Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digital-Audioverarbeitung (PWM?) in einer Stereoanlage, Toslink nachrüsten


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von Werk H. (werkheimer)


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Hi Forum,

habe hier eine Stereoanlage mit massenhaft digitalen Signalwegen bzw. 
-eingängen (AirPlay, Bluetooth, USB, Netzwerkstreaming….). Sogar der 
Endverstärker ist angeblich "digital". Anbei mal Blockdiagramm...

Es gibt halt nur leider keinen digitalen Audio-Eingang, außer dem 
USB-Eingang zur Verbindung mit dem PC, der sich dann wohl als Soundkarte 
ausgibt. Keine Ahnung ob und wie man da digitales Audio einspeisen 
könnte. Hierzu ebenfalls Schaltplan anbei.

Jedenfalls würd ich gerne einen Toslink-Eingang (digitales optisches 
Audio) nachrüsten. Da gibt es wohl für wenige Euro fertige Platinen -- 
die meiner Vermutung nach dann PWM ausgeben:
https://www.diyinhk.com/shop/audio-kits/83-192k-optical-spdif-receiver.html

Weiterhin vermute ich, dass die ganzen digitalen Signale in der 
Stereoanlage auch PWM sind.

Sind diese PWM-Signale irgendwie standardisiert, d.h. könnte ich mit 
meinem PWM-Signal von der Toslink-Platine relativ einfach an einen der 
zahlreichen internen digitalen Audioeingänge rangehen...?

: Bearbeitet durch User
von Michael K. (miccha)


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Das Module bekommt keine PWM sondern ein bitstream. Die PWM wird intern 
im Digitalvertärker erzeugt. Mi Hilfe der PWM meist über 500 kHz hoch 
werden mosfets verlustarm angesteuert. Nach nem Filter hast wieder dein 
analog Signal. Das Nachrüsten bringt dir hier gar nichts.
Der interne digitale stream der über den Ad wandler erzeugt wird müsste 
das gleiche Format haben wie bei spdif siehe Wiki. Das bezweifle ich 
aber

: Bearbeitet durch User
von Werk H. (werkheimer)


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Mir geht es nicht um den Digitalverstärker, sondern wie gesagt um die 
Frage, welches digitale Audio-Format intern zwischen den Modulen der 
Stereoanlage fließt.

Und ob ich da mein Toslink-Signal irgenwie einspeisen kann.

von Michael K. (miccha)


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Werk H. schrieb:
> Mir geht es nicht um den Digitalverstärker

Bringst aber PWM mit spdif in Verbindung? Nur ist es eben so das die PWM 
ausschließlich im Bereich des Verstärkers benötigt wird. Die SPDIF 
Schnittstelle hat nen speziellen bitstream Format siehe Wiki. Dieser 
wird mit keinem der aufgeführten digitalen Signale kompatibel sein...

von Werk H. (werkheimer)


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Also das Signal dürfte I²S (Inter-IC Sound) sein -- der Name hätte ja 
sogar mir einfallen können:
https://en.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2S
https://www.mouser.de/datasheet/2/76/CS5341_F2-1141663.pdf
"The CS5341 supports both I²S and Left-Justified serial audio formats"

Jetzt ist noch die Frage, wie bekomme ich mein Toslink-Signal digital 
nach I²S gewandelt.

: Bearbeitet durch User
von Michael K. (miccha)


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Werk H. schrieb:
> Jetzt ist noch die Frage, wie bekomme ich mein Toslink-Signal digital
> nach I²S gewandelt

Die Frage klingt berechtigt.

Eine weitere Frage die Du Dir stellen solltest an welchen multiplexer 
anschließen und auf welches Signal kannst du dann verzichten

von Werk H. (werkheimer)


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: Bearbeitet durch User
von Michael K. (miccha)


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Ich hab mir mal angeschaut und das klingt vielversprechend, lass es uns 
wissen wenn’s geklappt hat! Wär noch interessant mit welcher Taktrate 
intern gearbeitet wird. Sollte die gleiche sein wie bei deinem 
angedachten Übersetzer.

von Werk H. (werkheimer)


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Was machen eigentlich diese Multiplexer?

Achso, sind einfach nur Umschalter:
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Multiplexer

: Bearbeitet durch User
von Michael K. (miccha)


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Die 3 Eingänge wahlweise auf den Ausgang schalten. Entweder ist A auf Y 
geschalten oder B auf Y geschalten. Ist hier ein digitaler Umschalter 
der verschiedenen Eingangssignale entsprechend zum Verstärkerbaustein 
umschaltet. Sprich wenn du dein Verstärker auf usb stellst wird mit 
Hilfe der multiplexer auf usb umgeschaltet oder vielleicht in Zukunft 
auf spdif:)

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Für den analogen Eingang gibt es doch Umsetzer.
Oder wandle doch den Opt. in ein Cu-Digital um.
Evtl. passt das dann direkt an z.Bsp. CD.

von Olaf (Gast)


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Ich werde das Gefuehl nicht los das ihr euch das etwas zu einfach 
vorstellt.

Die Umwandlung von SPDIF nach I2S ist eine Sache. Dafuer gibt es ICs. 
Aber auf SPDIF werden ja unterschiedliche Signale versendet, 32k, 44.1, 
48k, kommt damit der Empfaenger klar? Und selbst wenn er damit klar 
kommt, kann es sich da aufsyncronisieren? Eigentlich war sowas mal 
gedacht fuer DACs oder DATs. Die konnten dann syncron zum Datenstrom 
bleiben. Es gab auch mal spezielle Chips fuer Sampleratekonversion. 
Keine Ahnung ob es die heute noch gibt.

Olaf

von Werk H. (werkheimer)


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Also dass der TosLink-Empfänger das Eingangsssignal (das übrigens von 
einem Chromecast kommt), ohne weiteres versteht, davon gehe ich ja aus. 
Ich sehe eher noch Unwägbarkeiten beim Verständnis des i2C-Signals durch 
den weiterverarbeitenden Soundchip der Stereoanlage.

Hmm, da fällt mir gerade ein, das wär ja endlich ein Grund, mir ein Oszi 
zu kaufen. Wie viel Samplefrequenz sollte das denn haben, damit ich den 
I2C-Datenstrom sehen kann?

: Bearbeitet durch User
von Achim M. (minifloat)


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Werk H. schrieb:
> ohne weiteres versteht

Vielleicht muss in den Einstellungen "PCM" statt "DTS Bitstream" 
eingestellt werden.

Werk H. schrieb:
> Verständnis des i2C-Signals

I2S ist etwas ganz anderes als I2C.

Ich sehe, dass der USB-Soundchip I2S ausspuckt. Also wäre es eine Idee, 
den I2S-Datenstrom vom USB-Soundchip zu trennen. Dort dann den I2S der 
gezeigten Miniplatine einspeisen.

mfg mf

von Olaf (Gast)


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> Wie viel Samplefrequenz sollte das denn haben, damit ich den
> I2C-Datenstrom sehen kann?

I2S und I2C haben genau gar nichts miteinander zu tun.

Ansonsten so etwa ab 60Mhz bist du dabei.

Olaf

von Werk H. (werkheimer)


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Achim M. schrieb:
> Ich sehe, dass der USB-Soundchip I2S ausspuckt
Woran siehst Du das?

> I2S und I2C haben genau gar nichts miteinander zu tun.

I2C war ein Vertipper, wird reden gerne weiterhin nur über I2S

von Peter (Gast)


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I²S ICs mit spdif Ausgang gibt es viele auf dem Markt t. Mir fällt nur 
gerade nicht die Bezeichnung von den einfachen AK4... Ein

Aber wie schon gesagt es gibt wirklich viele davon und je einfacher der 
aufgebaut ist desto einfacher ist der Aufwand.

von Sam O. (Gast)


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Werk H. schrieb:
> mVcGYGG_1_.png

Ja was steht denn auf dem IC4100?

Möchte es vielleicht über I²C passen zur Samplerate konfiguriert werden?

von D00fi (Gast)


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Mit einem Pärchen CS8402A/CS8412 kann man fast alles hin- und 
herkodieren.

Nur I2C auf I2S natürlich nicht.

von Georg A. (georga)


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Olaf schrieb:
> Ich werde das Gefuehl nicht los das ihr euch das etwas zu einfach
> vorstellt.

Hatte ich auch, ist aber in dem Fall wohl wirklich einfach.

> Die Umwandlung von SPDIF nach I2S ist eine Sache. Dafuer gibt es ICs.
> Aber auf SPDIF werden ja unterschiedliche Signale versendet, 32k, 44.1,
> 48k, kommt damit der Empfaenger klar? Und selbst wenn er damit klar
> kommt, kann es sich da aufsyncronisieren? Eigentlich war sowas mal
> gedacht fuer DACs oder DATs. Die konnten dann syncron zum Datenstrom
> bleiben.

Hier müsste es tatsächlich gehen, weil neben den drei I2S-Signalen kein 
Mastertakt benötigt wird. Der geht nur in den ADC und sonst nirgendwo 
hin. D.h. alle I2S-Signale (Wordclock, Bitclock, Data) sind am DSP 
Eingänge, er produziert nicht das Timing, das kommt von den 
Einzeldevices. Die Muxer schalten dann auch nur diese 3 Signale durch.

Solange das generelle Format stimmt, sollte es also gehen.

> Es gab auch mal spezielle Chips fuer Sampleratekonversion.
> Keine Ahnung ob es die heute noch gibt.

Ganz offensichtlich, rechts oben im Schaltplan ist einer für das 
"Allplay", vermutlich BT-Audio oder so. Da brauchts einen, damit die 
Sendedaten synchron zum BT-I2S gebracht werden.

: Bearbeitet durch User
von Achim M. (minifloat)


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Werk H. schrieb:
> Achim M. schrieb:
>> Ich sehe, dass der USB-Soundchip I2S ausspuckt
> Woran siehst Du das?

Siehe Anhang. Eventuell muss auch das Mute-Signal oder noch mehr 
manipuliert werden. Dazu wäre der Status verdächtiger Signale 
interessant, wenn etwas über USB abgespielt wird bzw. wenn nicht.
Aber wie die Vorredner schon schrieben, ist es eventuell einfacher, das 
statt des AUX-AD-Wandlers einzubringen.
mfg mf

: Bearbeitet durch User

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