Хабр, привет!
Меня зовут Даниил, и я представляю команду студентов, которая занимается pet-проектом по созданию аудио процессора. Наша цель - разработать устройство, которое сможет решить ряд проблем в аудио сфере. Мы уверены, что наш аудио процессор будет полезным и интересным для большого числа людей. Однако, нам важно узнать мнение о нашем проекте. Мы всегда открыты к обсуждению и готовы услышать ваши идеи и предложения. Эта статья является первой в цикле статей про разработку данного устройства.
Для начала коротко расскажу, что же такое аудио процессор. Девайс представляет собой небольшого размера устройство, обладающее набором разнообразных функций, нацеленных на улучшение качества звучания многополосной аудиосистемы.
Вот список проблем, которые решает аудио процессор:
Кривая АЧХ. Сложно найти динамик, имеющий абсолютно ровную и линейную амплитудно-частотную характеристику. Особенно усугубляет ситуацию наличие нескольких разных излучателей в многополосных акустических системах, где просто выровнять АЧХ нельзя при помощи простого эквалайзера, как в случае с широкополосной акустикой. Кривизна АЧХ может создавать ощущение “ненатуральности звука”, призвука “пластмассы” и т. п. К тому же, сильная нелинейность не позволит услышать определенные инструменты во всей красе, так как часть их диапазона по-просту не будет слышно. Аудио процессор, обладающий продвинутым эквалайзером и множеством аудио выходов, способен избавить от описанных проблем.
Функция кроссовера. Звуковой процессор позволяет разделить частотных диапазон для разных динамиков путем выставления частоты среза и её крутизны спада, будь то второй, третий и четвертый порядок. Это позволяет динамикам работать только в своем, наиболее эффективном диапазоне, избавляя нас от ненужных хрипов и искажений звука. Тем самым становится лучше детальность.
Задержки звука. В комнате и тем более в автомобиле на пути звуковой волны встречается множество препятствий, при встрече которых волна переотражается и возникают задержки. Задержки меньше нескольких миллисекунд слышат все люди. И для этого даже не надо специально тренироваться и не нужно быть звукорежиссером. При правильной настройке данного параметра возникает ощущение “приближения” и более полного погружения в музыкальный ряд.
Теперь рассмотрим техническую составляющую разрабатываемого аудио процессора. За основу взят МК ESP32, а в роли АЦП выступает микросхема PCM1808, ЦАП PCM5102A.
На текущей стадии разработки процессора собран макет, и написана управляющая программа для микроконтроллера с использованием языка программирования C++, имеющая минимальный функционал для работы с ЦАП и АЦП по интерфейсу i2s. Аппаратная часть представляет собой МК ESP32 на отладочной плате, а также модули ЦАПов и АЦП купленные в Поднебесной. Основная задача данного макета – отладка управляющей программы и основных функций, методов цифровой обработки аудио сигнала.
Макет разрабатываемого устройства имеет следующий внешний вид:
Итак, после описания предназначения звукового процессора, хочу перейти к описанию характеристик и внешнего вида устройства.
Приведенные выше характеристики получены на тестовом экземпляре. Функциями эквализации, настройки задержек и кроссовера устройство еще не обладает. Планируется разработка приложения для Android, через которое будет осуществляться настройка процессора.
Касательно внешнего вида, приведу возможный вариант дизайна. Прошу не судить особо строго.
Теперь интересно Ваше мнение о том, будет ли нужно это устройство.
Комментарии (18)
Pyku_He_oTTyda
01.04.2024 09:37+2https://hiendshow.ru/ru/about
Сходите сюда, пообщайтесь с народом, чем живут, чем дышат.
Скорее всего, вопросы отпадут.
Что касается Вашей разработки, что DSP не редкость от слова "совсем", особенно в сегменте CarAudio.
smart_pic
01.04.2024 09:37+1Все что описали уже есть в современной цифровой матрице с DSP обработкой . Остается только прикрутить управление .
У именитых производителей и ПО уже в комплекте.
gorbln
01.04.2024 09:37Посмотрите вот этого дядьку, такое чувство, что Вы делаете что-то подобное:
https://www.youtube.com/watch?v=XEspOD1NHr0
По Вашей теме с 16:40
kuznet1
01.04.2024 09:37+1поддерживаю, заменяйте мк на adau1466 и не надо изобретать велосипеды. И ацп тоже не нужен, используя usb-i2s pcm2706 можно заводить цифровой звук без преобразований в аналог и обратно, этот интерфейс работает из коробки в любой ОС, в том числе андроид по otg
B0Z0NHIGGSA
01.04.2024 09:37+3Переизобретение ADAU1701?
sim2q
01.04.2024 09:37ADAU хорош простотой, как только что-то добавить своё, чего нет в "сигмакубиках", то ой.
Понятно что есть и OpenDSP (давно не смотрел) и прочее... но пусть делают.. почему нет?
sburavtsov
01.04.2024 09:37+1Проект в качестве учебного - отличный! ESP32 может быть маловато, зависит от алгоритмов. Еще один важный нюанс - софт для реализации и настройки ЦОС. Посмотрите на такие реализации на DSP: https://www.chipdip.ru/product/dsp-machine-3-black-4
Может быть возьмете на заметку какие-либо идеи.
smart_pic
01.04.2024 09:37ADAU хорош простотой, как только что-то добавить своё, чего нет в "сигмакубиках", то ой.
Но помимо этого еще не на все алгоритмы сигмы можно найти алгоритмы расчета коэффициентов и это печалька. А без расчета коэффициентов управление становится невозможным. Конечно можно и таблично управлять , но когда много параметров - то не всегда получается. И это одно из сложностей при применении процессоров ADAU.
Во всех проектах , что предоставили ссылки , а также многих других, за редким исключением, нет возможности управлять этими устройствами например с домашнего сервера управления, или различных контроллеров управления что называется из коробки . Да можно что то смастерить свое, на то он и DIY. Но достаточно часто требуется управление подобными устройствами по сом порту или по ТСР, а также иметь возможность управлять посредством HTTP POST запросов. Да и чтоб команды управления охватывали все возможности устройства. Эти функции очень востребованы среди интеграторов. Можно конечно и Raspberry Pi сюда прицепить , но это удорожает конструкцию , усложняет путь к победе для многих интеграторов, ведь они не всегда такие усердные энтузиасты DIY.
Раз тут бросают ссылочки на разные девайсы и проекты , то желающие могут посмотреть http://www.cvg.ru/catalog/usiliteli_4-8ohm/ampful_4bt/
NutsUnderline
01.04.2024 09:37Надо бы четче определить сферу применения. Маститые аудиофилы PCM5102A точно не оценят, да и в целом вроде тренд на воспроизводить как оно есть, без всяких обработок цифровых.
Больше похоже на концертный звук, там вот и АЧХ актуальненько и задержки. И профессиональной аппаратуры для этого полно.
Ну а любителям автозвука похуже нужно чтобы было громче, чтобы ихнее ведро с ботами быстрее разваливалось от вибраций. Только такой вывод могу сделать судя по тем их представителям которых очень далеко слышно на улице. Так что тут прошу пояснить тех кто делает из машины концертный зал, а не просто музончик слушает "в фоне"
Daniil_115k Автор
01.04.2024 09:37+1Процессор предполагается для любителей при сборке многополосных домашних и авто систем
coderxlsn
01.04.2024 09:37А технический деталей не будет? Это рекламная статья?
Daniil_115k Автор
01.04.2024 09:37Технические детали будут в следующей статье. А эта статья просто обзорная, чтобы понять, будет ли отклик.
serafims
Все равно метеостанция получится, бросайте это дело!