В данную тему мы решили вынести все наши наработки по поводу развития CarDSP в виде законченных решений связки процессор + усилитель.

Часть первая. Процессор + цифровой усилитель мощности. CarDSP 6.2PD.


Предыстория.
Несмотря на все разговоры о высоком конце, высокой достоверности и др, нас давно не покидало ощущение того, АЗ как хобби по сути очень дорогое удовольствие и хотелось сделать бы продукт, который бы имел ценник начиная от 1к долларов за связку процессор + 6 канальный усилитель мощности, достаточного качества и выходной мощности для озвучки 3х полостного фронта своими силами и внешнего усилителя для сабового канала. Еще одним требованием тех задания, которое мы себе поставили это массогабаритные показатели, так как в современных авто, малой кровью разместить кучу усилителе не представляется возможным.

Что сейчас предлагает рынок для вышеуказанного тех задания.
Большинство систем, которые сейчас представлены по нашему мнению имеют следующее:
- вычислительное ядро системы (DSP). Как правило клиенту рассказывается много разных, умных слов про то, что данное конкретное устройство имеет богатый функционал, развитые средства настройки не дорого и «играет». Покупатель же по факту получает устройство сделанное по остаточному принципу не только в цифровой части (т. е. еще при обработке данных теряются все мелкие детали в звуке и т.д., даже несмотря на то, что на устройстве могут красоваться красивые наклейки в виде 32/40 бит (а последнее время и 64 бит), FIR и др), но и в аналоговой части, а именно ставится самый простой многоканальный цап, место которому не в звуковом тракте высокого класса, а в ресивере для дом кино.
- усилительная часть. Тут как раз все понятно. Раз место мало, то давайте дадим человеку класс Д, причем дешевый класс Д. Возможно даже самоосцилирующий, имеющий схожие принципы работы с UcD. При этом, дабы на комплектующих можно было сэкономить, с конскими значениями так называемого "мертвого времени" (DeadTime) которое вводиться для того, чтобы не было сквозного тока через ключи (так как это не только хана красивым цифрам в КПД устройства, но и в связи с гигантским ростом нелинейных искажений, да еще и с очень низкими значениями частоты работы. А иначе никак, так как дешевые феритовые изделия на высоких частотах не живут.

- блок питания усилителя. Тут мы не откроем никакой тайны в том, что очень часто комбайн с суммарной мощностью в 1000Вт имеет, например, блок питания, энергетики которого фактически хватит только на два мидбассовых канала данного усилителя.

Отдельный вопрос про архитектуру такого решения. Не будет играть в политкорректность, просто честно скажем, что потребителю в таком варианте предложена система, где дважды перекрученный фарш пытаются выдать за стейк и вот почему:

После цифровой части процессора сигнал в современных устройствах попадает в ЦАП на основе дельта-сигма преобразователей. После обработки аналогового сигнала на выходе такого цапа послецаповым фильтром сигнал подается на… каскад преобразования аналог в цифру на входе усилителя Д класса для того чтобы получить PWM поток, который будет управлять выходными ключами усилителя, на выходе которого… опять стоит фактически послецаповый фильтр.

Играться по таким сложившимся правилам на рынке Car AUDIO нам не интересно, поэтому мы пошли по своему пути, а именно цифровую часть мы используем ровно ту же, что стоит в хорошо зарекомендовавших себя среди поклонников качественного звука наших процессорах CarDSP любых модификация.

Усилительную часть мы решили делать минуя этап «предварительной рубки мяса», а именно поставив процессор PWM + усилители PWM + выходные фильтры, которые совместно напрямую преобразуют цифру (i2S поток) в усиленный аналоговый сигнал.

Чтобы было проще понять, про что написано выше, достаточно просто представить себе то, что в нашем решении используется «цап», который может играть напрямую на акустику. Причем это не притянутая за уши аллегория, а то, что есть на самом деле. Такие "цапы" принято называть Power DAC'ами... Собственно именно из-за этого в названии и появились две буквы: CarDSP 6.2PD. Позже заметили, что эти же две буквы есть и в названии технологии от TI: PurePath Digital.

Ядром усилительно системы является PWM процессор от TI TAS5558. Особенность данного чипа является то, что
в его состав входят ровно то же что и в классических цапах: цифровой фильтр, умеющий нативно работать до частоты входного потока 192kHz и стадия преобразования PCM в PWM (в цапах, как правило, PCM поток преобразуется в дельта-сигму). Далее стоят три чипа PurePath HD Digital-Input Power Stage, отвечающие за "умощнение" потока PWM. По одному чипа на каждый канал усиления мидбассов + один чип на СЧ и ВЧ. Техникой можем поделиться позднее подробнее (если конечно по ней будут вопросы).

Вот собственно собранная и главное оттестировання плата данного усилителя:

Нажмите на изображение для увеличения Название: PD.jpg Просмотров: 0 Размер: 235.3 Кб ID: 1191296

Габаритные размеры платы: 200мм на 140мм. Размер по корпусу аналогичен CarDSP Full.
Вход: 1 USB (на том же входе что и порт управления процессором), 1 COAX, 1 Toaslink.
Питание: 12-15В борт сети.
Выход: 6 выходов усиления: 4х40Вт для СЧ/ВЧ, 2х80Вт для мидбасса, 2х4VRMS RCA для подключения сабового звена.
P.S. Выходная мощность указана честная

Полезные темы: