Digitale Frequenzweiche mit 2 Eingängen und 3 Ausgängen

DCN23
Digitale Frequenzweiche mit 2 Eingängen und 3 Ausgängen
Features
Beschreibung
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Die DCN23 ist eine leistungsstarke digitale
Frequenzweiche mit zuschaltbarem Equalizer und
Verzögerung. Sie hat 2 symmetrische analoge
Eingänge und 3 unsymmetrische analoge
Ausgänge. Hochleistungswandler verleihen der
DCN23 kristallklaren Klang und sehr niedriges
Grundrauschen. Das USB Interface der DCN23 ist
optisch angekoppelt, um Brumm und Rauschen
vom PC nicht zu übertragen. Die Leiterplatte ist
eine hochwertige 4-lagige Ausführung, was
wiederum Rauschen und Brumm unterdrückt. Die
XOverWizard Software ist ein grafisches
Frequenzweichenprogramm um die
Trennfrequenzen, die Trennsteilheit, Equalizer und
Verzögerung einzustellen. Der XOverWizard hat
ein sehr wichtiges Feature: Die Möglichkeit eine
Textdatei und damit gemessene Frequenz- und
Phasengänge zu importieren. Mit diesen Daten
kann der XOverWizard den erwarteten
Frequenzgang während des Designprozesses
anzeigen. Dank dieses Features ist die alte “try &
error” Methode überholt. Das Laden der Parameter
auf die Weiche dauert in etwa 1.5 Sekunden.
Hochleistungs-Burr-Brown-Wandler
24bit Auflösung
96kHz Abtastrate
XOverWizard Software
Optisch gekoppeltes USB-Interface
Insgesamt 48 Biquad-Filter
76bit Rechenpräzision
21ms mögliche Verzögerung des Signals
Latenzzeit 1ms
4-lagig gedruckte Leiterplatte
Entkopplung aller aktiven Komponenten
Anwendungsbereiche
• Aktive Verstärkersysteme
• High-End Stereo
• Unübertroffene Surround-Sound Systeme
Das DCN23 Modul:
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Product of Denmark
DCN23 rev2
Betriebsbedingungen
Stabilisierte Eingangsspannung
Vdd, Versorgungsspannung für digitale Schaltungen
Idd, Stromaufnahme der digitalen Schaltungen
Vcc, Spannungswandler
Icc, Stromaufnahme der Spannungswandler
Vs, Spannung für Operationsverstärker – doppelte
Einspeisung
Vs, Stromaufnahme der Operationsverstärker –
doppelte Einspeisung
USB Interface, PC Spannung
Min
3
105
4,8
95
Typ
3,3
110
5
100
Max
3,6
115
5,2
105
Einheit
V
mA
V
mA
±8
±9
±15
V
±60
±70
±100
mA
5
V
Anmerkung: Um jedes Mal einwandfreies Hochfahren zu gewährleisten, müssen Vdd und Vcc gleichzeitig
versorgt werden, oder erst Vcc dann Vdd. Die Versorgung muss stabilisiert ohne Einbrüche und ohne
Spitzen sein um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten; dies kann mit einem klassischen
stabilisiertem Netzteil realisiert werden. Ein Schaltnetzteil kann auch verwendet werden, doch muss dann auf
eventuelle EMV-Probleme geachtet werden, die die Qualität beeinträchtigen können.
