Diseño de efectos de audio digital [cerrado]

2

Recientemente me gradué de la universidad con una maestría en ingeniería eléctrica y electrónica. Como proyecto de tercer año, he utilizado una placa de microcontrolador Nucleo basada en ST-Microelectronics ARM Cortex-M4 como base de un pedal de guitarra programable.

Me gustaría comenzar a diseñar mis propios pedales como un hobby, comenzando con efectos digitales. Para hacer esto, estoy armando mi propia placa de "evaluación" para la creación de prototipos con los siguientes componentes centrales:

  • ADC
  • Filtro anti-aliasing
  • Microcontrolador
  • Memoria
  • DAC
  • Filtro de reconstrucción
  • Periféricos (conectores de jack, botones, conmutadores, pantalla I2C, etc.)

Me gustaría que mis diseños sean profesionales y de costo relativamente bajo. (por debajo de £ 100 al prototipo).

Para producir un dispositivo de alta calidad, he pensado en la siguiente especificación:

  • Frecuencia de muestreo: 96kHz

    Esto permite capturar la frecuencia máxima de 48 kHz. Como el límite superior de la audición humana es de alrededor de 20 kHz, esto debería proporcionar un sobremuestreo para una mayor fidelidad.

    Esto también establece los requisitos para el filtrado previo / posterior, una frecuencia de muestreo de frecuencia más alta también resultará en un diseño de filtro más simple.

  • Profundidad de bits ADC / DAC: 24 bits

    Una mayor profundidad de bits permitirá una mayor calidad (16 bits produce un rango dinámico de 96dB, mientras que 24 bits proporciona 144dB). Como no hubo mucha diferencia en el precio, el uso de un DAC externo aumentará el rango dinámico en el DAC / ADC interno de la MCU.

  • Requisitos de memoria 512kB SRAM:

    A 96 kHz / 24 bits, 1 segundo de audio requiere 96 * 1000 * (24/8) = 288 kB, por lo tanto, 512 kB deberían ser adecuados, si se necesita memoria para efectos de estilo de retardo.

Como soy relativamente nuevo en este campo, quería preguntar qué microprocesadores, ADC, DAC, memoria se recomendarían y ¿mi enfoque de diseño parece adecuado?

Hasta ahora he seleccionado lo siguiente:

  • MCU: DSPIC33FJ32GP202-I / SP
  • ADC: NXP UDA1361TS / N1
  • DAC: NXP UDA1334ATS / N2
  • MEMORIA: AS6C4008-55PIN

Cualquier consejo apreciado.

    
pregunta Andy West

2 respuestas

1

Si tiene experiencia con una cadena de herramientas basada en ARM Cortex M4, le recomiendo encarecidamente seguir con eso. Una pieza basada en ST M4F con una cantidad decente de memoria, debería hacer todo lo que necesita, y es mucho mejor que intentar engañar con alguna nueva cadena de herramientas en una pieza con menos soporte y bibliotecas.

Me gustaría ver diferentes ADCs y DACs. Esos son el final de la vida, por lo que el apoyo probablemente apestará para ellos. Realmente, no te preocupes por 24bit. Es muy difícil obtener el diseño analógico lo suficientemente bueno como para obtener 16 bits de información real, por lo que 24bit solo va a hacer que se atasque el ruido de procesamiento.

Si obtiene un M4F con 1 MB de memoria integrada, es posible que no necesite molestarse con la memoria externa. Hice un analizador de espectro de audio en un M4F con 512 k de memoria, y fue más que suficiente para hacer un FFT de 2048 bits superpuestos a 48 kHz.

    
respondido por el Obi_Kwiet
1

Si está interesado en lo que se está utilizando en los diseños comerciales, tengo aquí un Memory Man de Electro-harmonix. Utiliza dispositivos analógicos BlackFin ADSP-BF531 > con un chip RAM ISSI 42s16800 . Están utilizando un convertidor de CS4272 y 33078 amplificadores operacionales para obtener la señal dentro y fuera, y un ADC108S022 que probablemente se usa para digitalizar los distintos potes. Eso es todo aparte de los componentes de la fuente de alimentación.

    
respondido por el dmb

Lea otras preguntas en las etiquetas