Moniteur signal SPDIF pour DAC et préampli compact

[Hectorbio]

Bonjour, bonne année.

Entre autres choses, je fais le voeux que le fer à souder dans les chaumières françaises ne continue pas sur une pente d'une inexorable disparition. Enfin c'est mon avis. On en avait parlé ailleurs: plus de revues, plus de montages à faire, plus d'intérêt là dessus.

Bon alors pour ma part j'avais fait venir sur Ebay un convertisseur dit "DAC DIY" en kit, bien qu'il existe aussi en version montée mais j'aime bien faire moi-même. Heureusement, les CMS sont livrés soudés sur le CI.

Le voici:
DAC monté.jpg

C'est du 24 bits/192 khz à base de Cs8416 et Cs4398.

Il fonctionne et je viens de passer un bon moment à l'activer et désactiver la sortie optique de la carte mère du PC pour voir s'il y a une différence de qualité de son sur mes meilleurs morceaux. Sans aucun doute qu'il y en a une ! Je fais notamment des comparatifs d'écoute à partir de CD lus par le PC, et le son est nettement plus intéressant : détail, clarté, etc...

Surtout que par ailleurs, je vais remplacer l'ampli casque dont je dispose dans un "Behringer MiniMon" par un montage 100% maison issu de l'Elektor Hors Série audio n°3 (1999 ...), à base de transistor uniquement.
Le voici aussi :

Ampli casque.jpg

Le son de cet ampli casque est vraiment excellent, je le compare à d'autres et en principe je vais l'intégrer dans une sorte de préampli dédié au PC qui comprendra : dac, sélecteurs entrée et sorties, ampli casque et diverses autres petites choses.

J'en viens à mon petit problème d'aujourd'hui : il n'y a pas dans ce DAC d'indication de la fréquence du signal numérique qu'il traite. Ca me chiffonne car je souhaite arriver à faire des auditions à partir de sources sures, et commencer à comprendre ce vaste sujet de l'audio-numérique.

Aussi, je regardais dans mes archives Elektor et j'ai trouvé ce schéma :
http://sylvain-kuczek.fr/moniteur-signal-spdif/
Hélas c'est un vieux schéma à base de CS8412, qui ne dépasse pas 48 khz à priori.
Donc là je cherche une solution d'ajouter un module de ce genre pour avoir une reconnaissance et indication chiffrée de la fréquence du signal numérique jusqu'à 192 khz. Une idée ? Pour l'instant je ne vois rien d'autre sur le net.

En espérant qu'il y ait quelques personnes ici intéressées par ce sujet, ce n'est pas encore sûr.
-----

[jiherve]

Bonsoir,

Il fonctionne et je viens de passer un bon moment à l'activer et désactiver la sortie optique de la carte mère du PC pour voir s'il y a une différence de qualité de son sur mes meilleurs morceaux.

différence entre quoi et quoi ?

JR

[Hectorbio]

Bonsoir,
différence entre quoi et quoi ? JR

Bonsoir,

Mais voyons, la différence entre la conversion numérique/analogique de mon DAC, et celle effectuée par le PC !
Pour ce faire il suffit d'avoir à disposition le gestionnaire de la carte son et de "switcher" entre la sortie optique et la sortie analogique de celle-ci, de switcher aussi sur la source analogique à destination de l'amplificateur (casque en l'occurence).

En attendant j'ai trouvé quelques chose qui pourrait - peut être - afficher la fréquence d'échantillonnage du signal spdif.
https://fr.aliexpress.com/item/AK411...e-b8754a1ca3f7
Il semble que ce module puisse faire plus que ça d'ailleurs, mais je ne comprends pas cette fonction "I2S".
Enfin peu importe, j'avance.

M'est venue aussi une autre question, je veux avoir au moins 2 entrées optiques. En effet la freebox sort du son en optique et je veux abandonner la récupération du son par la sortie péritel. Je fouille la façon de faire une commutation du signal reçu dans les récepteurs "toslink"....
Si quelqu'un dispose du n° 325/236 juillet 2005 Elektor,il y aurait un article sur la sélection de signal numérique.

