Уровни шумов и динамического диапазона ограничены снизу выбранным для показанного теста 16-битным сэмплированием (и погрешностью занижения расчетного входного сигнала на 1..2db), естественно, при 24 битном формате можно будет увидеть параметры, близкие к заявленным для конкретного оборудования. Например, уровень шумов для Juli@ производитель определяет в -114dB, для NADC355 -106dB, столько же для аудиопроцессора, используемого в ZP2. Но искать предельные значения для ZP2 и SOLO не имеет смысла — в измерительном тракте 4.5 метра проводов, и два дополнительных устройства, хоть и выше классом. Поэтому важнее сравнить между собой ZP2 и SOLO, так как измерения проходили в абсолютно идентичных условиях и разница между полученными параметрами определяется в этом случае только за счет различия параметров самих устройств ZP2 и SOLO.
Что можно увидеть из приведенной таблицы? Во-первых, ZP2 имеет лучшие параметры во всех тестах. Хотя, конечно, такую разницу по шумам услышать будет трудновато даже самым золотым ушам. То же относится и к искажениям, хотя у ZP2 они и ниже примерно в 2 раза. Но и у SOLO очень хороший уровень. Существенно хуже у SOLO дело обстоит с разделением каналов, но, во-первых, об этом заявлено в технических характеристиках, а, во-вторых, этого опять же, вполне достаточно даже для большинства несжатых музыкальных композиций.
Самым неожиданным для меня явился спад AЧХ предварительного усилителя SOLO на ВЧ, плавно начинающийся с 1KHz и достигающий -4dB к 20KHz. Уже давно, чтобы сделать нелинейную АЧХ по напряжению в звуковом диапазоне для аудиоустройств, надо очень постараться. (если, конечно, вы заведомо не ставите частотно-корректирующих цепей).
АЧХ тестируемых устройствНе это ли причина того, что компания Renesas (производитель аудиопроцессора, применяемого во всей линейке Microlab SOLO 4С/5С/6С/7С) очень постаралась, а потом засекретила параметры аудиопроцессора, и вскоре сняла его с производства, хотя для подавляющего большинства ее микросхем даташиты свободно доступны на сайте?
В связи с этим как-то подозрительно звучат заявления представителей Microlab по поводу завышенной отдачи на ВЧ по звуковому давлению, которую все сразу заметили. По версии Microlab, это было сделано для компенсации потерь, если слушатель находится не на оси ВЧ динамика. Странная отмазка. То есть, чтобы нормально послушать музыку, сидя в кресле, колонки нужно не развернуть на себя, как это обычно делается, а наоборот, отвернуть? И так запланировано изначально? А, может, просто попытались компенсировать спад предусилителя на ВЧ и перестарались?
Вряд ли мы узнаем правду.
Какие еще могут быть причины такого спада?
К сожалению, живым из моих трех предусилителей SOLO остался только один, а до этого АЧХ предусилителя не снимались, так как считалось, что такого спада быть не может. Поэтому, возможен и банальный брак. Поведение отдельно взятого устройства может сильно отличаться от среднестатистического для группы таких же изделий.
Кроме того, возможно, что нулевое значение тембра ВЧ соответствует не плоскому значению АЧХ, а некоторому завалу на ВЧ. Аудиопроцессор TDA7439 в ZP2, например, при подаче питания не устанавливает все тембры в ноль — ВЧ по умолчанию ставится с подъемом на 2dB.
На сайтах, исследовавших Microlab SOLO, приводились кривые АЧХ по звуковому давлению, когда работают все компоненты, включая кроссовер, и эти АЧХ - с итоговым подъемом на ВЧ при нулевом положении тембра.
Но, в случае влияния темброблока, АЧХ обычно выгнута в другую сторону, хотя именно такая кривая — правильнее (но тудно рассчитывать в подобном устройстве на что-то правильное).
Так что, правду можно узнать, если кто-то еще решится снять АЧХ по напряжению со своего предусилителя и наберется статистика.
Подводя итог нашим небольшим измерениям, можно отметить, что параметры ZP2 находятся на вполне приемлемом уровне.
Контрольное прослушивание ZP2 происходило пока только через внешний усилитель NADC355 с выходом на акустику Focal JMLab Chorus 806V, так как все время дорабатывалась и прошивка MCU, и GUI. Использовались различные источники звука и всевозможные настройки. Но, в отличие от проведенного пару лет назад прослушивания Microlab SOLO 6С с пристрастием, на этот раз тонкие нюансы не выискивались и комплектные АС не подключались (да и практически нет уже SOLO, есть пассивная пара в корпусе от SOLO 6С с совершенно другими динамиками). Поэтому тему о прослушивании можно завершить фразой, что предусилитель, на первый взгляд (или слух) моим ушам звук не портит до такой степени, чтобы это почувствовать. При максимальном усилении (у ZP2 и NADC355) и открытом входе шум и фон не прослушиваются. В зависимости от блока питания ПК, некоторую гадость во время паузы (опять же, только при максимальном усилении), можно услышать при подключенном USB кабеле.
