Как записывать и визуализировать данные с помощью микрофона I2S
В первом примере мы начинаем записывать и визуализировать звуковые данные с микроконтроллера микрофона I2S SPH0645 от adafruit. В этом примере мы используем микроконтроллер ESP32 NodeMCU.
На следующем рисунке показана проводка между ESP32 NodeMCU и коммутационной платой SPH0645.
Важно подключать микроконтроллер I2S только к выводу 3,3 В. Следующий код Arduino визуализирует аналоговые звуковые данные в последовательном плоттере Arduino
#include "driver/i2s.h"
const i2s_port_t I2S_PORT = I2S_NUM_0;
void setup() {
Serial.begin(115200);
esp_err_t err;
// The I2S config as per the example
const i2s_config_t i2s_config = {
.mode = i2s_mode_t(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_RX), // Receive, not transfer
.sample_rate = 16000, // 16KHz
.bits_per_sample = I2S_BITS_PER_SAMPLE_32BIT, // could only get it to work with 32bits
.channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_ONLY_RIGHT, // use right channel
.communication_format = i2s_comm_format_t(I2S_COMM_FORMAT_I2S | I2S_COMM_FORMAT_I2S_MSB),
.intr_alloc_flags = ESP_INTR_FLAG_LEVEL1, // Interrupt level 1
.dma_buf_count = 4, // number of buffers
.dma_buf_len = 8 // 8 samples per buffer (minimum)
};
// The pin config as per the setup
const i2s_pin_config_t pin_config = {
.bck_io_num = 26, // Serial Clock (SCK)
.ws_io_num = 25, // Word Select (WS)
.data_out_num = I2S_PIN_NO_CHANGE, // not used (only for speakers)
.data_in_num = 33 // Serial Data (SD)
};
// Configuring the I2S driver and pins.
// This function must be called before any I2S driver read/write operations.
err = i2s_driver_install(I2S_PORT, &i2s_config, 0, NULL);
if (err != ESP_OK) {
Serial.printf("Failed installing driver: %d\n", err);
while (true);
}
err = i2s_set_pin(I2S_PORT, &pin_config);
if (err != ESP_OK) {
Serial.printf("Failed setting pin: %d\n", err);
while (true);
}
Serial.println("I2S driver installed.");
}
void loop() {
// Read a single sample and log it for the Serial Plotter.
int32_t sample = 0;
int bytes_read = i2s_pop_sample(I2S_PORT, (char *)&sample, portMAX_DELAY); // no timeout
if (bytes_read > 0) {
Serial.println(sample);
}
}
В первой строке мы включаем библиотеку I2S для ESP32 и определяем используемую структуру выводов I2S, потому что только GPIO25 и GPIO26 подключены к внутреннему 8-битному ЦАП, что также показано в распиновке ESP32.
В функции настройки мы устанавливаем скорость передачи 115200, которая должна соответствовать скорости передачи в последовательном плоттере Arduino IDE, где мы отображаем аналоговые звуковые данные.
Если мы получим какую-либо ошибку во время выполнения кода, мы можем получить доступ к ошибке с помощью переменной err.
Следующим шагом в коде Arduino является определение структуры связи I2S. Устанавливаем следующие настройки:
- установите режим I2S на RX для получения данных I2S
- используйте частоту дискретизации по умолчанию 16 кГц
- установите бит на выборку равным 32, а не 16
- мы используем только правый канал микрофона
- мы используем 4 буфера, каждый длиной 8
После того, как мы установили структуру связи I2S, мы определяем контакты, которые используются на ESP32 NodeMCU для связи. В моем случае я выбираю:
- Последовательные часы (SCK) = 26
- Выбор слова (WS) = 25
- Последовательные данные (SD) = 33
- В следующем разделе настраиваются драйвер и контакты I2S. Поскольку эта часть кода глубоко погружается во внутренние функции ESP32, мы пропускаем объяснение этого раздела.
В функции цикла мы читаем аналоговый вывод из ЦАП и сохраняем данные в переменной bytes_read. Если мы получаем данные, мы выводим аналоговый звуковой сигнал на последовательный выход, чтобы визуализировать звуковую частоту в последовательном плоттере.
На следующем рисунке показан аналоговый выход последовательного монитора, когда я проигрываю музыку со своего компьютера, и микрофон слушает.
Высококачественный сетевой проигрыватель
«Сетевой проигрыватель Esoteric N-05 XD работает на платформе от Lumin, так же, как и его предшественники, и основанное на нем потоковое приложение Esoteric работает чрезвычайно надежно и удобно. Мы особенно очарованы этим приложением, потому что, как и в случае с Lumin, стримеры имеют доступ ко всей потоковой информации и многое другое, чтобы использовать функции стриминга. В дополнение к интернет-радио, мы также можем полностью управлять потоковыми сервисами Qobuz и Tidal из приложения. Захотите использовать Roon, тогда Esoteric подходит также и для этого. Потоковая передача из вашей собственной коллекции цифровой музыки на NAS или с музыкального сервера не требует особых усилий. Однако, если вы используете NAS, на котором можно хранить музыкальную библиотеку, программное обеспечение сначала захочет проиндексировать все альбомы для оптимального просмотра. Это большая работа, которая займет некоторое время. Esoteric N-05 XD оснащен меню настроек с тремя различными уровнями. В этом меню можно настроить все».
Музыка для души и “цапанье” только в помощь
Модули ЦАП немного сложнее, чем, скажем, выбор пары наушников, поэтому мы собрали эти полезные рекомендации, в которых рассказывается об основных функциях, которые следует учитывать.
ВХОДЫ И ВЫХОДЫ
Если вы посмотрите на цап, вы заметите, что большинство из них имеют несколько типов входов (оптические, коаксиальные, USB и другие). Хорошее эмпирическое правило – выбирать устройство с разными типами ввода, потому что это означает, что вы можете использовать его с широким спектром устройств, от мобильных телефонов и планшетов до телевизоров и даже проигрывателей.
Что касается выхода, большинство из них поддерживают классический выход 3,5 мм (для наушников), но современные устройства также поддерживают подключение по BT.
ДРОЖАНИЕ или ДЖИТТЕР
Джиттер – это тип искажения (или шума), который можно услышать в верхней части звука, и делает его менее приятным. Это происходит, когда ЦАП не оснащен технологией, необходимой для декодирования воспроизводимого файла, или не поддерживает необходимые фильтры для создания идеального качества звука.
Чем лучше ЦАП, тем меньше джиттер и тем лучше будет звук.
ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ФОРМАТЫ ЗВУКА
Модуль ЦАП не сможет многое сделать с сильно сжатым форматом MP3, потому что сжатие уничтожает части аудиофайла. Таким образом, если вы хотите убедиться, что ваши деньги потрачены не зря, вам нужно приобрести устройство, которое будет работать с качеством CD или выше.
Это означает, что устройство должно поддерживать такие форматы, как WAV, FLAC, ALAC (Mac) или PCM без потерь или DSD.
КОМПАКТНЫЙ ПРОТИВ ПОЛНОРАЗМЕРНОГО
Современные модули ЦАП обычно бывают компактными. Из-за последних технологических достижений они по-прежнему обладают множеством интересных функций, но у них не так много доступных портов и соединений.
С другой стороны, у полноразмерного устройства достаточно места для широкого спектра соединений, наборов микросхем и расширенных настроек. Тем не менее, даже несмотря на то, что они очень привлекательны с точки зрения возможностей, разница в цене может побудить многих меломанов придерживаться компактных версий.
Как выбрать цифро-аналоговый преобразователь?
Какой ЦАП лучше купить? Довольно сложный, на первый взгляд, вопрос легко разрешается, если следовать приведенным ниже рекомендациям. Перед совершением покупки необходимо четко определиться с назначением нового устройства и ожиданиями от него. Стоит ли задумываться о приобретении профессионального преобразователя, не имея столь же качественной аудиосистемы? Имеет ли смысл покупать бюджетный конвертер и ожидать от него качественного звучания? Современный рынок предлагает большое разнообразие для подбора необходимой модели с различными характеристиками и стоимостью. Критерии выбора достаточно просты
На что нужно обратить внимание в первую очередь:
- Число и вид цифровых входов.
Данный параметр напрямую зависит от устройств, которые планируются к использованию в качестве источника звука. Современные преобразователи чаще всего подключаются к компьютеру с помощью USB-порта. Кроме этого используются оптические и электрические (коаксиальные) типы соединения. В профессиональных устройствах также применяют «продвинутый» вариант подключения AES/EBU с использованием балансных кабелей, не подвергающимся наводкам внешней среды. Последнее время все чаще появляются модели с возможностью подключения к внешним устройствам при помощи Bluetooth или Wi-Fi.
- Оптимальной разрядность и частота дискретизации
Эти характеристики определяют качество воспроизведения, т. к. отвечают за точность преобразования сигнала. Разрядность — показатель числа уровней сигнала на выходе преобразователя. Для аудиозаписей на CD-дисках разрядность составляет 16 бит, а у звука высокого разрешения (Hi-Res) – 24 бит и выше. Частота дискретизации – число отчетов в период времени при оцифровке. Для звуковой дорожки CD-диска этот показатель составляет 44,1 кГц, DVD – 48 кГц, Hi-Res – 96 кГц или 192 кГц и т.д.
- Вид аналоговых выходов
Тип выходов определяется входами акустической системы. Например для подключения к аудиосистеме с симметричными входами, необходимо наличие у ЦАП таких выходов. Большинство конвертеров оснащено одним или несколькими выходами для наушников (jack или mini-jack).
- Размеры
Габариты устройства, прежде всего, зависят от его предназначения. Последнее время набирают популярность модели с компактными размерами. Такие девайсы легко умещаются в кармане и чаще всего используются для преобразования звукового сигнала со смартфона или планшета. Для особо требовательных ценителей качественной музыки больше подойдут более объемные стационарные варианты с расширенным функционалом.
- Дополнительные функции
Среди дополнительных функций, которые могут быть весьма востребованными стоит выделить:
- наличие аналоговых входов и возможность регулировки исходящего сигнала (использование устройства в режиме предусилителя);
- наличие лампового выхода;
- наличие выхода для наушников;
- возможность подключения к устройству при помощи беспроводных сетей;
- управление с помощью пульта и т.д.
- Стоимость устройства
В данном случае предельная цена устройства определяется не только финансовыми возможностями покупателя, но и тем, какая звуковая аппаратура и источник цифрового сигнала будут использоваться. Нет смысла покупать дорогой ЦАП в случае использования слабенькой аудиосистемы. При этом не следует экономить, если в дальнейшем планируется ее замена или модернизация до более качественного уровня.
- Влияние бренда
Преобразователь какой фирмы лучше? По мнению покупателей, лучше ориентироваться на проверенные годами бренды. Среди признанных мировых лидеров в производстве цифро-аналоговых конвертеров — японская компания Teac, британская Cambridge Audio, австрийская Pro-Ject и многие другие. Это те производители, которые смогли завоевать популярность по всему миру и наверняка не позволят потенциальному покупателю разочароваться в своей продукции.
- Прослушивание
Крайне важно перед покупкой в живую услышать потенциальное приобретение. Если такая возможность отсутствует, то обязательно необходимо ознакомится с отзывами реальных владельцев подобных устройств или экспертов
Ниже представлен рейтинг популярных моделей цифро-аналоговых преобразователей с описанием их технических характеристик, а также достоинств и недостатков.
Технические характеристики
- Общие гармонические искажения плюс шум (THD+N): по данным замера составляют менее 0,000 2%
- Соотношение сигнал/шум (SNR): – 135 дБ
- Диапазон частот: 20 Гц — 30 кГц
- Выходное напряжение: RCA 2 В, XLR 4.2 В
- Перекрестные помехи каналов: – 135 дБ
- Потребление питания:
- Мощность выхода на наушники: 70 мВт/600 Ω; 150 мВт/300 Ω; 280 мВт/150 Ω; 1 Вт/32 Ω
- Динамический диапазон: 133 дБ с шумом простоя менее 1.5 мкВ
- Чип: ESS Technology SABRE32 Reference DAC / Digital Filter (ES9018S), работающий с 32-bit Hyperstream для максимально низкого джиттера
- Контроллер USB: Combo384 от итальянской компании Amanero с поддержкой сигнала PCM 384 кГц/32 бит
- 5 чипов AD797 для регулировки вольтажа и фильтрации, 2 чипа OPA1632 в роли буферов
- Трансформатор: с пониженным шумом от канадской компании Plitron
- LT1129/LT3021 с пленочным конденсаторами WIMA для фильтрации питания на чип Sabre ES9018
- Аналоговые схемы с высококлассными компонентами: Panasonic, Vishay BC046, WiMA, MKS2 и NPO для наилучшего звука
- Поддержка декодирования DSD (Direct Strem Digital)
