Audio-Widget AB-1.1x con Sabre ES9012/9018

[nidirex]

Salve a tutti, sono interessatissimo alla soluzione widget di qnktc + SABRE ES9018, e stavo cercando di capire quanto si può implementare questo chip sulle pcb in vendita in coppia sul sito di Borgen. In realtà cerco una soluzione più economica al Buffalo, e l'idea open source ovviamente mi attira non poco.

Volevo chiedervi, visto che siete il "supporto italiano ufficiale" (ho trovato il link sul sito), se avevate provato a saldare il SABRE ES9018, e un eventuale collegamento I2S tipo WaveIO o simili.

[UnixMan]

Volevo chiedervi, visto che siete il "supporto italiano ufficiale" (ho trovato il link sul sito),

Immagino che Børge ci abbia linkato per via di questo thread, in cui ci diamo una mano a vicenda ed a cui talvolta partecipa anche lui ma, a scanso equivoci, precisiamo: AudioFaiDaTe NON è il "supporto italiano ufficiale" di nessuno!

se avevate provato a saldare il SABRE ES9018,

che io sappia no. Con un po' di perizia è fattibile anche con attrezzature domestiche, ma senza dubbio NON è una cosa semplice (e tantomeno per principianti).

Considera che, a differenza delle passate AB-1 ed AB-1.1 e della AB-1.2 di prossima uscita, le AB-1.12 ed 1.13 sono schede sperimentali, pensate esclusivamente per poter fare prove e test vari. Questo è particolarmente vero per l'uso con l'ES9012, per il quale non sono presenti (ne previste) le necessarie alimentazioni ne lo stadio di uscita analogico. A parte le difficoltà legate alla saldatura del chip (che sarebbero il meno), c'è da sviluppare e realizzare in proprio praticamente tutto. Se cerchi una soluzione "pronta", alternativa al Buffalo II/III di TP, le AB-1.12/3 decisamente NON fanno al caso tuo.

Considera inoltre che, per quanto riguarda la qualità del suono, in un DAC completo il chip del convertitore D/A vero e proprio è il meno. Conta molto di più tutto quello che c'è intorno: alimentazioni, clock, eventuali stadi di uscita analogici, ecc. Last but not least, contano moltissimo il layout del circuito stampato, gli eventuali cablaggi accessori, ecc. È del tutto inutile buttare soldi per DAC costosi come l'ES9012 o 9018 (o altri) se non li metti in condizioni di dare il massimo: un chip economico ben implementato suona meglio di uno costoso implementato in modo non adeguato!

Se vuoi una soluzione pronta, economica ma non di meno con un suono di discreto livello, a mio avviso ti conviene casomai prendere la AB-1.2 (appena sarà disponibile) o cercare se trovi una AB-1.1 di seconda mano.

Per l'ES9012/18 bisogna aspettare che qualcuno sviluppi una scheda adatta... oppure, se si è in grado di farlo, rimboccarsi le maniche e svilupparsela da soli (in quel caso, le AB-1.12/3 possono sicuramente tornare utili per i primi esperimenti). Ma un progetto del genere implica competenza, esperienza, un mucchio di lavoro e... esclude qualsiasi considerazione economica: alla fine si andrebbe sicuramente a spendere molto di più che per un Buffalo bello e pronto.

e un eventuale collegamento I2S tipo WaveIO o simili.

??

Il widget è principalmente una interfaccia USB-I2S, del tutto equivalente alla "WaveIO". Se monti una AB-x, non hai che da accoppiarla col il suo modulo digitale (le AB-x sono fatte per quello!).

[nidirex]

Ops, non volevo attribuire al forum responsabilità che evidentemente non ha, ho usato il termine ufficiale solo perché siete sul sito ufficiale di QNKTC, e il termine supporto perché in effetti il thread funge da supporto in italiano a quanti vogliano cimentari nell'impresa.

La mia richiesta proviene da diverse considerazioni che ho omesso credendo di essere OT. La prima è che sono abbastanza esperto di saldatura: riesco a saldare componenti 0201 (0,6mm x 0,3mm) per cui almeno sotto questo aspetto non sono limitato.

