Uscita SPDIF (ottica+coax) su Alpine UTE-93DAB
Inviato: 5 nov 2019, 14:23
Da un pò di tempo ho qui una Alpine UTE-93DAB di un amico che mi ha chiesto la cortesia di metterla in vendita (e che ho messo in vendita nel mercatino del forum),
visto che era lì ferma da un pò ho pensato di far "evolvere" l'oggetto installandoci la mia interfaccia i2s-->spdif (che ho già utilizzato altre volte, ad esempio qui su una sorgente Android: LINK).
Come sempre per questo tipo di lavoro occorre capire come è strutturata la sorgente e in particolare come sono veicolati i flussi audio dai vari moduli (media decoder, bluetooth, dab) e quele/i il punto di uscita i2s per potersi interfacciare (nota: non sto a ripetere la teoria riguardo il protocollo i2s, per il quale rimando ai post precedenti relativi ad analoghe realizzazioni).
L'attenzione va a due chip:
media decoder Toshiba TMPM32BC2DFG che gestisce l'interfaccia USB, il flusso i2s dal modulo bluetooth (che integra anche ingresso mic x vivavoce) e dal cd player (non presente in questo caso, ma il telaio è identico al modello CDE-196DAB dotata appunto di unità cd), l'uscita è in i2s verso il chip dsp.
dsp Nxp TEA6636HW che incorpora sia la funzione di tuner FM che di commutazione dell'audio analogico (ingresso aux e dal dac del sinto dab che quindi è connesso in analogico) che di dsp appunto (equalizzazione, crossover 2 vie + sub o 3 vie), dal chip TEA6636HW escono quindi 4 canali analogici (front/rear) e un flusso i2s destinato al canale sub (che viene convertito da un chip dac esterno quindi), conclude la catena un chip di controllo volume/bilanciamento/fader BD37067 (il che fa dedurre che il dsp non effettua la gestione del controllo volume nel dominio digitale).
Ci sono quindi due possibilità: interfacciarsi all'uscita i2s del media decoder (TMPM32BC2DFG) però perdendo la possibilità di avere l'audio relativo al tuner fm/dab e ingresso aux, oppure interfacciarsi all'uscita i2s destinata al "canale sub" sul chip dsp TEA6636HW che include invece anche l'audio tuner fam/dab aux (tutto quindi...) al netto del solo controllo volume (in quanto gestito esternamente dal chip BD37067 come già detto)
Ho usato le virgolette "canale sub" in quanto in realtà è possibile ottenere su quella uscita l'audio a banda piena (assolutamente piatto ovvero neutro) semplicemente lasciando su "flat" l'opzione del filtro crossover nella configurazione audio (che poi è l'opzione di default, quindi in pratica non occorre settare nessuna opzione...).
Ho accennato riguardo il controllo del volume, che non è gestito attraverso l'uscita i2s (e quindi di conseguenza nemmeno sull'uscita spdif essendo l'interfaccia "trasparente"), potrebbe essere gestito (nel dominio digitale) tramite un diverso tipo di interfaccia che incorpori una logica di controllo che vada ciclicamente a interrogare il chip di controllo volume BD37067 tramite il bus i2c di cui è dotato (ho realizzato una soluzione di questo tipo qui: LINK però non direttamente utilizzabile in questo caso in quanto specificamente nelle Pioneer è utilizzato diverso tipo di bus ovvero spi invece di i2c come in questa Alpine), tra le idee che ho però ne cassetto (tempo permettendo) c'è quella di realizzare una nuova interfaccia "evoluta" più flessibile settabile per bus i2c come per bus spi (qui non mi dilungo, il discorso sarebbe lungo e molto "geek"
).
Sta di fatto che il controllo volume non è poi essenziale in molti casi in quanto può essere ovviato utilizzando il controllo tramite drc del dsp (ovvio che una sorgente con uscita spdif nasce proprio per soddisfare l'esigenza di interfacciarsi verso un dsp nel modo qualitativamente migliore, che ovviamente è per via digitale).
Torniamo però all'installazione dell'interfaccia i2s-->spdif, quindi sull'uscita i2s "sub" del chip dsp TEA6636HW.
