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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik VS1001K - Ausgang knackt


Autor: Manuel Braun (Gast)
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Hi volks,
Hab hier ein warscheinlich elektronisches Problem. Ich baue grad nen 
MP3-Player mit dem VS1001. Funktioniert so weit auch ganz gut, nur hab 
ich auf dem analogen Ausgang so ein komisches Knacksen mit ca 40HZ.
Das Geräusch kommt AFAIK von der DREQ-Line. Die springt nämlich in dem 
Rythmus zwischen hi u. lo.
Der Player ist momentan auf Lochraster aufgebaut. Ich hab versucht die 
DREQ-Line so gut wie möglich von den Analogen Leitungen fern zu halten 
brint aber leider nicht viel.

Hat hier vielleicht jemand Erfahrung mit dem VS1001 oder überhaubt mit 
solchen Dingen und kann mir ein paar Tips geben wie ich das nervige 
Knacken weg bekomm?

thx
MB

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Ist die analoge Versorgungsspannung sauber? Ist ein 
Entkopplungskondensator zwischen VCC und GND?

Autor: Manuel Braun (Gast)
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Hi,
keine Ahnung ob die Spannung sauber ist. Hab direkt am Decoder 
jedenfalls kein Kondensator. Ich werd mal einen einbauen.
vielen Dank schonmal

Autor: Rainer (Gast)
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UNBEDINGT einen Kondensator direkt zum Decoder, das gilt übrigends für 
jeden IC. 100n oder so sind ein guter Richtwert für Blockkondensatoren, 
allerdings kanns gut sein, dass im Datenblatt des Decoders in einer 
Application andere Werte angegeben sind - in diesem Fall natürlich die 
aus den Datenblatt verwenden!
Generell sind solche (zumindest teilweise) analoge Bauelemente sehr 
empfindlich, was die Versorgung angeht. Überprüfen kannst du sie leider 
nur mit einem Oszilloskop!

Autor: Manuel Braun (Gast)
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Hi,
Ich habe jezt mal einen 100nF Kondensator zwischen AVCC und AGND gelegt. 
Das Knacksen (oder Rauschen wie man's sieht) der  ist immer noch da. Bei 
MP3s mit niedrigen Bitraten Knackst es langsamer als bei welchen mit 
höheren Bitraten. Ich bin mir daher fast sicher, dass das Geräusch 
irgendwas mit der DREQ-Line zu tun hat.

greez
MB

Autor: Rainer (Gast)
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Hmm... Hast du denn ein Oszi? Damit wär einfach zu überprüfen, obs 
wirklich von DREQ eingestrahlt ist. Eine andere Möglichkeit wäre, dass 
du die Daten nicht richtig überträgst - zB nachdem DREQ inaktiv wird 
noch ein Byte gesendet oder eines doppelt oder so.. Der Decoder würde 
ein fehlerhaftes Frame erkennen und dieses nicht abspielen, was einen 
Knacks zur Folge haben könnte.

Autor: Manuel Braun (Gast)
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Hi,
Ich hab nur 'n Multimeter zur Verfügung. Von der Frequenz her liegt das 
Knacken jedenfalls sehr nahe an DREQ. Bei MP3's mit niedrigen Bitraten 
sind die Knacker kürzer, was mit DREQ übereinstimmt.
Was die Software angeht überprüfe ich ob DREQ gesezt ist und sende dann 
32 Bytes. Kann also durchaus vorkommen, dass noch ein paar Bytes gesandt 
werden, wenn DREQ schon lo ist. Im Datenblatt steht aber auch, dass wenn 
DREQ gesetzt ist noch mindestens 32 Bytes im Buffer Platz haben. Das 
dürfte also IMHO nicht das Problem sein.

greez
MB

Autor: Rainer (Gast)
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> Bei MP3's mit niedrigen Bitraten sind die Knacker kürzer, was mit DREQ 
übereinstimmt.

Sind die Knackser wirklich kürzer oder haben sie einen längeren Abstand? 
Denn der eigentliche Knackser muss eigentlich gleich lang dauern - der 
Flankenwechsel ändert sich ja nicht, nur die Zeit zwischen den 
Flankenwechseln. BTW, solte bei 40Hz nicht ein tiefer Dauerton zu hören 
sein statt einem Knacksen? Die einzelnen Knackser hätten ja nur 25ms 
Abstand!

