Implementacion de USB en Isabellina HPA (por Red Wine Audio)

[mrarroyo]

Podria alguno de ustedes explicarme el significado de la descripcion de la implementacion del USB en el DAC Isabellina.

USB (optional) that converts directly to I2S to feed the internal DAC chip (no intermediate s/pdif conversion). This input offers optimal sound quality and requires the use of a computer (music server) with a USB port. The power bus from the computer is not used. We instead provide our own clean, on-board +5V line.

Gracias.

[picodeloro]

En muchos casos el camino entre el USB y el DAC no es directo, lo que se hace es pasar de USB a S/PDIF, y luego se suele convertir de S/PDIF a I2S que es lo que "entiende" el DAC, si se emplea un "receptor USB" que sale directamente a I2S, nos ahorramos todo el paso de S/PDIF con los consiguientes inconvenientes que se pueden generar al andar convirtiendo una señal.

Otro tema importante que cuenta es que para el modúlo/receptor USB no emplea la alimentación de 5 voltios que tiene llega del ordenador, sino que emplea una alimentación dedicada que tiene el propio DAC para evitar ruidos que lleguen por la alimentación del ordenador.

-- o --
Rodrigo

[mrarroyo]

Gracias Rodrigo. Parece que ambos son buenos puntos y deberian lograr que la Isabellina HPA suene mejor que otros USB DAC's. Pero si ambos son mejoras porque no son utilizadas por otras compañias? Espero que la respuesta no sea ... costo.

[picodeloro]

No es tan exclusivo el USB con salida I2S, de buenas a primeras el de Twisted Pear Audio tiene un switch para escoger la salida en S/PDIF o I2S.

-- o --
Rodrigo

[enos]

Supongo que la implantación de este formato I2S requiere unos drivers especificos 

Y cuando hablamos de drivers proprietarios, tenemos que asegurarnos que el fabricante podra actualizarlos cada vez que aparezca un OS nuevo, sino, posibles problemas a la vista 

También nos podríamos preguntar que oportunidades de exito tiene este formato I2S a largo plazo... El SPDIF existe desde hace muchisimos años y es facil hacer comunicar 2 aparatos de generaciones distintas utilizando este protocolo... Que habra del I2S dentro de 5 años... Es solo una moda pasajera o bien resultara ser el estandard del futuro para las interfaces de audio 

Me parecen cuestiones importantes a considerar antes de tomar alguna decisión. Desde luego, mi propia experiencia con el USB es como decir... algo decepcionante  . Si pudiera volver a empezar, sin duda escogeria la salida miniTOSlink optica de un Macbook (SPDIF) y voila... Demasiados problemas con el USB que no es un standard de interfaz audio acceptado, y dudo que se convierta en una prioridad para los grandes fabricantes informaticos.

Saludos,

[picodeloro]

Creo que en una comunicación I2S el ordenador "no tiene nada que decir", es protocolo de comunicación entre el DAC y sus elementos periféricos, como puede ser el módulo receptor S/PDIF (a este módulo se suele conectar el Toslink), el módulo USB, etc.

No se como va la arquitectura de tu DA-11, pero es muy posible que la conexión S/PDIF como la USB de tu DAC conviertan la información que recibe a I2S para comunicarse con el DAC, en este punto no afectan los drivers de tu ordenador, a nivel de drivers los problemas los puedes tener entre el módulo receptor de USB y tu ordendador. Como explica Vinnie lo que no tiene sentido es salir de USB a S/PDIF para luego tener que volver a convertir la señal a I2S si existen módulos USB que salen directamente a I2S.

Esto no quiere decir que el I2S sea algo pasajero y que pasadomañana salga el sistema "Perico24J" que mejore la comunicación del DAC con el "resto del mundo", pero esa es una batalla ajena a los drivers.

En tu caso, yo miraría de hacerme con una tarjeta externa USB con salida S/PDIF coaxial que funcione bien y me saltaría el USB del DA-11 a ver si así solucionas el problema, no estoy muy puesto en esos temas de momento pero ya me tocará con el Buffalo32S.

-- o --
Rodrigo

[enos]

Eso me pasa por hablar sin saber 

O sea, esto no tiene nada que ver con el USB, o mejor dicho, sigue siendo dependiente por lo bueno y lo malo de la conexión USB y de sus drivers para hacer viajar la señal hasta el chip receptor....