Но это, скорее всего, будет замаскировано шумами и фоном источника, а при немаксимальном усилении и вовсе не будет слышно.
Программное обеспечение ПО можно разделить на «firmware», то есть, прошивку MCU, и на графический интерфейс конечного пользователя для управления предусилителем с ПК.
Программирование производилось с чистого листа, без использования чьих бы то ни было наработок, примеров и библиотек (за исключением технического описания использованных элементов).
Для микроконтроллера программа делалась на ассемблере. Вся работа организована через внутренние и внешние прерывания, а основная программа представляет собой бесконечный пустой цикл. Размер программы во флэшпамяти 4КБ. Учитывая, что полкилобайта занимают константы, а слово двухбайтное, то программа содержит около 1700 ассемблерных команд. То есть, ресурсы MCU Atmega16 использованы на четверть и менее, если учитвать еще менее относительное задействование SRAM и EEPROM.
Интерфейсная программа написана на C# и представляет собой простенький GUI для обмена данными с MCU. Этот обмен происходит через любой свободный USB порт (шина питания не используется и не нагружается). На плате предусилителя установлена микросхема FT242RL, конвертирующая протокол USB в более простой USART, по которому, с точки зрения MCU, и происходит взаимодействие. Скорость асинхронного обмена фиксированная и составляет 0.5Mbps.
GUIДля полноценной работы ZP2 подсоединение к ПК не обязательно, но в некоторых случаях связь с ПК может представлять более комфортные условия управления, так как доступ к некоторым операциям будет осуществляться быстрее.
В принципе, все управляющие действия можно выполнить как с ИК пульта, так и с ПК, но есть отличия.
В целях предотвращения переключения на альтернативный ИК пульт при задании неверных параметров, и, как следствие, невозможности переключиться обратно на оригинальный пульт без подключения к компьютеру, эта опция доступна исключительно с ПК. При этом адрес и команды действующего пульта видны на экране монитора, легко редактируются, сохраняются в файл или загружаются из файла, а оригинальный (или любой другой) пульт подключается одним кликом мыши.
Интерфейс простой и все функции очевидны.
Регулировка громкости и тембра сделана на ползунках, с реально используемым аудиопроцессором шагом и диапазоном. Регулировки из программы приводят к соответствующему изменению на индикаторе SOLO. Верно и обратное — любое изменение с помощью ИК пульта отображается в программе. Весь обмен данными можно видеть в окне терминала. Данные курсируют в ASCII формате, соответствующему реальному HEX-коду для управления аудиопроцессором. Данным предшествует префикс, обозначающий адрес канала, которому предназначены данные, к примеру, префикс для громкости - «V», для баса - «B», для средних частот - «M» и так далее. В окне терминала видны запросы из программы в виде «PC : xx» и ответы от SOLO (после исполнения запроса) в виде «ZP : xx» или описания ошибки. Если регулировки делаются с пульта, то видны только сообщения от SOLO вида «ZP : xx», посылаемые для корректного отображения текущего состояния.
На картинке видно, что выбран альтернативный ИК пульт (от NAD Т535, о чем говорит адрес 85 (HEX)). Альтернативный или родной пульт выбирается простым кликом, но для альтернативного нужно указать коды тех клавиш, которые будут использованы для управления.
Как их узнать? Сначала — маленькое пояснение.
Родной пульт SOLO может передавать 8 различных комбинаций (хотя у него и 12 клавиш, но 4 «дополнительных» дублируют канал громкости, по две на увеличение и уменьшение, для надежности). Все кнопки задействованы. Как же расширить функциональность?
Я сделал просто — кнопка MUTE, при коротких нажатиях действует так, как и положено — отключает или включает звук. Но при удерживании кнопки (более секунды) на индикаторе появляется бегущая полоса (последовательно, один за другим, зажигаются нижние сегменты индикатора), и, после загорания всей полосы, ZP2 переходит в системное меню и назначение клавиш будет другим.
Если, во время бегущей полосы, отпустить кнопку MUTE, то ничего не происходит (и реальные команды MUTE в этом случае тоже не исполняются).
Системное меню может содержать неограниченное число команд с любым уровнем вложенности, хотя это и не лучший вариант с 4-х знаковым семисегментным индикатором, так как он многие буквы не выговаривает.