- 5 режимов фильтрации, позволяющих пользователю выбрать предпочтительный звук
- Выбираемая пользователем инверсия абсолютной фазы (позитивная или негативная)
- Отключаемый подавитель джиттера
- Высокоточная автоматическая настройка DPLL, позволяющая DA8 подстраиваться под источники разного класса
- 80-шаговая регулировка громкости. Нажатие на регулятор переключает DA8 в режим чистого ЦАПа, отключая блок усилителя. Связка DA8 в режиме ЦАП с усилителем Yulong A18 является наилучшим по звуку решением компании
- Режим предусилителя с RCA и XLR выходами
- Балансный предусилитель (XLR выход) также может быть использован как чисто балансный усилитель для наушников, хорошо работающий практически со всеми наушниками на рынке, включая модели с низким импедансом
- На переднюю панель выведено 6,3 мм гнездо усилителя для наушников, работающего в классе А. Для разъема реализована защита от короткого замыкания
- Встроенное реле отключает питание и выход для защиты устройства
- Интерфейс построен с использованием цветного 2.4″ LCD экрана
- Постоянная память для настроек пользователя
- Алюминиевый корпус и органы управления, утяжеленное шасси и специальные антивибрационные ножки
- Компактный размер, совпадающий со всей линейкой продуктов компании: 250 мм x 190 мм x 60 мм
- Вес: 2,5 кг
- Два напряжения питания: 110-115 В или 220-240 В, что позволяет использовать устройство по всему миру
- Поддержка Mac OSX, Linux and Windows
Музыка – именно она
По всем параметрам выигрывает один из лучших ЦАПов в мире. Сейчас мы его вам представим.
КЕМБРИДЖ АУДИО DACMAGIC PLUS —Лучший Аудиофильный ЦАП
Cambridge Audio – одна из самых известных компаний в аудиоиндустрии, которая производит широкий спектр высококачественной продукции. Таким образом, вы можете верить, что устройство DacMagic Plus будет идеальным для большинства аудиофилов и даже профессиональных музыкантов.
Фактически, мы считаем, что это лучший ЦАП до 500! Устройство оснащено 24-битными ЦАП Twin Wolfson и использует повышающую дискретизацию AFT2 24 бит / 384 кГц с повышением частоты дискретизации и уменьшением джиттера. Он также оснащен беспроводным соединением BT и выбираемыми цифровыми фильтрами, что дает пользователю возможность настройки управления.
В результате звук будет безупречным, независимо от формата или устройства, которое вы используете. Вы можете использовать его с проигрывателями Blu-ray, домашними кинотеатрами, телефонами, ноутбуками и так далее. Когда DacMagic Plus подключен к сети, вам больше не нужно беспокоиться о качестве звука!
Плюсы:
- Twin Wolfson 24-битные ЦАП
- AFT2 Повышение частоты дискретизации
- Асинхронный USB-вход
- Он также может быть использован в качестве цифрового предусилителя
- BT связь
Минусы:
- Немного дорогой
- Нет пульта дистанционного управления
- Нет индикатора уровня громкости
Схема
Также отлично все выполнено и внутри устройства. Yulong любезно предоставляет принципиальную схему DA8 для ознакомления.
Для USB интерфейса используется сторонний модуль Combo 384 от компании Amanero Technologies. Относительно недавно появившись, этот модуль уже завоевал популярность среди DIY-сообщества. При розничной цене менее 100 долларов, он поддерживает PCM сигналы до 384 кГц/32 бит, а также понимает DSD вплоть до DSD512. Инженеры Yulong использовали собственное питание DA8 (хотя Combo 384 умеет питаться от USB), поэтому исключается возможность наводок по питанию от компьютера, а кроме того DA8 будет работать с модифицированными USB-кабелями, в которых нет проводов для питания (до чего только не доходят аудиофилы). Также для Combo 384 была разработана модифицированная прошивка.
Схема питания, улучшенная по сравнению с D18, включает тороидальный трансформатор Plitron, дополненный регуляторами LT1129 и LT3021 с конденсаторами Wima MKS2 — дает стабильное питание, обеспечивающее низкий шум простоя.
Цифровая часть построена на ES9018, включенном по схеме Quad-mono. Он дополняется проприетарным буфером цифрового сигнала от Yulong, который призван исправлять известную придирчивость ES9018 к источнику.
