终于完成了，终极音量控制

lter15

58# OUDI


呵呵
这里是DIY的论坛
对于一个DIYer来说，关心器件成本也不足为奇啊？其他的，都算入折腾里面去了，那是成本更是乐趣啊。。。
对于厂家产品的价格问题，太复杂了，当然不可能凭器件的成本核算。
LZ辛苦研究8个月，其中开发的成本和辛苦也只有lz本人能够了解和体会得到。但是lz能够成功，其中的收获与快乐也是很大的。。。
开发所涉及的技术含量也不是一般人能够看出来的，当然我没做过，也不清楚。

fredhw

那块板子上面的红线是怎么做出来的？

bbp

58# OUDI


呵呵
这里是DIY的论坛
对于一个DIYer来说，关心器件成本也不足为奇啊？其他的，都算入折腾里面去了，那是成本更是乐趣啊。。。
对于厂家产品的价格问题，太复杂了，当然不可能凭器件的成本核算。 ...
lter15 发表于 2010-3-23 20:46

DIY论坛常见的是以器件算成本，这不奇怪，毕竟大家都是自己动手丰衣足食的一类，愿意投入自己的业余时间到这里面去
DIY领域也不乏有不惜千金购器件的一族，金箔银箔求的不只是YY而已

如果作为厂商，其器材被“论斤称”，就不值那个价了；（当然设计有严重缺陷的除外，呵呵）

DIY   享受的是过程，收获的是喜悦和满足感
我清晰记得自己10年前组装的一个套件发出来的声音，有交流声，但是很好听

niuxiuhua

厉害啊

qinfeng

学习了

音量电位器搞这么复杂,只能膜拜了

APE高保真

强人一个！

bbp

taobao 上好像有很多吧,我查干簧继电器查出来一大堆,不过你得挑挑哪家好点
markamp 发表于 2010-3-23 12:54

恩恩，淘宝找了发现有
不过驱动电流较模拟开关要大几个数量级了，需要多加一级驱动
0.5mS的响应时间不知道实际使用会不会造成“朴”的爆音（继电器会有一点点）

simmconn

唉，没赶上热闹的时候，就蹭个末班车，刚好口袋里还有几块砖头……还是扔出来比较轻松。

27楼贴的到底是不是本贴的音量电位器的测试结果？还是“平衡无负反馈耳放”？LZ倒是挺老实，上来就说测试结果有很多“蹊跷”，但是到底有哪些蹊跷？LZ讲的却是些无关痛痒的东西。

第一张图《失真加噪声跟输出幅度的关系》已经表明了输出幅度在2.5V以上的时候，THD才开始占THD+N的主要成分，可下面的《失真加噪声跟频率的关系》却在1.92V测量，与其叫《失真加噪声跟频率的关系》，还不如叫《噪声跟频率的关系》，难怪是平平的。虽然图上的负载是600欧，但测量示数是mW，天真的TX们会把12.35mW折算成600欧上的电压，得到2.72V，觉得测试还是蛮厚道的，可别忘了图中计算功率所用的参考负载是300欧！真够忽悠的。

再说说信噪比，居然好意思用19.31V作为0dB基准。谁用这么高的电压听动圈耳机？不是聋子的耳朵也快了。如果用CD机输出的2V做基准会怎么样呢？信噪比只有92.6dB，还是30kHz带宽的。还不如一般的CD机嘞。

系统的失真特性看上去不错，只是底噪从20kHz开始稍稍有点开始上升，确实有点蹊跷。

通道分离度的测试。明知道测试用ADC自身的分离度会影响测量结果的准确性，为什么还要用一个ADC同时测量参考信号呢？只要对信号源的频率和幅度精确性有信心，只用ADC测量串音的那个通道不就行了？

63楼的测试也匪夷所思。人家说LZ的失真可能成问题，结果LZ就贴了一段噪声占主导地位的THD+N曲线，并根据该曲线“推导”系统的失真特性，好像风马牛不相及啊。4mV处THD+N为0.2%，如果被测系统的失真被噪声淹没，说明底噪就有接近8uV。AP的底噪只有1uV，还被先衰减了20dB，只有0.1uV了，用这样的噪声水平做输入还怕噪声会影响测试结果？被测系统的底噪比测量仪器的底噪高了10几个dB，虽然是很不错的成绩，但还称不上“在噪声水平上已经接近音频测试仪器极限”。