Technische Daten
Min
Auflösung der D/A und A/D-Wandler
Abtastrate
Rauschabstand
Frequenzgang, -3dB
THD, 20Hz – 20kHz
Eingangsspannung, (doppelter Scheitelwert), 0dB
Ausgangsspannung, (doppelter Scheitelwert), 0dB
Interne Rechengenauigkeit
Latenzzeit (Input-Output)
Eingangsimpedanz, symmetrisch
Ausgangsimpedanz
Gewicht
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108
Typ
24
96
110
5-48k
Max
<0,1
4
12
76
1
10
<50
35
2
Einheit
Bit
kHz
dB
Hz
%
V
V
Bit
mS
kΩ
Ω
G
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DCN23 rev2
Lötanschlüsse
Aufschrift
Vdd
DGND
Vcc
-Vs
+Vs
AGND
D+
DVdd
Gnd
CH
A_1
A_2
A_3
SENSE1
B_1
B_2
B_3
SENSE2
Out1
Out2
Out3+
Out3-
Typ
Versorgung
Versorgung
Versorgung
Versorgung
Versorgung
Versorgung
USB
USB
USB
USB
Versorgung
Eingang
Eingang
Eingang
Ausgang
Eingang
Eingang
Eingang
Ausgang
Ausgang
Ausgang
Ausgang
Ausgang
Beschreibung
Stromversorgung der digitalen Schaltungen
Masse der digitalen Schaltungen
AD/DA-Wandler analoge Versorgung
Versorgungsspannung der Operationsverstärker (Minus)
Versorgungsspannung der Operationsverstärker (Plus)
Masse der Operationsverstärker
Daten +
Daten Spannung des USB-Hosts (PC) standardmäßig 5V
Masse des PCs (Kabelabschirmung nicht verbinden)
Ground-Lift Schaltung für AGND, nah am Eingang mit dem Gehäuse verbinden
Kanal A Masse (AGND), (XLR Stecker Pin1, weiblich)
Kanal A Plus, (XLR Stecker Pin2, weiblich)
Kanal A Minus, (XLR Stecker Pin3, weiblich)
“Sense” Signal von Eingang A, (leere Lötfläche daneben zum besseren Halt)
Kanal B Masse (AGND), (XLR Stecker Pin1, weiblich)
Kanal B Plus, (XLR Stecker Pin2, weiblich)
Kanal B Minus, (XLR Stecker Pin3, weiblich)
“Sense” Signal von Eingang B, (leere Lötfläche daneben zum besseren Halt)
Kanal 1 (Höhen), asymmetrischer Ausgang
Kanal 2 (Mitten oder Tiefen in einem 2-Wege System), asymmetrisch
Kanal 3 (Tiefen/Bässe), wo + das nicht invertierte Signal bezeichnet
Kanal 3 (Tiefen/Bässe), wo - das invertierte Signal bezeichnet
Aufbau
Die DCN23 hat leistungsstarke A/D und D/A Wandler von Burr-Brown (TI) in zweifacher Ausführung,
außerdem 2 symmetrische analoge Eingänge und 3 asymmetrische Ausgänge. Die DCN23 hat eine
Abtastrate von 96kHz und eine Auflösung von 24bits, was über dem CD Standard von 44,1kHz und 16bit
liegt. Die Berechnungen sind auf IIR-Filtern (Infinite Impulse Response - Filter mit unendlicher
Impulsantwort) aufgebaut, was zu geringen Latenzzeiten und hoher Audioqualität führt. Intern beträgt die
Rechenpräzision 96 bit, um arithmetischen Überlauf zu verhindern und die lineare Spanne im digitalen
Bereich zu erweitern. Ein Mikroprozessor übernimmt den “Haushalt” wie Hochfahren, Stummschalten, und
die Kommunikation mit dem PC. DCN23 startet normalerweise von einem internen Programm und nicht
vom PC. Der PC muss also nur zum anfänglichen Einrichten und zur Neuprogrammierung des Filters
angeschlossen werden. Die Weiche wurde entwickelt um sich einfach zwischen High-End
Verstärkermodulen mit den passenden Netzteilen einzufügen.
USB Interface
Die DCN23 kommuniziert durch eine serielle D-Schnittstelle (ab 12/2007) einen integriertes USB Interface,
was eine Installation eines Treibers auf dem verbundenen PC voraussetzt. Der Treiber kann von der
Herstellerseite des Chips heruntergeladen werden: www.ftdichip.com
Laden und installieren Sie den FT232R Treiber für das auf dem PC installierte Betriebssystem. Das USB
Interface verhält sich wie ein COM-Port und wird als COM 1-8 im XOverWizard angezeigt. LEDs zeigen
das Senden von Daten (TX) und Empfangen (RX) an.
Installationsmöglichkeiten
Da die DCN23 2 Eingangskanäle und 3 Ausgänge hat, gibt es verschiedene Aufbaumöglichkeiten:
Mono 2-Wege, Mono 3-Wege, Stereo passiv getrennte Tops mit Mono Subwoofer, zwei Subwoofer mit 2
Equalizerkanälen und Raumkorrektur.