Spec description
| Digital audio inputs | |
| XLR | 1 |
| Input Level | 5.0Vp-p |
| Input Impedance | 110Ω |
| Input signal formats | |
| Linear PCM | 32k to 192kHz, 16bit / 24bit (AES/EBU format) |
| DSD | 2.8MHz (ES-LINK1, ES-LINK2, DoP format) |
| RCA | 2 |
| Input Level | 5.0Vp-p |
| Input Impedance | 75Ω |
| Input signal formats | |
| Linear PCM | 32k to 192kHz, 16bit / 24bit (IEC60958 format) |
| DSD | 2.8MHz (DoP format) |
| Optical | 2 |
| Input Level | –24.0 to –14.5dBm peak |
| Input signal formats | |
| Linear PCM | 32k to 192kHz, 16bit / 24bit (IEC60958 format) |
| DSD | 2.8MHz (DoP format) |
| USB | 1 (USB B connector) |
| Input signal formats | |
| Linear PCM | 44.1k to 384kHz, 16bit / 24bit / 32bit |
| DSD | 2.8MHz, 5.6MHz, 11.2MHz, 22.5MHz |
| ETHERNET | 1 (1000BASE-T) |
| Input signal formats | |
| Linear PCM | 44.1k to 384kHz, 16bit / 24bit / 32bit (stereo)• Only integer format file supported |
| DSD | 2.8MHz, 5.6MHz, 11.2MHz, 22.5MHz (stereo) |
| Supported file formats | |
| PCM Lossless | FLAC, Apple Lossless (ALAC) , WAV, AIFF, MQA |
| DSD Lossless | DSF, DSDIFF (DFF) , DoP |
| Compressed audio | MP3, AAC (m4a container) |
| USB DRIVE | 2 (Front, Rear) |
| Supported file system | FAT32, exFAT, NTFS, Single partition, USB2.0 or later recommended |
| Maximum power supply | 0.5A |
| Input signal formats | |
| Linear PCM | 44.1k to 384kHz, 16bit / 24bit / 32bit (stereo)• Only integer format file supported at 32bit |
| DSD | 2.8MHz, 5.6MHz, 11.2MHz, 22.4MHz (stereo) |
| Supported file formats | |
| PCM Lossless | FLAC, Apple Lossless (ALAC) , WAV, AIFF, MQA |
| DSD Lossless | DSF, DSDIFF (DFF) , DoP |
| Compressed audio | MP3, AAC (m4a container) |
| Analog audio inputs | |
| XLR | 1 pair (L/R) |
| Input Impedance | 50kΩ |
| Maximum Input Voltage | 8Vrms |
| RCA | 1 pair (L/R) |
| Input Impedance | 25kΩ |
| Maximum Input Voltage | 4Vrms |
| Analog audio outputs | |
| XLR/ESL-A | 1 pair (L/R) |
| Output Impedance | 220Ω |
| Maximum Output Level | 5.0Vrms (PCM Full-scale signal input, Analog output level setting: FIX) |
| ESL-A PRE-OUT | 1 pair (L/R) |
| RCA | 1 pair (L/R) |
| Output Impedance | 60Ω |
| Maximum Output Level | 2.5Vrms (PCM Full-scale signal input, Analog output level setting: FIX) |
| Bluetooth section | |
| Version | 4.0 |
| Supported profile | A2DP, AVRCP |
| Supported A2DP codec | LDAC, LHDC, aptX HD audio, aptX audio, AAC, SBC |
| Headphone out section | |
| Balanced | 4-pin XLR × 1 |
| Output Power | 1500mW + 1500mW (at 32Ω load) |
| Compatible Impedance | 16 to 600Ω |
| Unbalanced | ¼» (6.3mm) Standard Phone jack × 1 |
| Output Power | 750mW + 750mW (at 32Ω load) |
| Compatible Impedance | 16 to 600Ω |
| Clock sync section | |
| Clock Input | BNC × 1 |
| Input frequency | 10MHz (±10ppm) |
| Input impedance | 50Ω |
| Input level | |
| Rectangular wave | TTL level or equivalent |
| Sine wave | 0.5 to 1.0Vrms |
| External control section | |
| RS-232C | × 1 |
| Trigger In | ⅛» (3.5mm) Monaural mini jack × 1 |
| Input level | |
| Trigger Out | ⅛» (3.5mm) Monaural mini jack × 1 |
| Output level | |
| General | |
| Power | |
| AC 120V, 60Hz | |
| AC 220 — 240V, 50Hz | |
| Power consumption | 38W |
| Overall dimensions (W×H×D) | 445 × 131 × 377mm / 17-⅝» × 5-¼» × 14-⅞» (including protrusions) |
| Weight | 13.8kg / 30.5 lb. |
| Included accessories | Power cord × 1Remote control unit (RC-1334) × 1AA batteries × 2Felt mats × 3Owner's manual × 1 |
Audio Performance
| Frequency response | 5Hz to 75kHz (–3dB) |
| S/N ratio | 105dB |
| Distortion | 0.0015% (1kHz) |
* Design and specifications are subject to change without notice.