[bobflux]

Il faudrait savoir si le CS8416 sur ta carte est configuré en mode soft ou hard. En mode soft, tu peux le contrôler par I2C ; en ajoutant un arduino avec un shield LCD à 5$ et un peu de code, tu pourras lui faire avouer la fréquence qu'il reçoit.

T'aurais pas un schéma de la carte, ou à défaut des photos bien éclairées et bien nettes des deux faces ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Hectorbio]

Il faudrait savoir si le CS8416 sur ta carte est configuré en mode soft ou hard. En mode soft, tu peux le contrôler par I2C ; en ajoutant un arduino avec un shield LCD à 5$ et un peu de code, tu pourras lui faire avouer la fréquence qu'il reçoit.

T'aurais pas un schéma de la carte, ou à défaut des photos bien éclairées et bien nettes des deux faces ?

Merci mais je crois que ça va dépasser mes compétences d'ajouter un micro-contrôleur. Je ne connais aujourd'hui rien là dessus.
En plus toute intervention physique sur la puce montée sur le CI double face serait très difficile.

Par contre j'y étais presque dans ce besoin d'afficher la fréquence, avec le moniteur de signal spdif du numéro 253 Elektor. Mais il est ancien, et à base du CS8412 qui ne dépasse pas 48 khz.
Il semble que ces puces soient interchangeables (à vérifier) avec le même brochage (ou en tout cas les mêmes fonctions). Ca ne me dérange pas de monter un second CS8416, il vaut 5 euros sur Ebay.
Il me suffirait de dupliquer le signal optique, on y reviendra car j'ai aussi du schéma.

A noter que via un 74HC238 (c'est un démultiplexeur ?), sans aucune programmation, on fait cracher la fréquence à la puce.
Voici le schéma, donc question pour l'instant : peut-on remplacer le CS8412 par le CS8416 dans ce circuit ?
Je vais fouiller, mais je suis preneur d'avis.

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[bobflux]

Hmmmmm eh bien la datasheet du CS8416 fait 60 pages donc j'ai fait une recherche rapide sur "sample rate", on dirait que la seule façon est de passer en mode software (I2C), car il ne sort pas la valeur en mode hard (ça ferait trop de pins je pense).

En mode pensée latérale, tu peux sortir le wordclock (dont la fréquence est égale à la fréquence d'échantillonnage audio) et le passer dans un module fréquencemètre chinois genre :

http://www.ebay.fr/itm/DIY-Kits-1Hz-...8AAOSwEeFVGr-e

[Hectorbio]

J'ai louché sur la datasheet moi aussi et mes conclusions (rapides ) sont les suivantes:
- non, on ne peut pas mettre un CS8416 en lieu et place du CS8412 pour le moniteur de signal spdif. De toute façon ce ne sont plus les mêmes boitiers
- sortir la fréquence du CS8416 en hardware, peut être quand même que oui mais on va dire que non
- de toute façon ça m'emmènerait trop loin de décortiquer la possibilité de sortir la fréquence d'une façon ou d'une autre, dans un montage que je serai obligé de faire moi-meme. En effet déjà je ne peux souder aucun SMD. Disons que ça serait une première.
Par contre il existe des cartes d'évaluation à faire fonctionner sur PC, ça semble très intéressant mais c'est un autre sujet.

- donc pour le DAC intégré au préampli, ce bidule (le seul que j'ai trouvé pour l'instant) pourrait sans doute convenir, et si ça ne marche pas tant pis pour 25 euros je survivrai.

https://fr.aliexpress.com/item/AK411...02393-VnYZvQVf
Je pense que ce truc va m'afficher la fréquence
- par ailleurs j'ai l'impression que le CS8416 dispose de fonctions et de possibilités qui ne sont jamais utilisées, c'est une puce extrêmement complexe.

[Hectorbio]

Bon j'ai commandé le bidule cité plus haut, sensé me procurer l'affichage de la fréquence. Ce vient de Chine et je recevrai ça sous 1 mois (si je reçois...), je reviendrai donc là dessus plus tard.