Die wohl häufigste Verwendungsweise ist Mono 3-Wege. Die DCN23 wurde für diesen Zweck konstruiert,
doch da 2 Eingänge und alle A/D-Wandler in doppelter Ausführung zur Verfügung stehen und außerdem die
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DCN23 rev2
Möglichkeit besteht Links und Rechts für einen Mono Subwoofer zu mischen sind die anderen
Anwendungsbereiche ebenso möglich.
XOverWizard
Die Software um die DCN23 zu kontrollieren heißt XOverWizard. Dies ist ein sehr leistungsstarkes
Programm dass am einfachsten beschrieben werden kann indem man es sich von der Ground Sound
Webseite herunterläd. Auf diese Weise kann man die Funktionsweise direkt erkennen. Hier sind
einige Beispiele:
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DCN23 rev2
Verkabelung
Wie die Eingänge zu verkabeln sind, hängt von der Verbindung und der Distanz ab. Wenn die
Distanz zwischen Stecker zum Vorverstärker und der DCN23 sehr kurz ist, sollte es genügen
einfache 0,2mm2 Kabel zu verwenden. Ansonsten sollte abgeschirmtes Kabel verwendet werden.
Das abgeschirmte Kabel muss eine innenliegende Ader für eine asymmetrische Verbindung (Cinch)
oder zwei Adern für eine symmetrische Verbindung (XLR, Stecker weiblich) haben. Wenn Cinch
verwendet wird. muss der invertierte Eingang (Pad3) mit AGND (Pad1) kurzgeschlossen werden;
um Brummschleifen zu verhindern sollte eine isolierte Cinchverbindung verwendet werden. Wenn
nur ein Eingangskanal verwendet wird, wird empfohlen Pad 2 und 3 und AGND (pad1) des
ungenutzten Kanals kurzzuschließen.
Die Ausgänge sollten mit hochwertigem abgeschirmtem Kabel angeschlossen werden. Das Kabel
muss keinen großen Querschnitt haben da das Signal auf “Line-Level” übertragen wird. Nicht
vergessen die innere Ader an das Pad “Out” und die Abschirmung an AGND zu löten. (Pad ┴)
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DCN23 rev2
Das CH-Pad ist die “lifted ground” Verbindung die mit dem Gehäusemetall sehr nah am
Cinchanschluss oder am Anschluss selber verbunden werden sollte (XLR-Verbinder haben oft eine
Lötfahne zu diesem Zweck).
Der Sense-Ausgang sollte auch mit geschirmtem Kabel angeschlossen werden, wobei die innere
Ader an das Pad “sense” und die Abschirmung an das unmarkierte Pad angelötet wird. Dieses Pad
ist nicht verbunden, es dient nur dem mechanischen Schutz der Ader, um Brummschleifen zu
verhindern.
Die Versorgung der DCN23 sollte mit 0,2mm2 Kabeln ausgeführt werden, was außer für AGND
ausreichend ist. AGND sollte mit 0,75mm2 Kabel verbunden werden. Es wird empfohlen die
Kabelpaare +Vs/-Vs, und, wenn eine digitale Masse vorhanden ist, auch das Kabelpaar Vdd/DGND
zu verdrillen. Wenn keine separate digitale Masse vorhanden ist, nur AGND als Masse verwenden
und verkabeln.
Die Verkabelung des USB-Steckers:
Die USB Verbindung hat vier Pads beschriftet
mit D+, D-, Vdd and GND. Dieser Schaltkreis
ist vom Rest der Platine isoliert. Ein OptoKoppler transferiert Daten von dem vom PC
betriebenen Teil zum µC. Die Platine verfügt
über Lötpads anstatt eines USB-B Steckers
für mehr Flexibilität und Einbauoptionen. Als
Stecker kann ein Neutrik NAUSB oder
NAUSB-B oder ein USB-B Stecker auf einer
kleinen Platine oder einfach ein Kabel mit
einem USB-A Stecker verwendet werden. Die
Abschirmung ist nicht an die DCN23 Platine
angeschlossen, da dafür keine Notwendigkeit
besteht.
Abmessungen
Zum Festschrauben der DCN23 wird benötigt:
4 Stück M3 x 16mm Schrauben
4 Stück M3 x 3-10mm Abstandhalter
4 Stück 3mm Federunterlegscheiben
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DCN23 rev2
Ground Sound behält sich das Recht vor Änderungen ohne vorherige Ankündigung zu machen.
Revision A: 2007-05-25
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