Autor: Manuel Braun (Gast)
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Hi,
Einen tiefen Dauerton würde ich das Geräusch nicht nennen. Hört sich 
eher nach so ner Rechteckfrequenz an. Wie wenn man ne langsame 
A-Stablile Kippstufe an nen Lautsprecher anschließt. Nur bisschen 
unregelmäßiger.

>Sind die Knackser wirklich kürzer oder haben sie einen längeren Abstand?
Kann sein, dass sie ein bisschen längeren Abstand haben. Ist schwer zu 
hören. Auffallend ist, dass die Knackes kürzer sind.

while(true){
  while(DREQ) sende32bytes();

  //IR, Display etc. Funktionen - hier irgendwo geht DREQ wieder auf hi, 
bei niedrigen Bitraten später, bleibt also kürzer auf hi.

}

Wenn der Buffer voll ist, geht DREQ auf lo. Schon wenn 32Bytes wieder 
frei sind, geht DREQ auf hi. Wenn ich jezt nicht vollständig auf dem 
Schlauch stehe (was heute morgen schon sein könnte ;-) ) ändert sich 
doch mit der Bitrate und diesem Code die Dauer, in der DREQ hi ist, 
oder?

greez
MB

Autor: marcelKo (Gast)
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hallo,
mach mal einen 1µF oder 10µF Tantal oder guten elko plus den
100nfolienkondi an den RCAP pin 22.

und 100µF an den digitalversorgungsspannung.
grüsse

Autor: thkais (Gast)
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Öhm - schonmal aufs Datum geschaut?

Autor: Jörn Mu (kitesurfing2006)
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Hi,

ist schon ne Zeit her, trozdem krame ich diesen beitrag nochmal hervor.

Mein mp3 player ist jetzt endlich fertig.. und auch bei mir tritt
dieses problem auf.

Wurde das knacken , surren , wie auch immer beseitigt? Wenn ja, wie ?

MFG Jörn

Autor: Rooney Bob (rooney)
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Ich hatte das Problem mit einem VS1002.
Jedesmal wenn die Festplatte zu drehen begann, hatte ich ein
abscheuliches Surren im Lautsprecher.
Bei mir liegt es wohl derzeit am Prototyp-Aufbau, zumindest hoffe ich
es. Der Print geht heute in die Fertigung deswegen kann ich dir das
Ergebnis noch nicht mitteilen.

Ich habe das Surren aber ziemlich gut wegbekommen, indem ich VCC 3V mit
einer Filterstufe zu VCC 5V (Mikrocontroller) versehen habe. Filter
besteht aus zwei 100nF Kondensatoren und einer 100mH Induktivität.
Zusätzlich ist noch eine Filterstufe am Reglerausgang. Ob das auf einem
schön gerouteten Print wirklich nötig ist weiß ich nicht, dieses
Rauschen kann auch durch meinen Kabelsalat ausgelöst sein. Aber egal,
vorgesehen ist es mal...

Achte darauf, dass AGND mit DGND bzw. GND womöglich unter dem Decoder
verbunden wird. Ich hab dies über einen 0R Widerstand (1206)
realisiert. Ich verwende einen 4 fach Layer. Ein Layer ist DGND, einer
AGND und zwei GND. Niederohmige Verbindungen sind auf jeden Fall zu
empfehlen.
Plazier die Stützkondenstoren so dicht wie möglich beim Chip und achte
auf den Stromfluss, dass Ic zuerst durch den Kondensator geht und dann
erst in den Pin.
Low ESR Kondensatoren sind von Vorteil und verwende rauscharme
Spannungsregler deren Ausgang mit fetten Cs geglättet werden. Da nicht
wirklich viel Strom benötigt wird, verwende ich am Ausgang 10uF.

Autor: Lupin (Gast)
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Ist das ein hobby projekt von dir? Ist eine 4 lagige Platine nicht sehr
teuer?

Autor: Rooney Bob (rooney)
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Ja, 4 lagige Platinen sind teuer. Ich rechne aber damit, dass ich die
Hardware in meinem Online-Shop bzw. an Firmen verkaufen kann.
Wenn man also eine 4 lagige Platine 100 Mal produziert, dann wird diese
recht günstig. Kostenpunkt wäre dann etwa 10€/Stück. Bei 1 Stück sind es
140€!!!

4 Lagen deswegen, weil die Hardware sehr viel kann und trotzdem nicht
unhandlich sein sollte.

Autor: ,,,, (Gast)
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Also 4-fach Layer ist definitiv oversized! Wenn man einige einfache
Regeln befolgt, dann gehts auch problemlos mit sogar nur einem Layer.

