Pioneer DEH-1400UB как источник сигнала Hi-Fi аудиокомплекса?

[SOVA]

В рамках создания собственного аудиопроцессора остро стоит вопрос источника сигнала и интерфейса (регулировка громкости, переключение источников). В связи с этим выкладываю одну свою концепцию. Целиком статья выложена в блоге. Прошу написать свои соображения по этой концепции на заборе.






Часть 1. Поиск концепции.
На самом деле этот вопрос для меня совсем не из ряда праздных розыгрышей. Современная жизнь подтолкнула к поиску источника качественного цифрового сигнала без движущихся деталей. Поиск аппаратов, поддерживающих несжатые форматы аудио файлов, привёл к совсем небольшому списку:
Pioneer MVH-1400UB – бездисковый, точно есть WAV
Mystery MMR-315 – бездисковый, есть видео, может скушает WAV?
JVC KD-X40EE] - эти точно МП3.
JVC KD-X50BTEY - покруче, но с поддержкой WAV.
JVC KD-DV5507 – есть WAV и USB, но старая модель.
Sony DSX-S100 - прячет внутрь флешку, есть AAC
Kenwood KIV-700 - есть WAV, дорогой зараза.
Производители головных устройств, сговорившись, предлагают поддержку WAV только в процессорных магнитолах топовых линеек. Процессор у меня есть, поэтому я сознательно направился в нижние линейки головных устройств. В итоге выбор пал на модель Pioneer – DEH-1400UB (за 68 долларов!) поддерживает WAV, привод СД для совместимости со старой коллекцией. Может ли эта магнитола стать источником высококачественного цифрового аудиосигнала?

Часть 2. Вскрытие покажет.
Для проверки этой гипотезы я приобрёл модель Pioneer DEH-1420UB с зелёной подсветкой. Проверка воспроизведения различных WAV файлов, подсунутых магнитоле, дополнительных бонусов не принесла. Магнитола воспроизводит только 16 битные WAV файлы с частотой дискретизации 44,1 и 48 кГц. Конечно, хайреза здесь не будет.
Проверка аппарата на звуковые возможности не показала ничего удивительного.
Вот спектр воспроизведения синуса 1 кГц:

Вот АЧХ на линейном выходе:


Для такой ровной АЧХ мне пришлось выставить эквалайзер LOW-1, MID+1, HIGH-0, иначе на АЧХ были видны «улучшения» даже при выключенном эквалайзере.
Уровень шумов -52дБ (в основном за счёт ВЧ гармоник), разделение каналов 65дБ.


После вскрытия выяснилось, что места в корпусе не просто много, а очень много:

Основная плата занимает чуть больше половины внутреннего пространства. На остальной площади хоть конём гуляй. Детальки на плате размера 0603 или 0402 – паять будет трудно. На задней панели есть место под два RCA разъёма. Пионер их резервировал под линейные выходы фронта, да сэкономил. USB разъём выведен на переднюю панель. Ничего, я его выведу на шнурок из задней панели для винчестера. Подключение винчестера предусматривался конструкторами – иначе, зачем они поставили стабилизатор USB на 1 ампер? На передней панели есть место под ИК глазок управления – установлю для пульта ДУ на руле. Ещё на основной плате куча неустановленных деталей. От электролитов по питанию до блокировочных керамических емкостей и фильтрующих катушек индуктивности. Да, экономили на этом аппарате по полной программе.

Часть 3. Паяльник вам в помощь.
Анализ сервис – мануала, который открыто лежит в сети, показал, что в цепи аудиотракта стоит дельта-сигма 24 бит 192 кГц ЦАП PCM1753 с динамическим диапазоном 106 дБ. Радио идёт аналоговым способом. Переключает входы, регулирует громкость и тембр фирменная пионеровская микросхема PML022A. Часть структурной схемы магнитолы выкладываю на рисунке ниже:


Для полноценной работы источник сигнала должен выполнять регулировку громкости и переключение входов. Поэтому в систему подключения добавлена шина SPI управления регулятором громкости и селектором входов, а также аналоговый выход радиоприёмника.
Итак, предварительная структурная схема аудиокомплекса с источником Pioneer DEH-1420UB:


Добавлено через 23 часа 50 минут
Что, тема не интересная? Или всё так сложно?
Не вижу никаких комментариев, неужели никому не нужно?