Временная диаграмма I2S
Чтобы лучше понять поведение, а также функциональность протокола связи I2S, мы взглянем на следующую временную диаграмму I2S.
На временной диаграмме вы видите все три линии: SCK, WS и SD. Сначала у нас есть наши последовательные часы, которые имеют частоту дискретизации * бит на канал * количество каналов. В нашем примере 1,411 МГц. Второй канал — это строка выбора слова, которая изменяется от 1 для правого звукового канала до 0 для левого канала.
Из строки последовательных данных мы видим, что данные отправляются в каждом тактовом цикле на заднем фронте (красная пунктирная линия) → от HIGH до LOW. Для связи I2S также можно отправлять данные при изменении с НИЗКОГО на ВЫСОКИЙ.
Также мы видим, что строка WS изменяется за один такт до того, как будет передан самый старший бит (MSB). Это дает получателю время сохранить предыдущее слово и очистить входной регистр для следующего слова. MSB отправляется, когда SCK изменяется после изменения WS.
Зачем нам нужен протокол I2S?
Если мы хотим воспроизвести цифровой аудиофайл с помощью платы микроконтроллера, мы должны рассмотреть всю цепочку цифрового аудио. Следующий схематический рисунок показывает, как аудиофайл сохраняется на SD-карте и считывается с платы микроконтроллера. Затем плата подключается к динамику через цифровой контакт и землю.
В моем случае у меня есть образец аудиофайла с частотой дискретизации 44,1 кГц, стереоформатом и глубиной звука 16 бит. На нашей стороне ввода, где мы хотим прочитать музыкальный файл, у нас нет проблем, потому что соединение SPI достаточно быстрое, чтобы качество не ухудшалось во время передачи.
Но со стороны выхода мы должны преобразовать цифровой сигнал в аналоговый сигнал. Это делается с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). В зависимости от используемого микроконтроллера возникают разные проблемы:
- Arduino и ESP8266: платы Arduino, а также ESP8266 в целом не имеют внутреннего ЦАП, и поэтому вам придется создавать ЦАП с внешними компонентами.
- ESP32: ESP32 имеет внутренний ЦАП для создания аналогового выходного сигнала, однако ЦАП имеет только 8-битное разрешение. Поскольку у нас есть 16-битный входной сигнал, мы немного потеряем качество.
Но как мы можем преобразовать цифровые данные из файла WAVE в динамик? Решением этой проблемы является протокол связи I2S, который поддерживает от 4 до 32 бит данных на выборку. Чтобы сделать нашу жизнь еще проще, мы используем коммутационную плату для аудио MAX98357 I2S. Но сначала мы углубимся в протокол связи I2S.
Спецификация платы Audio Breakout Board MAX98357
Вы можете купить MAX98357 в качестве коммутационной платы у Adafruit или SparkFun. Продукция точно такая же. В следующей таблице показано техническое описание MAX98357.
| Adafruit MAX98357A или SparkFun MAX98357A | Значение |
|---|---|
| Диапазон напряжения питания | 2,7… 5,5 В |
| Выходная мощность | 3,2 Вт на 4 Ом при 5 В1,8 Вт на 8 Ом при 5 В |
| Выбор выходного канала | влево, вправо или влево / 2 + вправо / 2 (по умолчанию) |
| Частота дискретизации | 8 кГц… 96 кГц |
| Разрешение выборки | 16/32 бит |
| Ток покоя | 2,4 мА |
| Усилитель класса | D |
| Коэффициент усиления | 3 дБ… 15 дБ (по умолчанию: 9 дБ) |
| Требуются часы памяти (MCLK)? | Нет |
Рабочее напряжение MAX98357 составляет от 2,7 В до 5,5 В. Поэтому вы можете запитать микроконтроллер с платой на базе Arduino (5 В) или ESP (3,3 В). Выходная мощность составляет 3,2 Вт для динамика с сопротивлением 4 Ом и 1,8 Вт для динамика с сопротивлением 8 Ом.