Poi, è da tempo che leggo centinaia di pagine su diyaudio e esamino schemi dei kit proposti da TwistedPear per costruirmi un dac, e a dire il vero ero orientato sull'OPUS dac (il COD dac, uscita in corrente, è da almeno 5 mesi out of stock, anche se Donegan e White hanno fatto l'ordine due giorni fa delle pcb a quanto pare), ma ciò che mi ha frenato è l'uscita in tensione del WM8741. O almeno, fino a qualche giorno fa ero favorevole al suo utilizzo (i dati tecnici sono incoraggianti), ma poi ho letto di uno stadio I/V su LInear Audio, che sicuramente conoscerete, e leggendo l'articolo ho capito che si tratta di un ottimo prodotto: consta, infatti, di uno stadio passivo (quindi con una resistenza che funge da convertitore I/V), discreto (jfet), accoppiato in continua (senza condensatori sul segnale) e open loop. Completo di un circuito di alimentazione denominato super-shunt, ovvero si trattarebbe di uno shunt che usa un CCS al posto della resistenza (di shunt, appunto).
Sono d'accordo con UnixMan quando parla di implementazioni del dac, e appunto per questo mi è venuto il dubbio che avendo a disposizione uno stadio di uscita a mio parere ottimo, perché non basare la scelta proprio su quello? Ma i dac con uscita in corrente in kit sono piuttosto limitati, per cui o ci si butta su TwistedPear col COD, oppure si sceglie qualcos'altro, consci del fatto che non è facile.

Un'altra considerazione è la seguente: non sono proprio un principiante di Eagle, nel senso che ho già realizzato una pcb con componenti "classici" non smd. Dando uno sguardo alla soluzione opensource del widget di QNKTC, sono stato tentato di usare l'ES9018 poiché le pcb possono ospitare tale dac. Il problema della alimentazioni si può risolvere facilmente con i moduli del Placid HD di TwistedPear, che è uno shunt, le regolazioni locali ovvero prossime al SABRE potrebbero essere svolte dai Trident, quello che manca è proprio la pcb su cui saldare l'ES9018.

Riguardo l'ingresso, ho già acquistato una XMOS USB ->I2S, per cui a meno di non farne a meno (scusate il gioco di parole)... quella c'ho

Che manca...? Ah, ecco: tutte le regolazioni software del SABRE andrebbero fatte con hifiduino, che supporta il Buffalo in un modo eccellente (compresa regolazione del volume tramiter encoder rotativo), filtri, etc. etc.

Penso infine, scusandomi per la lunghezza del post ma sto solo rispondendo a quello precedente, che la sperimentazioene, considerati tutti gli aspetti sopracitati, sia limitata alla configurazione del SABRE, che magari in via sperimentale potrebbe essere implementata con dip-switch e in seguito con HiFi-duino. Che ne pensate? Secondo me si risparmia rispetto al Buffalo.

[UnixMan]

Ops, non volevo attribuire al forum responsabilità che evidentemente non ha, ho usato il termine ufficiale solo perché siete sul sito ufficiale di QNKTC, e il termine supporto perché in effetti il thread funge da supporto in italiano a quanti vogliano cimentari nell'impresa.

nessun problema, la mia puntualizzazione era solo per evitare fraintendimenti.

La mia richiesta proviene da diverse considerazioni che ho omesso credendo di essere OT. La prima è che sono abbastanza esperto di saldatura: riesco a saldare componenti 0201 (0,6mm x 0,3mm) per cui almeno sotto questo aspetto non sono limitato.

allora... green light, you are go!

Riguardo l'ingresso, ho già acquistato una XMOS USB ->I2S, per cui a meno di non farne a meno (scusate il gioco di parole)... quella c'ho

rivendila, o usala per altro. Con le AB-1.x (ed il relativo modulo dedicato) usi il Sabre in modalità sincrona, con i clock sulla AB vicino al DAC (e NON sul modulo I2S), che è molto meglio. Piuttosto, per sfruttare al meglio il Sabre avresti bisogno di clock a frequenze più alte (multiple) di quelli a ~ 22/24MHz forniti di default.

Che manca...? Ah, ecco: tutte le regolazioni software del SABRE andrebbero fatte con hifiduino, che supporta il Buffalo in un modo eccellente (compresa regolazione del volume tramiter encoder rotativo), filtri, etc. etc.

modificando il firmware, potresti fare tutto direttamente anche con il uC del modulo digitale del widget...

[nidirex]

@UnixMan

Il discorso della modalità sincrona è quello che mi interessa maggiormente. Stavo infatti leggendo questo interessante documento:

http://hifiduino.wordpress.com/2012/01/

dove viene spiegato come lavora l'ES9018 in caso di clock sincrono e asincrono, e alcune configurazioni commerciali che usano la prima modalità.

Per le alimentazioni, visto che onboard del widget ci sono, se non erro, tre circuiti separati si potrebbero configurare con 3 LDO e in un primo momento alimentarli a batterie LiPo; ho calcolato che con 7 LiPo si alimentano separatamente gli stadi di alimentazione del SABRE ottenendo un consumo pressocché omogeneo -> 4 LiPo per analog_supply, 1 LiPo per digital_supply, 2 LiPo per digital_core. I consumi sono rispettivamente di 3,3V-25mA, 3,3V-7mA, 1,2V-37mA.

Spero di non essere OT parlando solo del SABRE ES9018 (è quello che mi interessa).

[UnixMan]

Spero di non essere OT parlando solo del SABRE ES9018 (è quello che mi interessa).

per evitare confusione, ho spostato la discussione sul widget con l'ES9012 in un nuovo thread dedicato.

Si, la soluzione delle batterie è un po' scomoda ma praticabile, specie come primo test. A bordo delle AB-1.1x ci sono anche diversi regolatori, tra cui i nuovi a bassissimo rumore pensati per i clock.

[nidirex]

Ammetto che tra tutte le versioni del widget esistenti e in fieri non ho ancora le idee chiare su quale utilizzare con l'ES9018 e il collegamento sincrono tra USB -> I2S e il dac stesso.

Si parla di AB-1.2 USB DAC, che finito dovrebbe essere una pariferica in cui in ingresso c'è la USB e in uscita l'out del dac (ovviamente nel caso del SABRE ci vuole uno stadio I/V)... ma questa pcb, che poi sarebbe la seconda versione del widget, può ospitare l'ES9018? Perché in questo momento l'unico schema in cui è presente questo chip è questo:

http://www.qnktc.com/Ab-1.12_20120429_xC01_sch.pdf

(ho segnalato all'autore che la didascalia è sbagliata, non si tratta del PCM_XXXX). Però queste pcb sono "proto" (che vuol dire, non sono tutte proto?), e inoltre farebbero parte della prima serie?

Altra considerazione: se si parla di collegamento sincrono, mi pare di aver capito che per sfruttare tutta la risoluzione del dac i quarzi dovrebbero avere una frequenza di oscillazione di 90.3168 MHz e 98.304 Mhz, esatto? Ma le proto board vengono vendute con quarzi "Golledge high-quality XOs, 2x 22.5792 and 2x 24.576MHz attached". C'è qualcosa che non quadra...

[UnixMan]

Ammetto che tra tutte le versioni del widget esistenti e in fieri non ho ancora le idee chiare su quale utilizzare con l'ES9018 e il collegamento sincrono tra USB -> I2S e il dac stesso.

nelle versioni di Børge, l'Audio Widget si divide in due schede: una ospita il uC che provvede all'interfaccia USB-I2S ed alle funzioni accessorie (linea di controllo per la selezione dei clock, controllo del DAC, display, ecc) mentre l'altra, denominata "Audio Board" (AB-*) ospita il DAC, i clock, le alimentazioni, i circuiti accessori nonché la stessa scheda con il uC, che è fatta per essere montata sulla AB stessa come una "daughter card" (vedi foto...).

A differenza della precedente, la nuova versione della schedina con il uC (il modulo USB-I2S) prevede anche la possibilità di montare i clock localmente in modo da poterla utilizzare anche "stand-alone" (senza una AB) con DAC preesistenti, ma per l'uso con le AB-* i clock NON devono essere montati su quella scheda!

Normalmente i due clock sono montati sulla AB, vicino al DAC. Vengono comunque selezionati automaticamente dal uC a seconda del sample rate dello stream in ingresso. Il clock attivo (che è il MCLK del DAC) viene diviso (per adattarlo alle esigenze del uC) ed inviato indietro alla schedina del uC attraverso il connettore, così che lo stream I2S generato dal uC stesso è sempre sincrono al clock locale del DAC e l'eventuale jitter presente sul bus I2S diventa ininfluente (quantomeno con alcuni tipi di DAC tra cui i Sabre).

Si parla di AB-1.2 USB DAC, che finito dovrebbe essere una pariferica in cui in ingresso c'è la USB e in uscita l'out del dac (ovviamente nel caso del SABRE ci vuole uno stadio I/V)... ma questa pcb, che poi sarebbe la seconda versione del widget, può ospitare l'ES9018?

No. Così come le precedenti AB-1 ed AB-1.1, la AB-1.2 sarà un prodotto finito. La AB-1 (se ben ricordo) utilizzava l'ES9022, la AB-1.1 l'ES9023 mentre la AB-1.2 (probabilmente) utilizzerà il DAC AKM4430.