[Halin]

Интересно. По крайней мере я напрягся в ожидании.
У самого в плане стола такая тема, как альтернативный источник компу...
Так что ожидаю дальнейших шагов - что DEH-1400 вообще выдает по цифре и как это все будет звучать????

[Саня-Танкист]

Все прикольно и умно. С одним НО - эргономика навигации по папкам/файлам будет просто никудышняя.
ЗЫ. Сам заморочился с источником, поддерживающим ВАВ для своего центра (к сожалению, старичек не имеет входов в цифре и по оптике).
Пока выбор остановился на KIV-700.

[Cobox]

Цитата:

Сообщение от Halin

Интересно. По крайней мере я напрягся в ожидании.

я тоже внимательно слежу за этим проектом

P.S. Илья, а ты не боишься, что к тому времени, когда закончится разработка и проект будет готов к запуску в серию, пионер снимет с производства эту модель ГУ?

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от Cobox

я тоже внимательно слежу за этим проектом

P.S. Илья, а ты не боишься, что к тому времени, когда закончится разработка и проект будет готов к запуску в серию, пионер снимет с производства эту модель ГУ?

Конечно, время играет против меня.
Но выходных дней немного, а потратить время всегда есть на что.

[SOVA]

Продолжаю публиковать свои проекты.
Теперь речь пойдёт о том, что подключается к Пионеру:

Аналого - цифровой аудио процессор.




Источник цифрового сигнала ценен не сам по себе, а в паре с хорошим ЦАП, а лучше звуковым процессором. Об этом и пойдёт речь в данной статье.


Для достижения максимально качественного звука я предлагаю процессор с минимальной цифровой обработкой. Данная концепция выкладывается как есть, в сыром виде, и не претендует на какие-либо «открытия» в передаче звука. Однако, я думаю, что применение комплексного подхода улучшит информативность автомобильных аудиосистем и получаемое удовольствие от прослушивания.


Структурная схема процессора представлена на следующем рисунке:





Входы.

Поскольку система планируется цифровая, то и входы процессора также цифровые. Основным является вход от магнитолы. Цифровой вход Аукс1 включается при выборе AUX на магнитоле, если в настройках выбран цифровой вход. Если выбран аналоговый вход, то используется аналоговый вход аукс в магнитоле. Там он преобразуется в цифровую форму и передаётся по цифре в процессор. Дополнительный вход Аукс2 активируется при подаче +12 вольт на провод управления. Этот вход предназначен для второго внешнего источника, например плеера или ДВД.
Цифровой поток в формате S/PDIF приходит на приёмник. Здесь происходит реклок, уменьшается джиттер до 50пс и сигнал переводится в форму I2S, 20 бит по умолчанию.
Оперативные регулировки.

После приёмника S/PDIF сигнал проходит через регулятор громкости и баланса. Регулятор построен по принципу сложения со сдвигом. При установке громкости, кратной 6 дБ происходит сдвиг всего слова данных на кратное количество разрядов без изменения значения слова данных. При регулировках, кратных 1 дБ, происходит сложение до 5-ти слов, сдвинутых на необходимое количество разрядов. На выходе регулятора громкости получается 24-битный поток I2S. Надеюсь, такая математика позволит минимизировать влияние регулятора громкости на качество звукового сигнала.
Управление регулятором громкости, баланса и переключение входов процессора осуществляется от головного устройства через шину управления. Предусмотрен также вариант автономной работы процессора. Для этого будет нужен выносной пульт управления с регулятором громкости и селектором входов, как это сделано в процессоре Bit One.
Настройки временных задержек.

Временные задержки всех 8-ми каналов устанавливаются при настройке процессора. Величина задержек может устанавливаться либо группой дип – переключателей на плате блока (это просто, но неудобно), либо при помощи java программы для мобильного телефона через Bluetooth.
Аналоговые регулировки.