Le projet DAC/preampli avance donc avec plusieurs dispositifs qui vont utiliser le spdif et il sera nécessaire de dispatcher celui-ci.
Encore une fois un schéma Elektor pourrait me donner la solution et j'aimerais bien cette fois-ci le construire moi-même.

commutateur audionumerique_2.jpg

Par contre là je bute sur un problème. Entre ce schéma et un CI prêt à souder pour moi il y a un...grand fossé. Pas question de tenter de monter ça sur une platine d'essai.
Je me demandais si quelqu'un a l'habitude de générer un PCB à partir d'un schéma, qu'est ce que ça représente comme travail, quel logiciel...

[jiherve]

Bonjour
Tu charges Diptrace il y a une version gratuite limitée à 300 trous, c'est assez intuitif à l'usage et la bibliothèque de composants est énorme.
Bien sur il faudra ressaisir le schéma!
Tu auras noté qu'ici c'est 8 entrées => 1 sortie
JR

[Hectorbio]

Diptrace très intuitif oui... C'est super complexe rien que dans la première phase de saisie de schéma ! C'est le genre de logiciel qui réclamerait une formation.
Mais ça m'intéresse, j'ai déjà commencé et ça avance très très doucement, en fonction du temps disponible.

Il n'y a qu'une sortie oui, mais il doit y avoir moyen de dupliquer ce signal de sortie, on verra le moment venu.
D'ailleurs je pense qu'il faut remplacer TORX173 et TOTX173 par de plus récentes, ils seraient pas assez rapides.

[Hectorbio]

Rebonjour,

Je suis sur l'implantation dans le schéma de IC4/74HC04 et je ne comprends pas un truc. On voit sur ce schéma que l'entrée optique peut être prévue jusqu'à 8 fois, et que chacune utilise tout ou partie de cet "hex inverter". Mais en pratique, pourquoi ils laissent les pin 6 et 8 "en l'air" ? Ils ne semblent raccordés à rien d'autre ailleurs. Y a t-il un rapport avec les entrées multiples ?
Même observation d'ailleurs pour les pin 12 et 6 de IC1/4584, en bas à gauche. C'est normal ?

Faut bien dire que sans aide extérieure, je ne pourrai jamais réaliser ce circuit.

[jiherve]

Bonsoir
Les portes inutilisée du HC04 (IC4) de l'entrée peuvent être utilisées pour d'autres entrées, Pour le 4584 il restait 2 portes inutilisées elles ont été polarisées pour éviter qu'elles ne ramassent de la m...e comme celle inutilisées du HC04 c'est normal.
Mais si j'ai bien compris tu veux une entrée et plusieurs sorties donc ce schéma n'est pas bon il faut "inverser" le 4051.
JR

[Hectorbio]

Ok merci jiherve, il n'y pas de manque dans ce schéma et c'est plus clair. Donc si j'utilise une porte pour une entrée de plus( IN2 etc...), je l'enlève du pavé "IN1". De plus je ne reproduis pas bien sûr, le bloc L2/C10/C9 pour les autres entrées supplémentaires.

C'est bien ce dispositif de sélection de plusieurs entrées qui m'intéresse, pour l'instant c'est prévu avec :
- une entrée optique du signal numérique du PC
- une entrée optique du signal numérique de la box
- et une ou deux supplémentaires en réserve

Par contre, le signal sélectionné devra être "doublé" pour l'envoyer vers :
- le DAC que j'ai monté
- un module indépendant d'affichage de fréquence

Actuellement je ne sais pas si l'on peut le faire facilement. La seule info que j'ai provient d'Elektor : dans un article ils disaient qu'on peut utiliser sans difficulté un tore pour pour dédoubler un signal coaxial.
Evidement, il serait préférable de prévoir dès à présent, deux sorties coax et deux sorties optiques (4 identiques) sur ce montage.
Là je sollicite un avis à qui voudra bien se pencher sur la question : mettre en double IC7 et K2.

Concernant Dip trace, j'en bave mais à chaque manip ça va mieux. L'autorouter commence à me sortir quelque chose en PCB, mais le schéma doit être parfait avec les bonnes correspondances (pattern). Là, ça va être très long.

[jiherve]

Re
si tu veux plusieurs entrées(<=4) et plusieurs sorties (<=2) il faut remplacer le 4051 par un 4052.
JR

[Hectorbio]

Je regarde avec mes faibles connaissance la différence entre 4051 et 4052 et je ne suis pas sur que je comprend, ou qu'on se comprend.