Folgende Punkte sind wichtig:

* AGND und DGND getrennt führen
* zw. AVCC und DVCC unbedingt Induktivitäten
* Koppelkondensatoren nahe am VS1001
* keine Tantalkondensatoren im NF-Zweig verwenden
* saubere Versorgungsspannung
* Masseflächen sowohl auf dem Top als auch auf dem Bottom
* AGND-Fläche auf Bottom sollte nicht mit DGND-Fläche auf Top
überlappen (kapazitive Kopplung)

Alternativ könnte es auch durchaus sein, dass der VS1001 eine Macke
hat.

Autor: Rooney Bob (rooney)
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Mit dem "definitiv oversized" wäre ich etwas vorsichtig, da du ja
nicht weiß warum ich mich für 4 Layer entschieden habe. Mein Board ist
ja auch kein konventioneller MP3 Player.
Wenn das Teil nur MP3 spielen soll, dann geb ich dir recht, da sind 2
Layer vollkommen ausreichend. Habs bei meiner ersten Schaltung auch mit
einem Layer geschafft.

Tantalkondensatoren sind Pflicht!! Ich habe Kontakt mit dem Hersteller
und man hat mir mitgeteilt, dass diese zu bevorzugen sind, da sie einen
relativ kleinen ESR haben und auch platzsparender als herkömmliche Alu
Elkos. Noch besser wären natürlich Keramikkondensatoren, aber beim
VS1002 braucht man 100uF am Ausgang und die Dinger kriegt man leider
nicht mit solchen Werten.

Autor: ,,,, (Gast)
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Tantalelkos im NF-Zweig sind definitiv das schlechteste, was man machen
kann. Sie sind extrem nichtlinear und verzerren den Klang und sind nur
vernünftig für AC zu gebrauchen. Dieser Nachteil überwiegt dem Vorteil
des niedrigen ESRs enorm. Du wirst keinen guten Verstärker finden, der
im NF-Zweig Tantal(!!)-Kondensatoren hat. Also wenn, dann Al-Elkos.
Optimal wären Styroflex-Kondensatoren, die es allerdings nicht mit
hohen Kapazitäten in vernünftiger Bauform gibt.

Autor: ,,,, (Gast)
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Sorry, da ist was schief gelaufen:

> [...] und sind nur vernünftig für AC zu gebrauchen.

natürlich ist hier DC gemeint.

Autor: Daniel R. (Gast)
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Ich bin auch gerade dran nen Player mit dem VS1001 zu bauen. Mein
Testaufbau steht schon und ich spiele in einer Endlosschleife 15KB
MP3-Daten aus dem AVR-Flash ab(ca. 1s). Bei mir hört sich alles sehr
gut an. Keinerlei Störungen.
Bei mir liegen AGND und DGND zusammen, AVDD und DVDD sind gertennt, wie
im Datenblatt des Vs1001 beschrieben. Das Ganze ist auf einer
Punktrasterplatine...wie gesagt: Ich höre keinerlei Störungen.

Autor: Rooney Bob (rooney)
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Wie gehabt, ich richte mich da nach dem Hersteller. Auf meinem Print
kann man entweder Alu oder Tantal bestücken, also hab ich nicht
wirklich das Problem damit.

Autor: Rooney Bob (rooney)
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Das Surren kann durch die HDD verursacht werden, wenn du also nur aus
dem Flash liest, dann umgehst du das Problem mit der HDD. Eine saubere
Spannungsversorgung löst aber meistens die Probleme.

AGND und DGND liegen zusammen? Meinst du jetzt, dass AGND und DGND ein
und das gleiche sind?

Autor: Daniel aka Khani (Gast)
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Hallo Thomas,

darf ich fragen, warum Du am Ausgang die 100uF-Kondensatoren hast ?
Die Version mit dem Groundbuffer resultiert zwar in geringfügig höherer
Bauteilzahl, hat aber wesentlich kleinere Anforderungen an besonders
große "Becher" auf der Platine.
Ich selbst habe den VS1003 und keinerlei Probleme mit dem Groundbuffer
(GBUF-Pin).

MfG, Daniel.