LZ的东西做得不错，不过测试过程好像还不够严谨。

个人认为，如果蓝壳ALPS只比LZ的设计在串音上差3~5个dB，平衡度上差个0点几个dB，好像不太值得花这个功夫。想要遥控可以用带马达的，如果怕马达的噪音的话，我倒是想知道LZ的电位器对控制系统干扰的灵敏度如何。既然是单片机控制的，不妨做这么个试验：输入开路，让单片机不停地发音量控制指令，大概就是在一个20dB的范围内反复上下调整音量，让发送指令的频率落在音频范围内，然后在输出端作FFT，看看能不能找到控制指令的频率成分。

bbp

唉，没赶上热闹的时候，就蹭个末班车，刚好口袋里还有几块砖头……还是扔出来比较轻松。

27楼贴的到底是不是本贴的音量电位器的测试结果？还是“平衡无负反馈耳放”？LZ倒是挺老实，上来就说测试结果有很多“ ...
simmconn 发表于 2010-3-27 08:18

“唉，没赶上热闹的时候，就蹭个末班车，刚好口袋里还有几块砖头……还是扔出来比较轻松。

27楼贴的到底是不是本贴的音量电位器的测试结果？还是“平衡无负反馈耳放”？LZ倒是挺老实，上来就说测试结果有很多“蹊跷”，但是到底有哪些蹊跷？LZ讲的却是些无关痛痒的东西。

第一张图《失真加噪声跟输出幅度的关系》已经表明了输出幅度在2.5V以上的时候，THD才开始占THD+N的主要成分，可下面的《失真加噪声跟频率的关系》却在1.92V测量，与其叫《失真加噪声跟频率的关系》，还不如叫《噪声跟频率的关系》，难怪是平平的。虽然图上的负载是600欧，但测量示数是mW，天真的TX们会把12.35mW折算成600欧上的电压，得到2.72V，觉得测试还是蛮厚道的，可别忘了图中计算功率所用的参考负载是300欧！真够忽悠的。

再说说信噪比，居然好意思用19.31V作为0dB基准。谁用这么高的电压听动圈耳机？不是聋子的耳朵也快了。如果用CD机输出的2V做基准会怎么样呢？信噪比只有92.6dB，还是30kHz带宽的。还不如一般的CD机嘞。

系统的失真特性看上去不错，只是底噪从20kHz开始稍稍有点开始上升，确实有点蹊跷。

通道分离度的测试。明知道测试用ADC自身的分离度会影响测量结果的准确性，为什么还要用一个ADC同时测量参考信号呢？只要对信号源的频率和幅度精确性有信心，只用ADC测量串音的那个通道不就行了？

63楼的测试也匪夷所思。人家说LZ的失真可能成问题，结果LZ就贴了一段噪声占主导地位的THD+N曲线，并根据该曲线“推导”系统的失真特性，好像风马牛不相及啊。4mV处THD+N为0.2%，如果被测系统的失真被噪声淹没，说明底噪就有接近8uV。AP的底噪只有1uV，还被先衰减了20dB，只有0.1uV了，用这样的噪声水平做输入还怕噪声会影响测试结果？被测系统的底噪比测量仪器的底噪高了10几个dB，虽然是很不错的成绩，但还称不上“在噪声水平上已经接近音频测试仪器极限”。

LZ的东西做得不错，不过测试过程好像还不够严谨。

个人认为，如果蓝壳ALPS只比LZ的设计在串音上差3~5个dB，平衡度上差个0点几个dB，好像不太值得花这个功夫。想要遥控可以用带马达的，如果怕马达的噪音的话，我倒是想知道LZ的电位器对控制系统干扰的灵敏度如何。既然是单片机控制的，不妨做这么个试验：输入开路，让单片机不停地发音量控制指令，大概就是在一个20dB的范围内反复上下调整音量，让发送指令的频率落在音频范围内，然后在输出端作FFT，看看能不能找到控制指令的频率成分。”