Entiendo entonces que el I2S es un competidor del formato SPDIF no...Pero entonces, porque no todos los fabricantes de DAC USB no incluyen un chip receptor USB capaces de tratar este protocolo I2S y asi evitar una conversión adicional via SPDIF antes de comunicar con el DAC 

Veo incluso algunos productos que convierten la señal extraido por USB a I2S y SPDIF antes de atacar los DACs, pero es que en el caso del I2S, se utiliza una conexión de tipo RJ45 en vez de coaxial o TOSlink para el SPDIF... Aunque muy pocos DACs actualmente lo soportan.

El protocolo I2S esta inmune al jitter, al contrario del SPDIF  Supongo que como en todos los casos, sera dependiente de una buena implantación...

[lord.camilo]

Hola Enos, haber si t puedo aclarar un poco el tema

O sea, esto no tiene nada que ver con el USB, o mejor dicho, sigue siendo dependiente por lo bueno y lo malo de la conexión USB y de sus drivers para hacer viajar la señal hasta el chip receptor....

Entiendo entonces que el I2S es un competidor del formato SPDIF no...Pero entonces, porque no todos los fabricantes de DAC USB no incluyen un chip receptor USB capaces de tratar este protocolo I2S y asi evitar una conversión adicional via SPDIF antes de comunicar con el DAC  

El protocolo I2S no es un formato competidor del S/PDIF simplemente son formatos diferentes usados para cosas diferentes. El formato S/PDIF que todos conocemos se encarga de enviar la información de audio y la señal de reloj al chip receptor de S/PDIF que se encuentra antes de llegar al DAC.

Este chip receptor de S/PDIF se encarga de transformar la señal S/PDIF a I2S que es el formato de comunicación soportado por el DAC. Que yo sepa todos los DAC del mercado son I2S es decir que este es un protocolo estándar perfectamente establecido.

Ten en cuenta que cuando digo DAC me estoy refiriendo al integrado y no a todo el aparato en su conjunto.

El competidor directo del S/PDIF sería el formato USB.

Veo incluso algunos productos que convierten la señal extraido por USB a I2S y SPDIF antes de atacar los DACs, pero es que en el caso del I2S, se utiliza una conexión de tipo RJ45 en vez de coaxial o TOSlink para el SPDIF... Aunque muy pocos DACs actualmente lo soportan.

Lo de utilizar la señal I2S de la manera que comentas, es decir mediante RJ45, no me parece la mejor manera de hacer las cosas... ya que este protocolo esta diseñado para cubrir distancias muy pequeñas dentro del PCB del DAC por lo que sacarlo a pasear mediante cables y demás historias no creo que sea nada bueno.

El protocolo I2S esta inmune al jitter, al contrario del SPDIF   Supongo que como en todos los casos, sera dependiente de una buena implantación...

El formato S/PDIF tiene el inconveniente de que la señal de reloj y los datos de audio viajan embebidos en el mismo canal. El formato I2S tiene la ventaja de tener canales independientes para la señal de reloj y los datos de ahí la inmunidad al jitter que comentas.

Aunque por mucha inmunidad que tenga, si has utilizado S/PDIF para enviar los datos del transporte al DAC pues ya la has fastidiado y aquí es donde entraría el formato USB, que en principio sería capaz de eliminar todos estos problemas de jitter que se plantean con el uso del formato S/PDIF.

Es decir el I2S está ahí y es un formato perfectamente establecido desde hace tiempo que funciona perfectamente el problema esta antes de llegar a esta etapa.

Espero haberte aclarado algo las cosas

Un saludo.

[enos]

 

Fenomenal Lord.camilo tu aclaración 

Pues parece una alternativa muy interesante, pero porque los chips receptores USB utilizado en audio no "hablan" todos I2S en vez de convertir casi sistematicamente a SPDIF y luego de nuevo a I2S para el DAC... 

Hay otro motivo más que justifica el uso de SPDIF antes que I2S.

[lord.camilo]

Hola Enos,

Pues parece una alternativa muy interesante, pero porque los chips receptores USB utilizado en audio no "hablan" todos I2S en vez de convertir casi sistematicamente a SPDIF y luego de nuevo a I2S para el DAC... 

Hay otro motivo más que justifica el uso de SPDIF antes que I2S.