Il punto più comodo dove connettersi è a ridosso del dac (quello che appunto pilota l'uscita "sub") che è situato sul lato inferiore del pcb, vicino al media decoder Toshiba TMPM32BC2DFG, vedi foto:
ed ecco nel dettaglio i vari segnali del bus i2s:
come sempre ecco la verifica tramite analizzatore di protocollo, si nota che segnale è ricampionato (sempre) a 48kHz/24bit, nell'immagine (cliccarla per ingrandirla) non compare il master clock che è 256fs ovvero 256x48kHz=12,288MHz
infine i collegamenti effettuati:
scheda installata (tramite striscia biadesiva resistente al calore, sulla sx, sopra i modulo schermato del sinto dab, alimentazione 5V prelevata subito a valle del regolatore, a sx):
tutte le connessioni sulla scheda sono tramite connettori, notare lo "scatolino" nero siglato DA101JC che è il trasformatore di uscita del coax (che è quindi isolata galvanicamente oltre che perfettamente accordata su impedenza 75ohm):
ecco infine le uscite ottica toslink e coax a lavoro finito!
Notare che tutto il lavoro è stato fatto in modo non invasivo, ovvero nulla è stato alterato (nessuno foro o modifica permanente) e il tutto può essere completamente rimosso senza lasciare traccia (qualora per esempio si decidesse di cambiare sorgente e riutilizzare la scheda di interfaccia).
I cavi di uscita passano agevolmente sulla dx, sfruttando la "luce" di passaggio la libera originariamente (non c'è pericolo di taglio dei cavi ma comunque per sicurezza ho inserito una ulteriore guaina di protezione):
MISURE QUALITATIVE
Premesso che il tutto (ovviamente!!
) funziona egregiamente (prima provo con le orecchie e poi strumentalmente) ecco un pò di misure (ho utilizzato il software, piuttosto conosciuto, RightMark Audio Analyzer su pc connesso in ottico).
Infine una misura effettuata, con WaveSpectra, del livello assoluto di uscita, dove si nota che il valore di picco è -6dB, segno che (come è tipico per le uscite dei dsp) il valore è appunto tenuto più basso rispetto allo 0dB in modo da tenere un margine di riserva per l'equalizzazione. Ciò comunque non costituisce un problema a livello pratico, visto il margine dinamico complessivo, vuol dire che è possibile tenere le uscite del dsp esterno ad un livello assoluto sino a +6dB senza andare in clipping.
Qui finisce il resoconto 
visto che era lì ferma da un pò ho pensato di far "evolvere" l'oggetto installandoci la mia interfaccia i2s-->spdif (che ho già utilizzato altre volte, ad esempio qui su una sorgente Android: LINK).
- La mia scheda di interfaccia, basata su CS8406, made by me medesimo :-)
L'attenzione va a due chip:
media decoder Toshiba TMPM32BC2DFG che gestisce l'interfaccia USB, il flusso i2s dal modulo bluetooth (che integra anche ingresso mic x vivavoce) e dal cd player (non presente in questo caso, ma il telaio è identico al modello CDE-196DAB dotata appunto di unità cd), l'uscita è in i2s verso il chip dsp.
dsp Nxp TEA6636HW che incorpora sia la funzione di tuner FM che di commutazione dell'audio analogico (ingresso aux e dal dac del sinto dab che quindi è connesso in analogico) che di dsp appunto (equalizzazione, crossover 2 vie + sub o 3 vie), dal chip TEA6636HW escono quindi 4 canali analogici (front/rear) e un flusso i2s destinato al canale sub (che viene convertito da un chip dac esterno quindi), conclude la catena un chip di controllo volume/bilanciamento/fader BD37067 (il che fa dedurre che il dsp non effettua la gestione del controllo volume nel dominio digitale).
Ci sono quindi due possibilità: interfacciarsi all'uscita i2s del media decoder (TMPM32BC2DFG) però perdendo la possibilità di avere l'audio relativo al tuner fm/dab e ingresso aux, oppure interfacciarsi all'uscita i2s destinata al "canale sub" sul chip dsp TEA6636HW che include invece anche l'audio tuner fam/dab aux (tutto quindi...) al netto del solo controllo volume (in quanto gestito esternamente dal chip BD37067 come già detto)
Ho usato le virgolette "canale sub" in quanto in realtà è possibile ottenere su quella uscita l'audio a banda piena (assolutamente piatto ovvero neutro) semplicemente lasciando su "flat" l'opzione del filtro crossover nella configurazione audio (che poi è l'opzione di default, quindi in pratica non occorre settare nessuna opzione...).
