DCN23 Digitale Frequenzweiche mit 2 Eingängen und 3 Ausgängen Features Beschreibung 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: www.groundsound.com 1 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 www.groundsound.com 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 Product of Denmark 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 www.groundsound.com 3 Product of Denmark 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: www.groundsound.com 4 Product of Denmark 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 ┴) www.groundsound.com 5 Product of Denmark 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 www.groundsound.com 6 Product of Denmark DCN23 rev2 Ground Sound behält sich das Recht vor Änderungen ohne vorherige Ankündigung zu machen. Revision A: 2007-05-25 www.groundsound.com 7 Product of Denmark