Конфигурация платы по умолчанию — «моно», то есть левый и правый сигналы объединяются вместе для управления одним динамиком. Если вы хотите переключиться на стереозвук, вам нужно разрезать моно-перемычку на плате и припаять стерео соединение для левого или правого канала.
Частота дискретизации MAX98357 находится в диапазоне от 8 кГц до 96 кГц, поэтому музыка в нашем примере с частотой дискретизации 44,1 кГц идеально подходит для этой частоты дискретизации. Разрешение выборки составляет 16 или 32 бита, а ток покоя очень низкий — 2,4 мА.
Поскольку усилитель использует широтно-импульсную модуляцию для управления выходными устройствами, он относится к усилителю класса D. Коэффициент усиления усилителя составляет от 3 дБ до 15 дБ с коэффициентом усиления по умолчанию 9 дБ. В следующей таблице показано, как изменить коэффициент усиления. Ключевым моментом является то, что вывод усиления должен быть подключен к другим выводам, чтобы изменить коэффициент усиления.
| Усиление | Подключение контакта GAIN |
|---|---|
| 15 дБ | Подключен к GND через резистор 100 кОм |
| 12 дБ | Подключен к GND |
| 9 дБ | Без подключения (по умолчанию) |
| 6 дБ | При подключении к VDD / Vin |
| 3 дБ | Подключен к VDD / Vin через резистор 100 кОм |
ЦАПы есть везде
Блоком с цифроаналоговым преобразователем (ЦАПом, конвертером, DAC) оснащен и AV-ресивер, и CD-, и в принципе любой медиаплеер. Как самостоятельное устройство ЦАПы появились в качестве High-End-апгрейда существующему CD-проигрывателю. Конструкторы полагали, что плеер разумнее разнести в отдельные блоки с собственным электропитанием.
Один из первых внешних ЦАПов Sony DAS-R1, выпущен в конце 1987 года
В первом устанавливалась собственно механическая часть со считывающей оптической системой и цифровым выходом. Это называлось CD-транспорт. Во втором блоке движущихся узлов уже не было — лишь плата ЦАПа, значение которого в настоящее время выросло до звания цифрового хаба. Кстати, очень часто бывает и так, что в современном CD-проигрывателе найдется пара цифровых входов для подключения внешних источников.
Жизненный цикл звука от источника, последующей записи и оцифровки, обработки, и обратного цикла — цифроаналогового преобразования
Современный конвертер взаимодействует с целым рядом источников сигнала — главное, чтобы для всех нашлась соответствующая коммутация. Источником может быть и старенький DVD-плеер – обычно они подключаются через оптический TosLink или коаксиальный кабель. Последний выглядит как обычный «тюльпан» из стереопары. Дорогие модели могут еще используют соединение разъемами типа XLR. С помощью USB входа к ЦАПу можно подключить компьютер или портативный источник звука.
Помимо этого, портативные ЦАПы делают совместимыми с источниками на основе iOS- или Android-телефонами, айподами, планшетами и другими гаджетами. Фактически во всех этих случаях конвертер становится внешним звуковым модулем с отдельным питанием и хорошей начинкой, которые не снились в штатной мультимедийной технике. А еще современные ЦАПы нередко оснащают усилителем для наушников.
Звук
Для прослушивания использовалось следующее оборудование.
- Источники: Marantz SA8400, MacBook Pro 15″ Early 2011
- Наушники: AKG K702, Sennheiser HD 700, Audiotechnica ATH-W1000X, Philips Fidelio X1, Ambient Acoustics AM6 HiRez, Stax SR-5
- Усилители: NuForce HAP-100, DIY усилитель на 6п13с+6н2п
Звук DA8, пожалуй, именно такой, каким его ожидаешь услышать от устройства с такой ценой. По отзывам в Сети, предыдущая модель D18 немного смягчала верхнечастотный диапазон, за счет чего неплохо звучали даже не очень качественные записи, но в DA8 ушли от этого, при этом не испортив «отношение» ЦАПа к не самым качественным записям. Логично использовать для такого DAC-а максимально качественные записи (те же ремастеры от MFSL), но, к сожалению, не вся музыка доступна в таком качестве. Поэтому способность Hi-End устройства работать с материалом не высокого качества также является первостепенной необходимостью. Тут у DA8 нет ни малейших проблем, во многом благодаря возможности управлять фильтрацией и подавителем джиттера.