После временных задержек сигнал приходит на ЦАП. Здесь я планирую использовать WM8768 – восьмиканальный ЦАП с динамическим диапазоном 103дБ.
Встроенная в АЦП схема Mute позволит избежать установки ключей на выходе, негативно влияющих на звук. Схема выхлопа (после ЦАП-ового фильтра) может быть использована как из даташита, так и любая альтернативная.
Все дальнейшие блоки планируется использовать заменяемые или вообще отключаемые.
Звуковые фильтры будет возможно использовать двух типов:
а) Первого или второго порядка Линквитца – Рили без обратных связей и операционных усилителей, изменение частоты раздела с помощью переключаемых конденсаторов.
б) Фазолинейные фильтры второго порядка по специальной схеме. Частота раздела также изменяется с помощью переключаемых конденсаторов.
Первый тип фильтров обеспечивает наиболее короткий звуковой тракт, второй тип даст построить акустическую систему с идеальным откликом и прямой ФЧХ.
В тех диапазонах, где требуется коррекция АЧХ, возможно установить параметрический однополосный эквалайзер, с регулировкой частоты настройки, уровня и добротности.
Итог.

Таким образом, предлагаемый аудиопроцессор может работать как автономно, так и в паре с источником цифрового сигнала. Процессор в состоянии обеспечить сигналами аудиосистему как с пассивными фильтрами, так и двух-, трёх полосную конфигурацию с моно или стерео сабвуфером. За счёт минимальной цифровой обработки качественнее передаётся музыкальный материал, а за счёт применения фазолинейных фильтров и временных задержек есть возможность построить аудиосистему с максимальным качеством звучания.

[SOVA]

Завтра снимают, быстро всем бояться!
Так послезавтра новые выпустят, думаете будут сильно отличаться?

[SOVA]

Сегодня разобрался с системой команд микросхемы регулятора громкости PML022A.
Команд там несколько, все многословные до 8-ми байт. Но все необходимые команды для управления процессором я декодировал. Для этого специально приобрёл небольшой логический анализатор.
Определены команды регулировки громкости, тембра, переключения входов CD, USB, AUX, TUNER.
Нарисована блок - схема приёмника команд. Дальше буду придумывать плату, которую буду ставить в аппарат.

Из плюсов:
+ Флешка на 32 гига инициализируется секунды за полторы.
+ Навигация по папкам с отображением русских букв элементарная и очень быстрая. Нажимаешь клавишу с увеличительным стеклом и крутишь ручку громкости. На экране отображаются названия папок. Быстро и удобно.

Из минусов:
- Частота ЦАП 44280 Гц. Немного не по феншую. Попробую заменить задающий кварц.

[m.a.k.c.]

Темка интересная и нужная.
Я за "убийцу" Клар и 99ых Пионов. Давно пора))))

Кстати, намедни прикупил махровый кЕтайский патифончик Shuttle SUD-350 (надо было в машинку для продажи воткнуть),
так вот я был приятно удивлен, что он не попирхнувшись переварил флешку на 16 Гб с WAV'ами и благополучно их воспроизводит. + дружит с кириллицей.
Рекомендую обратить внимание как на потенциальную базу для цифротранспорта почти за бесценок

[vitalpro]

очень интересный проэкт если не сложно ответте пожалуйста удалось ли вытащить цифру? очень интересно можно ли пристроить оптику к этой голове

[Каток]

Цитата:

Сообщение от SOVA

Завтра снимают, быстро всем бояться!
Так послезавтра новые выпустят, думаете будут сильно отличаться?

Честно говоря, ещё немного усилий - однокристаллка, обученная читать файлы с USB с энкодером, парой кнопок и экраном - и можно будет налаживать выпуск своей собственной магнитолки. На "Маяке" разместить заказ на одно-диновый корпус и литьё пластика "морды", дизайн только прорисовать. И после этого "Пионер" даже в качестве донора станет уже не нужен, пусть себе снимают с производства хоть всю линейку и закрывают завод...

А можно готовые корпуса в Китае купить, может даже дешевле выйдет.
Ещё можно приспособить на цифровой транспорт такой-вот готовый китайский MiniPC на Андроиде (всего-то 50 баксов на FOB'е!), просто прикрутив к нему свой хороший аудиотракт. Из плюсов - экранный пользовательский интерфейс, гибкость и лёгкость апгрейда софта, плееры-кодеки любые готовые, поддержка кучи всякой периферии (блютусы, мышки с клавиатурами, навигация, модемы-интернеты с пробками) - шо хошь... наворачивать можно как угодно.
Еще можно такой комплект в штатные ГУ встраивать, выбрасывая оттуда "ненужное" из начинки.