Autor: Rooney Bob (rooney)
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GBUF sollte nur verwendet werden, wenn man Kopfhörer verwendet. Da GBUF
nicht mit AGND des Line-INs einer HIFI Anlage gleichzusetzen ist und
diese unweigerlich verbunden werden, kann es zu Problemen kommen. Ich
selbst habe beides bei meiner Anlage ausprobiert und ebenfalls keine
Probleme festgestellt.
Da ich mein Board aber kommerziell vertreibe muss ich auf Sonderfälle
Rücksicht nehmen.

Autor: Rooney Bob (rooney)
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Daniel, wie sieht es bei dir eigentlich mit Surren/Knacksen aus? Hast du
Probleme damit?

Autor: papa_of_t (Gast)
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ich hatte auchmal so eine fremdartige Brummfrequenz, die Lösung war gar
kein Übersprechen, sondern ein "buffer underrun" wenn man so will -
ich habe die Audio-Werte von einer SD-Karte gelesen und an einen
D/A-Wandler ausgegeben. Alle 512 Byte gab es eine Verzögerung von ca.
80 Mikrosekunden, weil ich nicht schnell genug die Protokollbytes vom
Blockende der SD-Karte überlesen habe.

Ich hab ziemlich lange gesucht - gefunden habe ich die Lösung, indem
ich einen Sinus-Ton aufgenommen habe, ihn dann wieder abgespielt habe
und mit einem PC-Sound-Recorder aufgenommen (sozusagen aus ganz genaues
Speicher-Oszi) - da konnte man dann in der Sinuswelle alle paar Peroiden
winzige, aber doch deutlich zu sehende "Versatzstücke" finden, die bei
näherer betrachtung immer nach einem Block auftraten.

meine Lösung damals: Speichermedium gepuffert lesen..

Autor: Daniel aka Khani (Gast)
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Hallo Thomas,

also um ein bißchen auszuholen - ich habe hier einen ATmega32 und eine
HDD mit 540 MB in Betrieb. Mein Aufbau sieht aus, wie im Anhang. Das
heißt Freiluftverdrahtung.
Am linken Rand sieht man das Power-department, CVDD, DVDD und AVDD (der
VS1003 braucht eine andere Core-Vdd !). In der Mitte unten der VS1003
auf Adapterplatine und rechts der GBUF- und Reset-Circuit.
Oben mitte Pegelwandlung ATmega32<->VS1003 und oben rechts unter Kabeln
vergraben der ATmega32. Die Festplatte liegt oberhalb des Bildes.

Ich hatte mal Störungen, die lagen aber an zerhagelten Leseoperationen
von der Festplatte. Da hatte ich Probleme mit meinem Datei-Lesesystem.
Eine andere Problemquelle kann die Einstellung der Clock-Source des
VS1003 (gleich bei VS1002, oder anderen) sein. Wenn man da was falsch
einstellt, dann kann man Probleme mit der Wiedergabe bekommen. Das ist
auch für die anderen ein Untersuchungspunkt.

Ansonsten hatte ich noch nie Probleme mit der digitalen oder analogen
Seite, obwohl ich eine "Dreckspegelwandung" mit Spannungsteiler und
Bustreiber-IC auf 3,3V verwende. Selbst das SPI geht mit relativ hoher
Geschwindigkeit problemlos über Spannungsteiler und Treiber. Auch der
Rückweg vom VS1003 über den 3,3V-Treiber an den 5V-ATmega32
funktioniert.

Das einzig wirkliche Designproblem lag mal außerhalb der
Experimentierplatine : Beim Einschalten der Festplatte wurde die ganze
Schaltung samt Festplatte resetted. Das lag an folgendem: Ich verwende
ein PC-Netzteil zur Spannungsversorgung. Vom Netzteil geht ein ca 3m
langes Kabel zur Festplatte. Dieses war sauber in einen kleinen Kreis
gelegt. Das heißt es bildete eine wunderbare Induktivität. Seit  das
Kabel im zick-zack-Style verlegt ist, funktionier alles einwandfrei.

Ich habe auch erst einmal die FAT zerlegt - und da htte ich aus
versehen das Root-Verzeichnis gelöscht ;-).

MfG, Daniel.

Autor: Rooney Bob (rooney)
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Anbei siehst du meinen Aufbau... Na ja ein ziemlicher Kabelsalat, welch
Wunder eigentlich, dass er funktioniert g

Autor: Daniel R. (Gast)
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@Thomas P.
>AGND und DGND liegen zusammen? Meinst du jetzt, dass AGND und DGND
ein
>und das gleiche sind?

Ja, so ist es. Ich höre absolut nichts, was nicht zur Musik gehört.

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