Эффект от фильтров есть, но я бы не сказал что очень заметно. Sharp и Slow оправдывают свои названия, а доступные для DSD опции 50 кГц, 60 кГц и 70 кГц — вроде бы делают звук ярче, но уже где-то на грани слышимости. Больше эффект от подавителя джиттера, на некоторых источниках его включение заметно усиливает энергетику подачи.
Потрясает возможность DA8 строить стереопанораму. При необходимости может с легкостью передать любую задумку звукорежиссера — от маленького камерного концерта, заканчивая энергетикой живой толпы на огромном стадионе. При подборе подходящих по жанру наушников это дает ошеломительный эффект.
Думаю, даже не стоит и говорить, что звучание DA8 очень чистое, без акцентов, без перекосов и явно слышимых недостатков. Нет у него и жанровых предпочтений — все звучит великолепно.
Esoteric D-05x
Esoteric — одно из структурных подразделений японской компании TEAC, специализирующейся на производстве электронного оборудования. Под брендом Esoteric с 1987 года выпускаются высокотехнологичные компоненты аудиосистем, которые способны удовлетворить потребности самых искушенных аудиофилов. Сегодня все продукты Esoteric Audio по-прежнему конструируются и производятся исключительно в Японии. Компания Esoteric ― подразделение компании TEAC, в настоящий момент производит высококачественные аудио-видео компоненты High End класса, которые предназначены для самых требовательных слушателей. Вся продукция под брендом Esoteric производится исключительно в Японии, что позволяет получить удивительное качество аудио- и видеосистем. Все детали и элементы при построении механики VRDS – NEO, предназначенные для CD-плееров, цифроаналоговых конвертеров, универсальных плееров и других изделий компании, самым тщательным образом отбираются, проверяются и тестируются. Только таким образом все компоненты успешно объединяются в единую совершенную конструкцию. Купить продукцию Esoteric не составляет труда ― сегодня на рынке представлен обширный ассортимент изделий под этим брендом. Цена продукции Esoteric зависит от модели и комплектующих деталей. А отзывы покупателей об этой компании всегда только самые положительные. Философия компании Esoteric состоит в том, чтобы достичь настоящего совершенства в разработке продукции, не идти на компромиссы и создавать самый лучший в мире продукт, который способен воспроизвести записи с максимальным реализмом и удивительной точностью. При этом специалисты компании стремятся основательно и досконально познать все секреты создания аппаратуры, чтобы быстро и качественно сконструировать одно из лучших в мире изделий. Абсолютно любая модель Esoteric имеет уникальную конструкцию: все узлы и детали прикрепляются к металлическому шасси, а в нижней части корпуса находится трансформатор блока питания. Такое решение понижает центр тяжести и в итоге придает устойчивость всей конструкции, которая весит несколько десятков килограмм и размещается на трех опорах из нержавеющей стали. Абсолютно во всей аппаратуре под брендом Esoteric применяются резисторы немецкой компании Vishay (она существует на рынке микроэлектроники более 50 лет), конденсаторы компании Hovland и изготовленные из меди сверхвысокой очистки кабели. Стереоусилитель мощности Esoteric A-02 имеет весьма щедрые аудиокомпоненты высочайшего качества, которые великолепно сохраняют целостность и ясность сигнала, а также удачно минимизируют потери и качество звучания. Сюда входят: входные балансные XLR-разъемы с очень низким сопротивлением контактов, фирменные RCA разъемы Esoteric и колоночные клеммы самого высокого класса от WBT nextgen — WBT-0710Cu. Стереопредусилитель C-02 ― референсная модель серии Master Sound Works. Она призвана быть наиболее важным компонентом в процессе интеграции звучания всей аудиосистемы. Эта модель наглядно демонстрирует все совершенство аналоговых аудиотехнологий бренда Esoteric. Ее отличают: топология двойного моно для полной независимости левого и правого каналов, полностью балансная конфигурация и также схема регулировки громкости ESOTERIC-QVCS (Quad Volume Control System), которая обеспечивает превосходное разделение каналов, великолепные фазовые характеристики и предельно низкий уровень шумов.