[SOVA]

Новости с полей:
Разработана схема и печатная плата. Размер платы 58 на 65 мм.
Плата отдана в производство.
Уже готов черновой проект микросхемы программируемой логики. Всё должно заработать. Схему и общий рисунок платы выложил в своём блоге.

Добавлено через 6 минут

Цитата:

Сообщение от Каток

однокристаллка, обученная читать файлы с USB с энкодером, парой кнопок и экраном

Это давно уже есть, на Российском форуме им вовсю торгуют.

[MCPC]

Цитата:

Сообщение от m.a.k.c.

Кстати, намедни прикупил махровый кЕтайский патифончик Shuttle SUD-350 (надо было в машинку для продажи воткнуть),
так вот я был приятно удивлен, что он не попирхнувшись переварил флешку на 16 Гб с WAV'ами и благополучно их воспроизводит. + дружит с кириллицей.
Рекомендую обратить внимание как на потенциальную базу для цифротранспорта почти за бесценок

Единственный недостаток этого шатла , не переключает по папкам , только через 10 песен вперед , так что неудобно в пользовании .

[SOVA]

Новости с полей:
Пришли платы из завода. Семь штук (это минимальный заказ).
Одну плату уже собрал и спаял:


Теперь очередь за настройкой программы. Финал уже недалеко!
Немного подробнее у меня в блоге.

[vitalpro]

жду не дождусь, как там новости с полей ? хотелось бы еще узнать примерную стоимость имплонтируемого девайса (г/у есть) и наверное стать в очередь

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от vitalpro

жду не дождусь, как там новости с полей ? хотелось бы еще узнать примерную стоимость имплонтируемого девайса (г/у есть) и наверное стать в очередь

Подождите недельку.

[vitalpro]

с нетерпением

[SOVA]

Часть 7. Подключение.

Поскольку места в корпусе аппарата достаточно, установить плату не составило большого труда. Гораздо труднее набраться аккуратности и терпения, чтобы точно припаять все контакты к основной плате CD проигывателя. Из доработок я только добавил пару танталовых конденсаторов 220 мкФ 6,3В на питание процессора и +5 вольт. Также на заднюю панель выведен USB разъём. Нечего флешке делать в передней панели!
Фото подключения платы приведены ниже:


Добавлено через 1 минуту
Часть 8. Настройка и проверка.

Теперь паяльник в сторону, в руки щупы от осциллографа и логического анализатора, и вперёд, к победе! В таком комплексном проекте настройка и проверка всех режимов работы - самое длительное и кропотливое занятие. Но все блоки проверены и на выходе S/PDIF появился, наконец, долгожданный цифровой сигнал!


Самое интересное я приберёг напоследок. Мне удалось внутри логической микросхемы реализовать цифровой регулятор громкости. При установленной перемычке на плате цифровой поток проходит через регулятор громкости. Уровень громкости согласован с положением собственного регулятора CD ресивера Pioneer. Для проверки качества регулирования я включил на воспроизведение сигнал 1 кГц в WAV файле с частотой дискретизации 44 кГц. Подключил цифровой выход Пионера к машине времени-2, работающей в режиме приёмника S/PDIF и передающей сигнал на мой тестовый ЦАП. Измерения проводил внешней звуковой картой EMU-0202. Выставил максимальный уровень -1 дБ в обоих каналах и принялся наблюдать за качеством сигнала при уменьшении громкости. Скриншоты спектров сигнала при различных уровнях громкости прилагаю.
Максимальный уровень громкости:

Далее указываю измеренный уровень громкости:
Уровень громкости -6 дБ:


Добавлено через 1 минуту
Уровень громкости -60 дБ:

И, наконец, уровень громкости -96дБ:



Боевое прослушивание намечено на новогодние праздники. ИМХО, всё получилось на отлично!

[Незнайка на Луне]

Особенно последние графички понравились! Молодец !!!

[Fedosoff]

Илья, ты не перестаешь удивлять