Ce n'est pas une sélection du signal de sortie qu'il me faut, mais la possibilité d'envoyer cette sortie sur deux émetteurs toslink et deux coax. Donc je me demandait s'il on peut doubler tout le bloc après le pin 12 de IC4f. En parallèle quoi. Possible ?

Sinon je réalise un truc. Les boitiers DIL16 ne se vendent plus (conrad, farnell....) en tout cas pas celui-ci. Alors soit je tape dans le sous-marché, soit je me lance dans la soudure d'un SO16, ça sera une première.

Diptrace : ça avance à grand pas, le circuit est entièrement saisi dans ses grandes lignes. Mais la disposition est anarchique même après placement automatique et puis reste la question des brochages. Encore beaucoup de travail.

[jiherve]

Re
si tu veux simplement doubler alors tu dupliques tout l’étage de sortie(donc depuis la pin 3 de IC6) y compris la porte normalement il t'en reste 4.
Le HC04 en DIL c'est facile à trouver :https://www.rs-particuliers.com/Sear...=74HC04&Page=0
Sans pub , normalement port gratuit si commandé le WE.
JR

[Hectorbio]

Déjà merci pour tes réponses.

Ok pour duplication après pin3 de IC6.
Tu dis tout l'étage de sortie, donc je duplique aussi l'inductance L3.

A propos de celle-ci, est ce que ce composant irait, le type est quelconque ? (choisi dans l'immense nomenclature, en fonction de la taille)
http://fr.farnell.com/epcos/b78108s1...47uh/dp/608520

Quand je dis que ça avance ! C'est à l'état de brouillon pour l'instant, mille choses à corriger encore.

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[jiherve]

Re
Non ce n'est pas nécéssaire mais il faudrait rajouter une 10UF en parallèle sur C12.
La self choisie devrait aller par contre ton implantation ne va pas , un condensateur au bout de grandes pistes ne sert à rien, il faut que tu cherches à minimiser toutes les pistes véhiculants des signaux rapides et celles d'alimentation qu'il sera judicieux d’élargir aussi.
JR

[bobflux]

Très honnêtement, avec le PCB 4 couches en 10x10cm à 50$ les 5 exemplaires... et le double face à 20$...

...si tu passes une journée de plus à faire un layout double face nickel... (pas l'horreur ci dessus...) eh ben t'as passé une journée à gagner 30$.

C'est pas cher payé. Rien que pour gagner du temps et économiser la prise de boule, fais donc ton proto en 4 couches

[Hectorbio]

L'horreur ci-dessus est pour moi une merveille car ça provient de gros efforts pour prendre en main à partir de zéro Diptrace, il y a deux jours à peine.
Mais je vois que l'autorouting lancé tel quel donne n'importe quoi, exemple les connecteurs doivent être placé en bordure car ils doivent affleurer sur la face arrière du futur coffret, mais je n'ai pas encore trouvé la fonction pour forcer le logiciel à ma les placer ainsi (sauf déplacement manuel).
L'autorouting distribue l'implantation n'importe où, du coup il y a de longues pistes pour les composants qui devraient être proches.
Il y a aussi des liaisons entre les deux faces sous les composants, je souhaiterais éviter.
Ne regardez pas le layout ci-dessus, il ne me le ressortira pas comme ça, ça change à chaque autorouting.
Enfin tout ça est en cours d'étude.

Actuellement j'ai un souci avec ces émetteurs ou récepteur toslink. Je n'ai pas trouvé de référence dans la librairie diptrace. Alors j'ai commencé à en dessiner un, mais là aussi ça n'a rien d'évident car pour l'instant mon nouveau composant est introuvable. J'y arriverai.
En catalogue, il y a peu de références pour le connecteur type JEITA RC-5720B qui correspond.
Chez Farnell, c'est ça :
http://fr.farnell.com/sharp/gp1fav31...que/dp/1243861
Ou alors ça:
http://fr.rs-online.com/web/p/recept...tique/8962571/
Aucun des deux dans diptrace, faut le créer en librairie .

