灰道三(はい！どうぞ)のブログ一覧

先日作成したFPGAロジアナで出てくる信号が予想と少し違ったので、次のステップをどうするかというと3つ選択岐があります。


(1)このまま解析を進める。
(2)別の方法でGPIOから出す。
(3)諦めてUSBからにする。


まず(1)はmpdのパラメータを変えたりして探っていくのですが、時間もかかるしそもそも無理かもしれません。
(2)についてですがプログラム制御の方法です。
最近Pythonという言語がアツいとのことで調べてみるとGPIOを制御する事もできそうでしたので検討してみる事にしました。

Pythonは初心者なので説明を割愛しますがそんなに難しくなさそうです。

ちなみにPythonと書いて"パイソン"と読むようです。
漢字で書くと....乳....(*ﾉ∀ﾉ)....やめときます。


関連しそうなパッケージは以下の2つが見つかりました。

■RPi.GPIO
https://pypi.python.org/pypi/RPi.GPIO
GPIOをソフトウェア制御するためのライブラリのようです。RaspberryPi2に実装されているBCM2836のハードウェアPWM(パルス発生回路)機能は非対応とのこと。

■wiringPi
http://wiringpi.com
GPIOの入出力に加えてBCM2836のハードウェアPWM機能を利用可能なライブラリのようです。


RPi.GPIOですがwebの説明を直訳すると前提として「このモジュールは、リアルタイムまたはタイミングクリティカルなアプリケーションに適していないことに注意してください。」とのことで、そんな場合はArduinoをご利用くださいというコメントが....高音質を狙うオーディオとしては正直微妙なんですが...(汗

wiringPiは同じようにGPIOの制御ができそうなのですがハードウェアPWM機能(クロック生成機能)が使えます。
調べてみるとRaspberryPi2だと実装されている水晶を利用する事で正確なクロック生成が可能なようなのですが実装されているクロックが19.2MHzとなりこの分周値しか生成できないようです。

つまりハードウェアPWMではオーディオで使う22.57MHzや24.57MHzは生成出来ないのです。
マスタークロックがRaspberryPiから生成できない理由がわかった気がしました.....

またPWMとシリアルデータ出力を同期させるのが難しそうですね....

ちゃんとやるなら正確な外部クロックをGPIOに入れてタイミングを合わせてシリアルデータ出力を行う事になるのでしょうがかなりハードルが高いです。

I2S規格を無視して独自規格でシリアル通信で出すならUSB経由と変わらないですね(^^;;


ということで、確実な方法はやっぱり(3)ということでこちらを購入しました。↓


品名：32bit I2S DSD出力オーディオDDボード
型番：Amanero Combo384




最も手に入れやすいUSBDDCです。

期待させておいて結局これかい！とのお叱りが来そうですが、スケジュールの都合でとりあえず安全策でwww

手痛い出費になりました。(T_T)

しかしながら(1)(2)も時間があったら検討してみようと思います。

注:このブログは酔っ払いながら書いてますのであしからず....(^^;;

新システム構築に関して色々検討しているのですが、デジアナ出身の私にとってEQは無くてもいいが少なくともスピーカー毎の時間遅延を設定出来るタイムアライメント機能は外せないと思ってます。(スキルが無いとも言う)

一部のホームシアター用AVアンプを除いてはカーオーディオ特有なものなので自作派の場合はカーオーディオ用に自前で造る以外は方法が見当たりません。

実装方法としては以下の2通りが思いつきます。


①は多くのカーオーディオ用機器が採用している方式かと思われます。
メリットはタイムアライメントに使うサンプリング周波数が固定出来る。複雑なDSP処理を行う場合コストが抑えれる。といったところでしょうか？デメリットは一回DACでアナログ信号にしたものを再度デジタルに変換し信号処理をしてアナログに戻すと言った処理があり無駄がある。この処理を嫌う人も多いように思います。

②の方式はサンプリングレートにより処理方法が変わる(TAの場合はすべてを同じ変化量にできない)。処理によりジッタが増大するリスクがある。複雑な処理はコスト高になる。と言った具合でしょうか？

自作派でとりあえずホーム用のDACを流用などと考えている私にとってはDACの出力後にAD変換+DSP+DA変換の回路をチャネル毎に作るには至難の技、タイムアライメントだけなら②が断然実装しやすい用に思えます。

一番のネックとなるTAの変化量にについて考えてみました。
まず縦列の周波数で横列が何倍であるかを表にしてみます。

青塗りの部分は整数倍です。
大きく分類すると44.1KHzの倍数と48KHzの倍数が存在します。
どうあがいても綺麗に統合できないので最近のハイレゾDACは2系統のクロックを積んでます。そして単体ではなかなか手に入らない....(T_T)

タイムアライメントを考える場合はこの周期単位でしか遅らせれないので、倍数でない場合は綺麗に遅延量を合わせれず、どうしても2系統で考える必要があります。

今ナビで設定している遅延時間は....