谢谢前辈的指点
AP测试是年前托深圳的一位朋友做的，测试项目比较多，也占用了朋友一个上午的时间，可能有些项目的测试不尽完善，因为测试前没有多做测试方案的“可靠性研究”
关于“THD+N VS FREQUENCY”的曲线，之前也怀疑过测试到的是底噪而已，也由于时间关系没有和朋友多做讨论
SNR的测试在前面就说过有蹊跷，但是没有展开说； 实际是48uV的噪声，reference设置直接影响着最后的SNR数值，这个在顶楼有比较详尽的说明
通道分离度测试之前没有在AP上做，只能在我的虚拟仪器上“补做”，所以前面也说明了“供参考”，重在定性对比

刚刚做了一个测试（也是基于很拙的虚拟仪器），在持续调整音量时看FFT（限于虚拟仪器，未能取得完全实时的FFT数据）

静态

调整时

ALPS较这个模块，噪声是劣势，特别是低电平状态；
ALPS后接用AD797之类与电流相关的噪声敏感的运放时，劣势更加明显

再次感谢前辈的指导，砖头能让人学习和进步，多来几个都不怕

xiaoyuediy

学习了

bbp

利用以前做的正弦信号发生器，ADC单通道采样，获得了比较干净的FFT图

正弦信号发生器的核心是一个RC震荡（文式电桥/韦恩电桥），关键器件是光耦电阻VTC5C10
详细电路可以参考LT的AN43-32


ADC单通道采样模式下，FFT获得了前所未有的“干净”   （编辑后更正：多余的谐波来自于电脑IO卡处的接地环路，当断开DAC的输入信号时可以切断接地环路以获得“干净”的FFT输出）



编辑增加的未切断接地环路时的FFT输出



当电桥处的运放使用OPA627AU时，测得如下数据
（信号发生器经过信号变压器进行单端-平衡转换再进入音量模块进行调节，最后经平衡连接至ADC输入端；变压器经测试证实工作于该电平下未出现严重失真现象，该电平指6Vrms）

-3dB(0dB时ADC会严重削波失真)


-20dB


-40dB


-60dB


-80dB


最大衰减量时（比关闭高一级时）



当串入衰减电阻降低变压器输入电平时再调整至模块最大衰减量时


完全关闭时输出的噪声


图中底部显示的数值为THD（2nd~9th) w/0 N
测试电源为一个廉价双路电源，电源的纹波噪声主要成分为-80dBV的100Hz及其整数倍谐波
测试环境比较“脏乱差”，可能影响一部分性能


正弦信号发生器见图

liyingyang

佩服太牛了

simmconn

看上去这套测量系统的重复性差一些，从高电平向低电平一路走下来，高频段的“茅草”成分不仅忽高忽低而且不停的在变，还是由于LZ的贴图是不同时期和测量条件下的结果拼凑而成？也许LZ自己挺明白的，不过我是越看越糊涂。
另外ADC在0dBV的时候就不行啦？好像不是很对的样子。把你的有源音量控制作为测量仪器的一部分吧！

bbp

看上去这套测量系统的重复性差一些，从高电平向低电平一路走下来，高频段的“茅草”成分不仅忽高忽低而且不停的在变，还是由于LZ的贴图是不同时期和测量条件下的结果拼凑而成？也许LZ自己挺明白的，不过我是越看越糊 ...
simmconn 发表于 2010-3-28 06:42

嗯，在-60dBV （ADC的模拟输入部分我改过，0dBFS对应XLR输入单相1.2Vrms;ADC型号为AK5393VS,差分输入最大2.4Vp-p时为0dBFS）下，高频段的噪声疑似增高，目前没有搞清楚是音量模块输出的噪声还是ADC的原因
有赖于PC的运算速度及IO速度限制，所以虚拟仪器精度有限，在刷新期间，高频部分（包括高次谐波）会有2~3个dB的不稳定性
上面的结果来自于同一次测试，且都经过音量模块调整电平。输入音量模块的正弦信号约为12Vp-p（4.2Vrms，刚才确认了一下电平幅度）