Autre question que je me pose c'est la possibilité de déporter de la platine un émetteur ou récepteur toslink parce que je vois qu'il existe aussi des choses comme ça :
http://www.canford.fr/Products/20197...PTIQUE-TOSLINK
Mais là je ne comprends pas comment ça peut marcher, comment ça va se raccorder au circuit étant donné que ces connecteurs sont passifs, faut-il prévoir une mini-liaison optique à destination d'un connecteur cette fois-ci actif sur la platine ? Surement que oui.
Evidemment, si je pouvais déporter les toslink ça m'arrangerait car ça me permet de prévoir des connecteurs de boitier (y compris pour le coaxial au format RCA), dont on trouve des modèles solides et sympas (Neutrik etc...).

Bonne journée.

[Hectorbio]

La simulation 3D sur Diptrace n'est pas encore au point.

Bon là je m'amuse, il faut d'abord que le schéma soit définitif avec les bons brochages.
A suivre.

[jiherve]

Bonsoir
Si déjà tu t'amuses c'est bien.
JR

[Hectorbio]

Pour l'instant, du point de vue "électrique", le schéma c'est ça. Il est vérifié à 66,66 %.
En fait mes problèmes sont surtout dans la taille et brochage des composants spéciaux (toslink), je bosse là dessus de façon à avoir autant que possible une implantation automatique exacte, c'est pas gagné.

Je n'attends pas spécialement qu'on regarde ici ce schéma, maintenant toute remarque est bienvenue.

[Hectorbio]

Re,
Mince je me vois déjà deux erreurs avec cette impression que j'ai pu créer.
- manque 100nf entre L1 et masse ( et son double L3 ).
- erreur sur R25 et R28 : Elektor disait 100 ohms et pas 270.

C'était un peu tôt pour poster ce schéma, désolé, sans doutes d'autres erreurs, il me faut de la méthode et des yeux.

[bobflux]

Alors...

Déjà, n'envoie pas le PCB en fabrication avant d'avoir reçu les composants. Ces récepteurs optiques sont assez pénibles à modéliser correctement. J'imprime le PCB à l'imprimante laser, puis j'enfiche les composants dedans pour vérifier.

Ensuite, critique :

Tu utilises un mux à 8 entrées. Or tes entrées (Récepteur1, K1) sont reliées ensemble deux par deux. C'est inutile : avec 3 entrées optiques (sortie des récepteurs reliées directement au MUX) et 3 entrées coax (reliées au MUX ou via trigger de schmitt, 74HC14 serait peut-être plus indiqué que 74HC04) tes 6 entrées sont toutes utilisables, et ça te coûte pas un centime de plus.

IC4d et IC4e sont redondants.

Erreur sur C11/C12.

[Hectorbio]

Bonsoir,
- Etant donné que je ne suis pas -encore- expert en modélisation de circuit imprimés, et que ce n'est pas sans doute le plus puissant des logiciels, je n'arrive pas à forcer la placement des connecteurs (type RCA ou type toslink) en bordure du PCB de façon automatique. Je n'ai pas trouvé de fonction qui permette d'assigner une telle consigne à un composant . Or un changement manuel du placement (après placement automatique) occasionne des pistes qui traversent tout le circuit dans tous les sens.
Donc j'ai décidé sortir tous mes connecteurs coax du PCB, ils seront de modèle vissé au coffret et reliés par cable blindé n'importe où sur la platine, tel que ce sera routé.
Sans doute que je ferai de même pour les toslink, à condition de le pouvoir (je reste sur une interrogation là dessus). Du coup plus besoin de s'arracher les cheveux pour modéliser des connecteurs au dixième de millimètre près.
- la redondance IC4d et IC4e est voulue : elle me permet de disposer de deux sorties identiques, ce moyen me fut conseillé voir plus haut.
- peut être qu'il y a trop de portes avec 74HC04 mais d'une part je suis passé à 4 entrées comme prévues par le schéma d'origine et d'autre part, en somme, quelle importance ?
- les erreurs citées, et d'autres, sont en principe corrigées, merci.
- si on sort les connecteurs, il y a cinq euros de composants là dessus, donc il sera toujours temps de modifier. Il faut que ça marche d'abord.

A plus.