Ho accennato riguardo il controllo del volume, che non è gestito attraverso l'uscita i2s (e quindi di conseguenza nemmeno sull'uscita spdif essendo l'interfaccia "trasparente"), potrebbe essere gestito (nel dominio digitale) tramite un diverso tipo di interfaccia che incorpori una logica di controllo che vada ciclicamente a interrogare il chip di controllo volume BD37067 tramite il bus i2c di cui è dotato (ho realizzato una soluzione di questo tipo qui: LINK però non direttamente utilizzabile in questo caso in quanto specificamente nelle Pioneer è utilizzato diverso tipo di bus ovvero spi invece di i2c come in questa Alpine), tra le idee che ho però ne cassetto (tempo permettendo) c'è quella di realizzare una nuova interfaccia "evoluta" più flessibile settabile per bus i2c come per bus spi (qui non mi dilungo, il discorso sarebbe lungo e molto "geek"
).Sta di fatto che il controllo volume non è poi essenziale in molti casi in quanto può essere ovviato utilizzando il controllo tramite drc del dsp (ovvio che una sorgente con uscita spdif nasce proprio per soddisfare l'esigenza di interfacciarsi verso un dsp nel modo qualitativamente migliore, che ovviamente è per via digitale).
Torniamo però all'installazione dell'interfaccia i2s-->spdif, quindi sull'uscita i2s "sub" del chip dsp TEA6636HW.
Il punto più comodo dove connettersi è a ridosso del dac (quello che appunto pilota l'uscita "sub") che è situato sul lato inferiore del pcb, vicino al media decoder Toshiba TMPM32BC2DFG, vedi foto:
Notare che tutto il lavoro è stato fatto in modo non invasivo, ovvero nulla è stato alterato (nessuno foro o modifica permanente) e il tutto può essere completamente rimosso senza lasciare traccia (qualora per esempio si decidesse di cambiare sorgente e riutilizzare la scheda di interfaccia).
I cavi di uscita passano agevolmente sulla dx, sfruttando la "luce" di passaggio la libera originariamente (non c'è pericolo di taglio dei cavi ma comunque per sicurezza ho inserito una ulteriore guaina di protezione):
MISURE QUALITATIVE
Premesso che il tutto (ovviamente!!
) funziona egregiamente (prima provo con le orecchie e poi strumentalmente) ecco un pò di misure (ho utilizzato il software, piuttosto conosciuto, RightMark Audio Analyzer su pc connesso in ottico).- Risposta in frequenza, ovviamente piattissima, la pubblico solo per dare conferma che con il crossover settato su flat la risposta è appunto piattissima.
- Alpine UTE-93DAB spdif out risposta in freq.png (10.72 KiB) Visto 4177 volte
- Range dinamico, tono -60dB, 125dBA, valore notevolissimo, segno che effettivamente il player gestisce la decodifica a 24bit. Si nota qualche artefatto (limitato al max a -130dB abissalmente al di sotto della soglia udibile e ben al di sotto del tappeto di rumore che si avrebbe tramite uscita analogica) inevitabilmente presente essendo il segnale ricampionato dal dsp.
- Valori di distorsione e livello di rumore eccellenti, praticamente irraggiungibili nel dominio analogico (il solo chip di controllo volume BD37067, in analogico, degraderebbe di 2 ordini di grandezza la stessa misura, stando al datasheet).
Infine una misura effettuata, con WaveSpectra, del livello assoluto di uscita, dove si nota che il valore di picco è -6dB, segno che (come è tipico per le uscite dei dsp) il valore è appunto tenuto più basso rispetto allo 0dB in modo da tenere un margine di riserva per l'equalizzazione. Ciò comunque non costituisce un problema a livello pratico, visto il margine dinamico complessivo, vuol dire che è possibile tenere le uscite del dsp esterno ad un livello assoluto sino a +6dB senza andare in clipping.
- Play tono 1kHz 24bit fs48kHz