DAC Classe D

[cquest]

Pour y avoir réfléchi l'an dernier, je partage tout à fait l'analyse de Sigma et rycil. L'approche consistant à convertir en boucle ouverte une info audio numérique en signal PWM suffisament précis n'est pas possible avec les composants d'aujourd'hui.
Les composants implémentant des convertisseurs I2S-PWM font surrement certaines approximations. JE ne vois pas non plus de rebouclage de la sortie vers l'entrée qui permettrait de réduire la distortion. L'un d'entre vous a-t-il une idée de comment ces convertisseurs fonctionnent-ils ?
Quelqu'un a-t-il fait des écoutes du TAS5518: Est-ce audiophile ?

Une autre approche pourrait peut-être être la technique approchant celle utilisée dans les convertisseurs sigma-delta, complétée (peut être) par un rebouclage de la sortie analogique de l'ampli vers le signal d'entrée I2S pour une correction dans la bande audio (réduction de la distoriton)...

Ici un tutorial sur les convertisseurs Sigma Delta : http://www.analog.com/Analog_Root/static/techSupport/designTools/interactiveTools/sdtutorial/sdtutorial.html

Le TAS5518 a des caractéristiques qui semblent de très bon niveau sur le papier (SNR >110dB, THD+N < 0,1%), et pour les écoutes que j'ai pu faire j'ai trouvé cela excellent. Je vais faire quelques écoutes en aveugle dans les jours qui viennent (je viens de récupérer le matériel adéquate) et vous donnerai le résultat comparé à un ampli Rotel RMB1066.
Le kit d'éval que j'ai est composé d'un TAS5518 pour la conversion et de TAS5261 pour la section puissance (ref Texas TAS5518-5261K2EVM).

[aldo]

Quelqu'un a-t-il fait des écoutes du TAS5518: Est-ce audiophile ?

bonjour,
je voudrais savoir ou se situe la barrière audiophile a l'écoute?
en gros , a quel moment on peut dire que tel ou tel electronique est audiophile?
c'est pas une boutade, j'aimerais vraiment savoir, personne je pense c'est déjà posé la question
Aldo

[PhC]

Des nouvelles des tests ?

[PhC]

Des nouvelles des tests ?

up

[robob]

Allez, un petit UP sur ce sujet que j'aime bien et sur lequel j'ai re-posé une question de 2004 ,en 2009 à laquelle je n'ai toujours pas de réponse claire en 2013 .

Donc je reprends par la question (pour ceux qui ont oublié et ceux qui n'ont pas suivi) :

Du coup, pourquoi ne pas construire un ampli classe D avec une entrée SPDIF ?
Dedans, point de convertisseur numérique analogique, non, que du numérique et rien que du numérique. On shunte ainsi le DAC, le préamp et c'est bien connu, moins le signal est traité, et moins il sera dégradé
Bon, ma réflexion s'arrête là pour l'instant, mais c'est réalisable je pense.
Et je n'ai pas trouvé de produit fini fonctionnant sur ce principe.

Les chipsets (STAxxx che ST ou TASxxxx chez Texas) permettent de récupérer un signal PCM et de le convertir en PWM puis de l'amplifier.
On voit aujourd'hui des amplis abordables avec ces technologies comme le module DDX de Hifimediy ou même en produit fini, le petit ampli Maestro de AVA (j'ai bien dit abordable ).

Page précédente, la réponse de Sigma, l'un des concepteurs du module Gemincore disant que ce n'est pas possible me laisse donc toujours perplexe : je ne comprends pas l'explication : comment fonctionnent les chipsets précédents, avec des approximations ?

Ces chipsets donnent-ils théoriquement un moins bon résultat qu'un couple DAC+ ampli classique, pourquoi ? je dis "théoriquement" car manifestement, à l'écoute, les CR sur le net sont plutôt élogieux pour le matos fonctionnant avec ses puces.

Pour finir, Texas a sorti un TAS5624A avec une puissance de 2x150W ou 300W mono. Associé à un chip comme le TAS5538 (voir leur module d'évaluation TAS5624DDVEVM), on doit pouvoir monter un module avec entrée I2S voir SPDIF ou USB. On peut sans doute envisager un module jusqu'à 8 canaux (multicanal ou filtrage actif).

[wismerhill31]

C'est juste un problème de vocabulaire. Ce n'est par car on dit signal "numérique" et amplification "numérique" que l'on peut forcément brancher les deux ensembles !

Les fréquences et le contenu du signal sont complétement différents. Ils ne parlent pas la même langue.

Lors de l’apparition de l'amplification numérique il était plus facile de passer par un DAC car on avait une énorme expérience avec ces composants. Maintenant si l'on sait faire la traduction avec un FPGA ou un composant dédié, il est certain que rien n’empêche de se passer de DAC.

[XqutR]

Tiens je suis visiblement pas le seul gus à m’intéresser au TAS5624A

J'ai mis mon nez dedans depuis peu et je suis en train de me faire un petit design qui tourne autour d'un STA509A avec des TAS5624A ou STA516B (il faut attendre le STA509B pour ce dernier)

Le STA509A sur le papier c'est très alléchant:

- 8 channels of 24-bit DDX® (direct digital amplification)
- 32 kHz - 192 kHz input sample rates
- 8 channels of i2s input
- 6 channels of DSD/SACD input
- Up to 10 independent 32-bit user programmable biquads (EQ) per channel
- 192 kHz internal processing sample rate, 24-bit to 36-bit precision

Bref c'est très intéressant

[robob]

Oui, ça serait sympa un petit développement autour de ce type de chipset : je n'ai malheureusement aucune compétence technique. Par contre si certains se sentent d'attaque pour réaliser un projet (j'ai vu qu'il y a de fameuses compétences avec le DSPiy), je peux au moins m'investir financièrement.

Un module semblable au DDX 320 de Hifimediy, en stéréo ou carrément en 8 voies, mais avec la possibilité de connecter une source en I2S, la source en slave et le module en Master me permettrait d'avancer sur un projet perso.

L'idée étant d'utiliser un µPC de type Raspberry comme source : le A10-OLinuXino de olimex (pas encore disponible) ayant pour le moment ma préférence car disposant de sorties I2S. Sur ce sujet, il y a la genèse de mon projet : le DSPiy aurait été un bon candidat pour alimenter 6 voies mais un peu overkill pour mon petit projet et il faut en plus que j'investisse dans des modules amplis. De plus, si on peut sortir plusieurs voies en I2S du µPC, on peut aussi faire tous les traitements, soit multicanaux, soit pour du filtrage actif, directement avec le µPC, comme on le fait avec un PC et une carte son multicanal...

Pour le moment, l'idée est juste de sortir de la stéréo et d'utiliser le µPC comme renderer avec un smartphone comme source. Et de mettre ainsi mon nez dans le monde Linux que je ne connais pas...

[thierryvalk]

Ces amplis sont intéressants, mais lorsque l’on regarde les specs on y voit qu’ils non rien d’extraordinaires par rapport à leurs homologues AB au niveau des qualités audio.
Les avantages étant le haut rendement et la possibilité de faire un système très compact.

[Tazz28]

Pur le multi-canal sur puce ARM, je suis sur un projet de demuxer TDM->I2S avec un petit CPLD.
A suivre...

[XqutR]

thierryvalk le but ici n'est pas de comparer un ampli class D avec un autre class AB dans une configuration classique (ça a déjà été fait à mainte reprise) mais de se passer totalement de conversion analogique sur tout le trajet.

[anthonylm3]

Les avantages étant le haut rendement et la possibilité de faire un système très compact.

Ces 2 avantages peuvent finalement être extraordinaire pour certains ! Une qualité équivalente sans chauffage,léger et tout petit...

[thierryvalk]

Exactement, mais l’idée du tout digital c’est aussi la qualité audio supérieure et pour le moment je n’ai rien trouvé qui soit sensationnel.
Pour une enceinte active par exemple c’est pas mal peu de place et peu d’échauffement. Mais pour un ampli haut de gamme je pense qu’il faudra attendre ou de réaliser à partir d’un µC rapide (Cortex-M4) la partie conversion I2S -> PWM, mais reste le problème de la contre réaction qui elle est toujours analogique.
Par contre avec en plus un HP asservi ça devient tentant, mais pas vraiment simple.

[robob]

Il y a la simplification de la chaine de composant et de conversions donc sans doute un gain de qualité et très certainement de coût. sur son blog Soundcheck indique aussi un avantage non négligeable pour la gestion du volume :
"And then there's another very nice feature, which comes with "some" of those amps:

The internal volume control is of analog nature.
The way it's done is the key issue. TI e.g. is doing it by changing the actual pulse output voltage ( the supply voltage of the output stage) of the amp. It's the last voltage source right in front of the speaker.
Doing it this way is extremely simple and most effective in comparison to all other types of volume control I'm aware of.