写真によると0.9msなのでそれをベースに考えてみると...


赤枠は各サンプリングレートで最も近づけた場合の設定値、青枠は44.1KHzの倍数系と48KHzの倍数系に分けた時の設定値です。
そしてdelay countは何周期遅らせるかです。

サンプリングレートによって遅延量が微妙に異なるのがわかると思います。

マジで難儀です(T_T)

色々考えて青枠の簡略設定であればFPGAの回路数もある程度減らせる様に思いましたが、果たしてこれが許容できる範囲かは未知数....

私のバカ耳なら騙せそうですがwww

教えてください偉い人m(_ _)m

9割の人が分からないシリーズになりますww

3月の開発目標はメモリの読み書き機能の作成とかなりハードルが高くなっておりますが、その前に接続して、信号処理がきちんとできる事とどんな信号が来てるのかもう少し正確に把握する必要があります。(ロジアナ買うお金がない)

2月に聖書をゲットしたお陰で理解度が進みコードを書くのも楽になりました。




この本マジ神です。(ー人ー)ナムナム

あ！ナムナムは仏か...


さて、実際どんな作りにするかというと、スイッチを押したらLRCKの1周期分データを格納し、LRCKに合わせて繰り返し出力し続けると言ったものです。
繰り返しデータなので、オシロで見れば静止して見えます。
でもこの場合連続信号は判別できないので、LED表示で正確に見れるようにします。
FPGAボードには検証用にビット配列風の8個のLEDと幾つかのボタンが実装されており外付け回路を作らなくても良いのでこれを利用します。



図でいうと①を押すと最新データをロードして保持し②でデータのビット表示になります。
但しLEDが8個しか無いので8Bit分しか表現できない為③のスイッチを4つ使い、切り替え可能にして最大32Bit(片チャネル分)表示できるようにします。




早速コードを書いていきます。


FPGAはハードに書き込むのに時間がかかるので、やり直しをするとそれなりに時間がかかります。
今回はそこそこコードが複雑なので一発ではなかなか動かず、、、シミュレーションを念入りにやることにしました。

Verilogの教典の半分がシミュレーション記述になっている意味が身をもってわかりました...(汗

エセ信号でなんとかシミュレーション上の動作が確認できるレベルになりました。



さてコードは書き終わったので動かしてみます。

まずラズパイを接続




LRCKをトリガにオシロで見てみます。






なんかポップなのが出てきた！！
ლ(ʘ▽ʘ)ლ(笑





ちなみに図らずもロードボタンを押し続けると↓のようにリアルタイム出力になり前回見ていた表示になったのでデータとしては正しそうです。




で、DSDクロックを測定した時の教訓からプローブの倍率を変えると




それっぽく出てます♪

でもDSD over PCMの標準を見ると↓こんな感じで8Bitのマーカーが付くのですが、実際それとは違うようです....




一気に先がみえなくなりましたので、もう少し時間がかかりそうです。ナンテコッタ！！

先週の金曜日から嫁さんと子供が実家に疎開しているので土曜日は車検を控えたバイクの調子を見るためエンジンをかけて近くのライコランドに出かけました。
消耗品を見てはるあつさんと合流〜







からの伊豆半島へのロングツーリング♪








を途中で諦めて〜








大宮市場でエビフライ定食




走行距離10キロ以内www

たくさん喋ったし楽しかったです(^^)

そのあと憩いの場にお邪魔して

夜は田んぼオフに突撃しました。
スパツイの調整でもしようかと思いましたが結局できずwww

でも色々聴けて楽しかった〜

さて、せっかく自由なのでCDでも借りて聴こうと思いレンタルのお店に行ったらSACD版のノラジョーンズのアルバムがありましたので迷わず借りることに。



ついでに何枚かほぼジャケ借り


yucca prima donna



トニーベネット&ガガ様



ジブリの歌


全部当たり〜♪

今はこれ頑張ってます。



では