[Hectorbio]

Bonjour aux rares personnes qui me suivent dans ce projet,

J'évolue avec un composant disposant dans son boitier d'un connecteur toslink et d'un connecteur RCA.
Récepteur FC684206R Emetteur FC684206R

exemple récepteur :
http://fr.rs-online.com/web/p/connec...38343230365226

Cela me permet de simplifier le schéma, qui est désormais celui-ci.


Cette fois-ci c'est bien vérifié mais si jamais quelqu'un voit une énormité, quelque chose qui empêchera de fonctionner, je suis preneur !
A noter que j'ai laissé les inductances à chaque entrée +5v, comme c'était indiqué par Elektor, mais pas en sortie où je n'en met qu'une. C'est un choix mais je ne sais pas trop à quoi ça sert.

Je simule des PBC, je place les 100nF aussi prêts de là où ils doivent être (selon mes analyses) et tout ça est parfaitement réalisable en 2 couches sur une platine 150x75 mm environ, avec les connecteurs tous alignés.
J'ai modélisé le connecteur.

Enfin pour l'instant, le schéma doit être parfaitement sûr et c'est pourquoi je me permets encore de vous solliciter, vous qui avez des yeux dont je ne dispose pas.

[invite3c199cf9]

....Or un changement manuel du placement (après placement automatique) occasionne des pistes qui traversent tout le circuit dans tous les sens.

Bonjour,
Perso, je n’ai jamais utilisé le placement automatique. Quand tu dis que lorsque tu déplaces tes composants manuellement, les pistes se marchent dessus, j’ai l’impression que tu mets la charrue avant les bœufs. Il faut que tu places tes composants avant de lancer le routage. A ce stade, tu ne dois voir que le chevelu. Et la vue en 3D fonctionne très bien à condition d’éditer et modifier si nécessaire la position du composant (clic droit sur le composant et option 3D du menu déroulant). Bon courage dans l'apprentissage de ce logiciel (et il y en a de moins conviviaux que celui-là) !

[jiherve]

Bonjour,
plusieurs remarques :
Il n'est pas necessaire de repeter +5v si les differents points sont dejà reunis par un fil.
Certains symboles de masses sont à l'envers par rapport au fil verifier que la connexion existe bien , le mieux est de les remettre dans le bon sens.
les symboles utilisés pour les capa NP sont variables (exemple la paire C4,C5 qui comprend un polarisé et un NP) donc uniformiser et bien verifier la polarité des condensateurs polarisés.
La pin 14 du 193 ne doit pas rester en l'air, comme ce montage n'utilise pas le reset il faut la tirer a la masse, accessoirement en utilisant le reset on économise le dip switch et les resistances de tirage qui vont avec.
Mefies toi des petits bouts de fils qui dépassent(ex pin 2 C3) quelque fois le connexion n'est pas réalisée.
pas facile de trouver une vraie datasheet pour tes modules opto j'ai trouvé çà mais c'est un peu fouilli:http://www.produktinfo.conrad.com/da..._FC684206R.pdf
JR

[Hectorbio]

Bonjour,
Perso, je n’ai jamais utilisé le placement automatique. Quand tu dis que lorsque tu déplaces tes composants manuellement, les pistes se marchent dessus, j’ai l’impression que tu mets la charrue avant les bœufs. Il faut que tu places tes composants avant de lancer le routage. A ce stade, tu ne dois voir que le chevelu. Et la vue en 3D fonctionne très bien à condition d’éditer et modifier si nécessaire la position du composant (clic droit sur le composant et option 3D du menu déroulant). Bon courage dans l'apprentissage de ce logiciel (et il y en a de moins conviviaux que celui-là) !

Bonjour,

Effectivement depuis ma remarque j'ai changé de méthode. Placement manuel et routage auto. Le placement auto j'y comptais pour aligner, par exemple, les connecteurs en bordure mais il veut rien savoir. Il est impossible de modifier en profondeur un placement automatique "compact", le routage ne suit plus.
Finalement je pense être arrivé à un bon placement en m'inspirant du schéma, je le montrerai bientôt.

Fonction 3D mouais, à quoi ça sert si il n'y a pas que la moitié des composants, enfin je n'ai pas encore tout vu là dessus.
Sur Diptrace j'avance bien, j'ai déjà ce qu'il me faut.