Just to outline the volume control subject a bit: On the typical volume control setup in a traditional DAC/AMP setup, you reduce the pretty low level DAC output signal (usually 2V max at 100% VC position) - by estimated 18-24db. I think it is even more in most cases. Nobody I know runs the volume control at 100%. What's left after 24db attenuation is 0.125V at best. Basically you dragged your valuable 2V signal much closer to the noise floor.
That obviously seriously affects the signal-to-noise-ratio on your amp input.

The worst thing of all is that this seriously degraded signal gets amplified by at least 30db on the amp again.
You should know that the majority of amplifiers come with a fixed gain setting in the area of 24-30db.
Example: 4V on a 4R speaker gets you 1W for your speaker. Most speakers out there are as efficient as >89db SPL per 1W. You'll measure 89db in 1 m distance of your speaker. That might be an acceptable in-room listening level for the majority of people out there. 4V would be as much as you'd need.
The actual gain required would be in this case???
Yes. 6db only (instead of 30db that your amp delivers) on the 2V DAC output.

Those full digital amps (some of them) come with an output voltage control which is not attenuating
the audio signal. These amps are adding gain "on demand" right in front of the speakers.
It's actually a flexible "gain" control. 99.9% of the volume controls are "attenuators". That's a huge difference."

Reste à voir comment controler se volume à partir de la source...
Pour moi l'idée est plus de faire un module ampli qui remplacerait avantageusement en terme de coût et de place un module DAC plus un module ampli plus éventuellement l'alim (SMPS) si elle est intégrée au module. On peut même envisager directement un module avec 8 voies pour un prix sans doute intéressant non ?

Pur le multi-canal sur puce ARM, je suis sur un projet de demuxer TDM->I2S avec un petit CPLD.
A suivre...

Je pensais qu'on pouvait directement communiquer avec plusieurs cannaux I2S entre un µPC et des chipsets tels que le TAS5548 (Digital Pulse Width Modulator 8 voies) suivi de 4 chip TAS5624A .
Si cela est possible, ça réduit toute la chaîne audio à vraiment peu de choses :
source : n'importe quel support de fichier audio pouvant communiquer par réseau avec le µPC qui sert de renderer (un smartphone ou un PC par exemple).
source -> reseau local (Ethernet,WIFI,CPL)-> µPC (en I2S slave) -> Ampli FDA (par exemple TAS5548 en I2S Master + 4 TAS5624A + Alim SMPS) -> HP
C'est plus compliqué que çà, niveau hardware ?
Niveau logiciel, il y a sans doute pas mal de boulot pour configurer correctement le µPC. Pour les puces TI doit falloir grosso modo suivre le datasheet ? (c'est vous les pros )

[Tazz28]

Un µC avec 4 sorties i2S, ça court pas les rues et les cartes avec de tel CPU n'exposent pas tous les canaux en général.
De ce que j'en voie, le TAS5548 ne gère pas le TDM ou du moins sans limitations (on parle du TDM dans la datasheet, mais impasse totale sur sa configuration/capacité ...)

Sinon, le concept est excellent et le chip impressionnant pour le prix. Mais (ben oui ...), on reste dans du tout intégré orienté downsizing de cout pour des appareil clairement pas orienté Hifi/perf/etc ...
Coté 5548, on est sur des asrc basiques et des traitement DSP 32bits/coefs sur 28 bits. Alors oui, l'unité de traitement est carrément impressionnante, mais faut pas regarder de trop près.
Quand au classe D, ça fait des progrès, mais on est encore très très loin de tous les raffinements des convertisseurs conventionnels haut de gamme. Ils ont d'autre chat a fouetter avec les problèmes de passage de la puissance, donc les avantages du tout numérique, c'est pas pour tout de suite. Pas parce que c'est pas le créneau choisit (comme pour les traitement du 5548), mais parce que le classe D a encore un long chemin à parcourir: la techno n'est pas encore là.
Par contre, toujours dans du compact/efficace et par cher, le classe D deviens incontournable et est mur pour. L'alliance des deux TAS est une turie, mais faut pas parler de performance brutes audio : tout est relatif.

Enfin, il faut relativiser le passage au "tout numérique". Concernant une chaine audio moderne, là ou le passage en numérique apportait réellement quelque chose, c'est déjà fait. Reste dans la chaine la sortie du DAC et l'ampli. Bref là ou on est loin de faire mieux en numérique (et je considère que le contrôle de volume est fait par le DAC, désolé, c'est la déformation sabre32 ).