Al momento, l'eventuale implementazione del ES9012 (che è la versione solo stereo del 9018) è prevista soltanto nelle due schede sperimentali (vendute insieme) AB-1.12 ed AB-1.13:

http://www.qnktc.com/ab_1_12_13.php

Però queste pcb sono "proto" (che vuol dire, non sono tutte proto?),

no, come detto le vecchie AB-1 ed AB-1.1 erano prodotti finiti, così come sarà anche la prossima AB-1.2.

Altra considerazione: se si parla di collegamento sincrono, mi pare di aver capito che per sfruttare tutta la risoluzione del dac i quarzi dovrebbero avere una frequenza di oscillazione di 90.3168 MHz e 98.304 Mhz, esatto? Ma le proto board vengono vendute con quarzi "Golledge high-quality XOs, 2x 22.5792 and 2x 24.576MHz attached". C'è qualcosa che non quadra...

ripeto: sono schede sperimentali. Børge le ha realizzate soprattutto per testare le soluzioni che implementerà nella AB-1.2. Dato che aveva spazio libero sul PCB, ha aggiunto la possibilità di montarci un ES9012 (non sono sicuro se ci si possa montare anche il 9018), ma in pratica c'è solo lo spazio dove saldarlo e quelli per i relativi condensatori di by-pass locale. Per tutto il resto, chi vuole provare ad utilizzarlo deve arrangiarsi da solo.

Per cominciare puoi provarlo anche con la coppia di clock forniti di default, ma senza dubbio per ottenere le prestazioni ottimali dovresti procurarti una coppia di clock a frequenze multiple, 2x, 3x o 4x rispetto a quelli forniti (cosa non facile, purtroppo).

(ah, devi anche verificare che il divisore che genera il clock per il uC sia in grado di gestirli correttamente, in ogni caso la frequenza del clock inviato indietro al uC NON deve cambiare rispetto a quella attuale!)

[nidirex]

...

Per cominciare puoi provarlo anche con la coppia di clock forniti di default, ma senza dubbio per ottenere le prestazioni ottimali dovresti procurarti una coppia di clock a frequenze multiple, 2x, 3x o 4x rispetto a quelli forniti (cosa non facile, purtroppo).

(ah, devi anche verificare che il divisore che genera il clock per il uC sia in grado di gestirli correttamente, in ogni caso la frequenza del clock inviato indietro al uC NON deve cambiare rispetto a quella attuale!)

Beh, se devo usarlo coi quarzi già forniti, visto che ho una interfaccia USB ->I2S su base XMOS che è completa e funzionante, preferisco usarla con quella.. utilizzando quindi una delle due pcb solo come supporto del SABRE (9012 e 9018 dovrebbero essere intercambiabili).

Bisognerebbe verificare anche il firmware del uC a questo punto.

[UnixMan]

Beh, se devo usarlo coi quarzi già forniti, visto che ho una interfaccia USB ->I2S su base XMOS che è completa e funzionante, preferisco usarla con quella.. utilizzando quindi una delle due pcb solo come supporto del SABRE (9012 e 9018 dovrebbero essere intercambiabili).

la vedo più complicata. Per usare la Xmos o installi un altro clock sulla AB e fai lavorare il Sabre in modalità asincrona oppure devi modificare la Xmos per prelevare il clock attivo e portarlo al Sabre (peggiorando sensibilmente jitter e phase noise a causa dei collegamenti). Come detto, IMHO se vuoi usare la AB ti conviene senza dubbio utilizzare la sua scheda dedicata. Non sarà certo il suo costo a cambiare qualcosa nell'economia generale di un progetto simile! Per contro, la sua scheda dedicata ti offre già tutte le connessioni che ti possono servire (incluso I2C ed I/O vari) e, soprattutto, i clock sono dove devono essere: vicini al DAC.

Altrimenti, IMHO tanto vale che ti progetti tutto da zero e realizzi un PCB dedicato per il DAC che vuoi realizzare così come lo vuoi fare in tutte le sue parti: alla fine fatichi di meno e probabilmente ottieni un risultato migliore.

Bisognerebbe verificare anche il firmware del uC a questo punto.

se vuoi utilizzare il uC anche per programmare il Sabre, ovviamente il firmware va' modificato per fargli fare quello che ti serve: al momento il 9012/9018 non sono tra i chip già previsti. Se te la cavi con l'inglese ti conviene senz'altro andare sulla mailing list ufficiale del progetto e chiedere informazioni li. Ti conviene chiedere anche nel thread su diyAudio. Con un po' di fortuna, forse potresti anche trovare qualcun altro che ha in progetto di sperimentare il 9012 sulle AB-1.12/3 e potreste darvi una mano a vicenda.