10
Цитата(prig @ Nov 7 2013, 17:44)

Речь не о том, что существует, а что нет. Речь о том, что с точки зрения любой конечной задачи, АЦП - это чёрный ящик с конечным набором параметров.
Если эти параметры удовлетворяют условиям задачи (включая применимость на практике, финансовые и прочие аспекты), что именно находится внутри АЦП, не имеет значения.
Ну, а то, что для каждой конкретной технологии есть ограничения по области применения, частотному диапазону и т.д., это как бы очевидно.
Разговоры на тему типа "ВЧ-АЦП на дельта-сигма" совершенно бессмысленны.
Студент (cтудентка) что-ли ? Сам-то (сама-то) хоть каким-нибудь АЦП-преобразованием занимался (занималась)?
Откуда такие предположения ? Два поста с абсолютно общими,неконкретными раздуминами и размышлизмами "на тему АЦП". Любой,решающий по работе хоть сколь-нибудь серьёзные задачи по АЦП-преобразованию вынужден для начала определиться с типом преобразования и так далее... Но уже вот эта "первичная" необходимость с выбором типа АЦП производит мощнейший терапевтический эффект по лечению от болтологии,а потом ещё и коллеги- инженеры "помогут"(в лучшем случае дружным ржанием),затем начальство и так далее...
PS: каких только ответов не получал в этом-же аналоговом разделе форума на простой (казалось-бы) вопрос типа "какова разрешаюшая способность стандарта SACD на верхней звуковой частоте 20 кГц".
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...6090&st=135 Чаще всего отвечали что-то вроде того "Да вы знаете какая разрешающая способность у современных ЦАП" !!! Нет слов...
Orthodox, какую конкретику Вы ожидаете для исходной постановки задачи в данной теме?
Ссылку на ту тему Вы зря дали.
- От моего конкретного вопроса по AD1955 Вы утекли в рассуждения типа "сильнопеременный сигнал". Я тогда не стал сильно акцентировать, но Вы опять туда же.
- Попутно Вы продемонстрировали откровенно слабые знания современной элементной базы. Мультибитный модулятор для Вас в диковинку оказался.
- Проигнорировали любезно предоставленную кем-то ссылку по SACD с ответами на Ваш не вполне корректно поставленный вопрос "какова разрешаюшая способность стандарта SACD на верхней звуковой частоте 20 кГц". А теперь начинаете о том же. Давно уже и самому разобраться можно было бы.
- Ваши практические навыки тоже вызывают большие сомнения. Если бы Вы разработали хотя бы один аналого-цифровой фронтэнд с жёсткими требованиями к динамическим параметрам, разработали бы методику испытаний и потом подтвердили бы все параметры при сдаче заказчику, вышеперечисленной ерунды не наблюдалось бы.
Крче, троллинг детектид.
Orthodox
Nov 7 2013, 19:13
Цитата(prig @ Nov 7 2013, 19:55)

Orthodox, какую конкретику Вы ожидаете для исходной постановки задачи в данной теме?
Ссылку на ту тему Вы зря дали.
- От моего конкретного вопроса по AD1955 Вы утекли в рассуждения типа "сильнопеременный сигнал". Я тогда не стал сильно акцентировать, но Вы опять туда же.
- Попутно Вы продемонстрировали откровенно слабые знания современной элементной базы. Мультибитный модулятор для Вас в диковинку оказался.
- Проигнорировали любезно предоставленную кем-то ссылку по SACD с ответами на Ваш не вполне корректно поставленный вопрос "какова разрешаюшая способность стандарта SACD на верхней звуковой частоте 20 кГц". А теперь начинаете о том же. Давно уже и самому разобраться можно было бы.
- Ваши практические навыки тоже вызывают большие сомнения. Если бы Вы разработали хотя бы один аналого-цифровой фронтэнд с жёсткими требованиями к динамическим параметрам, разработали бы методику испытаний и потом подтвердили бы все параметры при сдаче заказчику, вышеперечисленной ерунды не наблюдалось бы.
Крче, троллинг детектид.
1. От вопроса про возможности стандарта SACD вы "утекли" в возможности ЦАП AD1955. Или ЦАП чудесным образом повышает разрядность сигма-дельта АЦП ?
2. Да хоть вообще не имею понятия про "современную элементную базу" - какое отношение имеет мультибитный ЦАП к возможностям сигма-дельты АЦП SACD ?
3. Ну раз сами-то разобрались (в отличие от меня),то уж наверное в состоянии без "любезно предоставленных ссылок" дать оценку "разрешаюшей способности стандарта SACD на 20 кГц". Пора нести свет истины в тьму моего невежества...
4.Да хоть вообще нет никаких "практических навыков" у меня - какое отношение моё убогое состояние разработчика без практических навыков имеет к конкретному вопросу о "разрешаюшей способности стандарта SACD" ?
Ну и кто здесь тролль?
Ещё раз - в состоянии без "любезных ссылок" и прочей,очень мягко говоря,неконкретики про замечательные ЦАП-ы ответить ? И свет истины про то,заслуживает-ли стандарт SACD первую букву в собственном наименовании,а именно Super,наконец-то воссияет и для таких как я...
Или дальше позориться будете ?
>>Ну и кто здесь тролль?
Это как раз не вызывает сомнений: обсуждается "телефонная" полоса для речи, Вы опять поднимаете SACD. Честное слово, пойдите с этим в аудиофильский форум. Если очень надо, откройте свою тему о SACD. Но тут это ни при чем.
QUOTE (Orthodox @ Nov 7 2013, 21:13)

Ну и кто здесь тролль?
Вы
повторю уже сказанное для звука есть готовые решения - PCM codec, имеются с всевозможными вариантами интерфейсов, тактовых частот, фильтров DC, 50,60Hz, цифровых и антиэлайсинговых фильтров, количество входов-выходов, входов на микрофон и т.д. и т.п., пожалуй это одновременно и одно из самых дешевых решений. поищите у TI, AD, ST, ON выбора много.
что применял сам - AD1885, PCM3500.
Цитата(shf_05 @ Nov 8 2013, 19:07)

повторю уже сказанное для звука есть готовые решения
...
Пока ТС не обозначил задачу более чётко, диапазон вариантов всё ещё достаточно велик.
Было высказано предположение о "телефонном" диапазоне, но ТС это не прокомментировал.
Микрофон+АЦП+ПЛИС, это ещё ни о чём. Не говоря уже о том, кто и как понимает "требование" "простая схема".
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста,
пройдите по ссылке.