另外有一个测试数据未能明白，请教一下simmconn前辈
此数据来自于WEISS的USER MANUAL，被贴在耳机坛的商业主区上


During the last few months, Weiss has upgraded their flagship AP2722 with even better spec. than stock unit. The Weiss DAC202 measurements are based on the new AP2722:

(192kHz sampling frequency, 22kHz measurement bandwidth, unweighted)

Main Output Total Harmonic Distortion plus Noise (THD+N)
< -116 dBr (0.00016 %)  -3 dBFS input level
< -125 dBr (0.000056 %)  -40 dBFS input level
< -125 dBr (0.000056 %) -70 dBFS input level

耳机放大输出
Total Harmonic Distortion plus Noise (THD+N)
< -115 dBr (0.00016 %)  -3 dBFS input level
< -122 dBr (0.0000795 %)  -40 dBFS input level
< -122 dBr (0.0000795 %) -70 dBFS input level


下面的耳机放大部分测试，为何会出现输入电平越低THD+N成绩越好这种情况（主输出也如此）？

simmconn

“前辈”可不敢当。
WEISS也挺能忽悠的。“dBr”本身单独应用没有任何意义，一定要指出它“r”的是谁，这里WEISS巧妙的打了个马虎眼，不用后面写的相应输入电平时的输出电平作为参考量，而是用0dBFS时的输出作为参考量。括号里面的百分比则是从dBr直接换算出来的，与常规理解上的THD+N相比，偷换了概念。

可以想象，能买得起WEISS的是一帮口袋里有的是钞票，技术上又一知半解的人。这样“好”的性能，自然能满足这些人的虚荣心，并成为他们津津乐道的话题，在明眼人圈子里不过传为笑谈罢了。

话说回来，你说WEISS真的是故意的吗？也未必。很可能是测试员无意中选错了选项，数据送到市场部那里就成了值得吹嘘的宝贝。这种事情，你就是去找厂家论理也没有用的，哪个Hi-end厂家会承认自己用错了AP呢？Hi-end还不是蒙一个是一个吗？！

bbp

“前辈”可不敢当。
WEISS也挺能忽悠的。“dBr”本身单独应用没有任何意义，一定要指出它“r”的是谁，这里WEISS巧妙的打了个马虎眼，不用后面写的相应输入电平时的输出电平作为参考量，而是用0dBFS时的 ...
simmconn 发表于 2010-3-28 15:35

dBr通常带有忽悠功能，呵呵
听说WEISSS是一个香港人做的品牌，不知道可信否
-125dBr的THD+N，对比参考为4.2Vrms的时候噪声最大为2.3uV，属DAC的正常范畴

但是那个数据本身可能有问题（或许是我未有搞明白），就是“输入较低电平时会有更高的THD+N性能”，这个结果与常规测试相悖，也是我不明白的地方

simmconn

还不明白？他的THD+N的定义不是“失真加噪声占输出幅度的百分比”，而是“失真加噪声占0dBFS输出幅度的百分比”。定义与常规不一样，结果当然与常规相悖啰。

markamp

我觉得没有忽悠的意思吧,它这儿0dBFS应该就是对应的最大输出可用电压.如-3dB输出的THD+N,对应0dB时它的比例是多少.-125dB难达到,但是也不是不可能吧.
    按这样说,输出噪声不变,THD随输出幅度变大,所以低电平时THD+N变好,因为这时参考是0dB.
    采用并联的模式就不会有切换的噗噗声,但是吸合噪声不知道大不大,我觉得应该比普通继电器小吧

ouzilan

高手！不过看那些技术分析有点头晕脑胀，快点出板吧，让DIYER验证验证究竟好不好！

simmconn

没有说他数据有假，只是说他偷换概念，混淆视听。THD+N用百分比形式表示的时候，分子和分母应该是来自同一输入条件下的输出，这是大家常用的方法。如果用小信号时的失真加噪音作为分子，大信号时的输出作为分母，得出来的结果就会很好，但这结果未必是“假”的，只是它的计算方法与常见的THD+N定义不同而已。

其实他-40dBFS和-70dBFS的数据作为DNR更为恰当一些，只不过一般业界用-60dBFS时的输出测DNR。