No es una alternativa, como te digo son cosas diferentes y cada una tiene su lugar. En cuanto a lo de los chips receptores de USB, pues muchos de ellos pueden convertir a I2S sin problemas, sin ir más lejos el PCM2707 que es un integrado bastante común permite elegir entre las dos opciones, es decir salida I2S para alimentar directamente al DAC o salida S/PDIF que será convertida I2S en el receptor S/PDIF y enviada posteriormente al DAC.

En principio la mejor manera de implementar una conexión USB sería alimentar al DAC directamente con la salida I2S del receptor USB, pero esto no está exento de problemas ya que la mayoría de los DAC tan solo presentan una entrada I2S, por lo tanto si también queremos entradas S/PDIF, habría que encontrar una manera de seleccionar que con que señal I2S queremos alimentar al DAC:

• Señal I2S generada por el receptor USB.
• Señal I2S generada por el receptor S/PDIF.

Una posibilidad para hacer esto sería el uso de relés, pero claro las señales de reloj son muy sensibles y lo mejor sería enviarlas directamente al DAC. Además las señales I2S necesitan tres canales, lo que implica tres pistas en el PCB por lo tanto si tenemos dos señales I2S ya necesitaríamos 6 pistas y las cosas empiezan a ponerse más complicadas.

Además también habría que tener en cuenta el MCLK, esta es la señal de reloj que se encarga de sincronizar los datos de audio para que sean procesados por el DAC, cada uno de los receptores generaría el suyo:

• MCLK generado por el receptor USB.
• MCLK generado por el receptor S/PDIF.

Esto ya serían 8 pistas en el PCB y las cosas se empiezan a complicar más porque unas señales pueden interferir con otras, los relés pueden introducir jitter en la señal de reloj... etc, etc

Así que un compromiso bastante bueno , es transformar la señal a S/PDIF en el receptor USB y enviarla al receptor S/PDIF junto con el resto de entradas S/PDIF (entrada óptica, entrada coaxial...), este receptor se encargará de:

• Seleccionar la entrada que queramos (USB, óptica o coaxial).
• Generar el MCLK del sistema.
• Convertirla a I2S y enviarla al DAC para ser procesada.

Al final me enrolle un poco más de la cuenta

Un saludo.

[enos]

Impresionante 

Pues al menos ahora entiendo mejor las complicaciones derivadas del uso del formato I2S en receptores USB. Por cierto, y volviendo al tema del hilo, habria que entender bien como lo implementan en el RWA, porque según entiendo, ese DAC también dispone de 2 entradas SPDIF... Y eso entonces complica bastante las cosas.

Excelente lectura. Muchas gracias,

[picodeloro]

Muy buena tu explicación sobre el tema lord.camilo.

A saber Vinnie lo que habrá inventado para conectar el USB por I2S al DAC, aunque yo me preocuparía si cada vez que conecto un USB se escucha el "click" de un relé dentro de la Isabellina.

-- o --
Rodrigo

[lord.camilo]

Además, en mi opinión, de momento no merece la pena complicarse tanto con la salida I2S del receptor USB ya que no creo que exista mucha diferencia de sonido entre extraer la señal I2S de forma directa o hacer la conversión a S/PDIF intermedia por lo menos teniendo en cuenta las interfaces USB que tenemos hoy en día, a lo mejor dentro de un tiempo la cosa cambia.

Por otra parte, creo que lo que más marca las diferencias de sonido en un DAC son los siguientes elementos sin ningún orden en particular.

• Extracción de la señal de reloj de la forma más precisa posible (Uso de un segundo PLL o bien emplear un ASRC).
• Disponer de una alimentación de gran calidad.
• Etapa de salida

Aunque claro todo esto son opiniones totalmente personales y no tengo la suficiente experiencia como para asegurarlo a ciencia cierta .

Un saludo.

[Ignacio]

Hola, quería completar un poco la magnífica información aportada por lord.camilo, pero no consigo subir un gráfico que he hecho al respecto. ¿Alguien sabe cómo puedo subir una imagen?.

Vale. Ya he conseguido subir una imagen. No es que me guste mucho como queda pero es lo que hay. En un ratito termino de escribir el mensaje...

[EvilEmil]

Hola, quería completar un poco la magnífica información aportada por lord.camilo, pero no consigo subir un gráfico que he hecho al respecto. ¿Alguien sabe cómo puedo subir una imagen?.

Quizás este hilo pueda servirte de ayuda .

Curso rápido para subir fotos