В текущей версии прошивки команды меню следующие (прокрутка меню кнопками Volume) :
ti – (time) установка времени
tb – (timbre) регулировка тембра СЧ
PA - (PowerAmplifier) — включение-выключение основного трансформатора
bL – (balance) — регулировка баланса
Ir – (InfraRed) – просмотр кодов, передаваемых с ИК- пультов
PF — (ProFile) — запоминание всех текущих настроек и текущего ИК пульта, которые буду восстанавливаться при включении питания, или сброс профиля на установку параметров по умолчанию
GA – (Gain) – Коэффициент передачи предварительного усилителя, устанавливаемый от 0 до +30 dB с шагом 2 dB
При подключении шнура питания к сети на дисплее в течение двух секунд будет высвечиваться текущая версия прошивки, затем, если профиль активен, то он подключается, в противном случае устанавливается работа от ИК пульта SOLO, громкость -32dB, все тембры и баланс по нулям, вход PC, основной трансформатор выключен.
В режиме главного меню и показа версии прошивки крайний левый индикатор высвечивает «тройной минус», вот, например, опция для баланса:
Меню - опция установки баланса. В момент съемки внезапно выглянуло солнце. Даже на душе стало веселейВыбор опции — нажатие кнопки «Treble +». При этом переходим на следующий уровень вложенности, в нашем случае — к непосредственной регулировке баланса:
Баланс в нейтрали Двойная черта в центре означает, что баланс в нейтрали. Кнопками «Treble +/-» баланс смещается вправо-влево тремя шагами в каждую сторону с шагом 4dB (так мне показалось наиболее приемлимым, хотя это можно сделать настраиваемой опцией). При этом вертикальная черточка на индикаторе будет одинарной.
Возврат в предыдущее меню (или в обычный режим пульта ) - нажатие клавиши INPUT.
Теперь возвращаемся к определению кодов для альтернативного пульта.
В меню доходим до опции «Ir»:
Меню - опция показа кодов ИК пультов управленияНажимаем кнопку «Treble +» и попадаем в режим показа IR кодов (в HEX формате) — на индикаторе горит только десятичная точка посередине. Теперь, если нажимать кнопки любого пульта стандарта NEC, на индикатое появятся два двузначных числа. Первое — адрес пульта, второе число — команда, соответствующая нажатой кнопке. К примеру, вот что показывается при нажатии кнопки «Vol -» на пульте NAD C 355:
Некоторые пульты имеют расширенный адрес (передаваемый вместо инверсного адреса), он игнорируется. Если данные не появляются, то пульт не поддерживает стандарт NEC, или пульт не исправен.
Определив пульт, его адрес и необходимые команды, которые будут соответствовать командам оригинального пульта, можно внести их в соответствующие поля в программе и выбрать альтернативный пульт. Теперь этот пульт будет управлять SOLO так же, как и родной. При необходимости, в любой момент можно вернуться на оригинальный, либо определить новый или загрузить его из файла.
При выходе из меню на дисплее будет отображаться текущее время — часы и минуты. В случае подачи команд с ИК пульта или с ПК, на дисплее отобразится соответствующая информация. Если в течение трех секунд больше никаких команд не поступит, на дисплее опять будет отображаться текущее время, но это правило не действует, если вы вошли в режим меню, из этого режима нужно выходить явно, нажав кнопку «Input» на ИК пульте.
Также дисплей сигнализирует и об активном режиме "Mute" - если звук запрещен, то у крайнего правого индикатора горит десятичная точка. Включение основного трансформатора приводит к понижению частоты мигания точки, разделяющей показания часов и минут с двух Hz до одного.
Будет ли третьей версия ? Нет предела совершенству. Любую вещь можно тем или иным методом модернизировать и улучшить определенный набор характеристик.
Что касается ZP2, то его электрические параметры более, чем адекватны всей остальной начинке в Microlab SOLO. Поэтому дальнейшая модернизация может быть направлена на дополнительную миниатюризацию, расширение функциональности и снижение себестоимости.
Концептуально развитие проекта (ZP3) может быть следующим.
Схемотехника Цифровая часть собирается на более продвинутом микроконтроллере, при котором отпадет необходимость в отдельной микросхеме часов реального времени и в микросхеме интерфейса USB. Первоначально выбор пал на Atmega32U4, но, вероятно, лучшим решением по цене и возможностям будет 32-битный ARM микроконтроллер на базе Cortex M3. На мой взгляд, самым выгодным решением сегодня будет MCU LPC1342 производства NXP. Или ее аналог, но с вдвое большим размером флэш памяти, LPC1343.
Видимо, интерфейс связи с индикатором претерпит изменения, с тем, чтобы поддерживать не только цифробуквенные индикаторы, но и графический дисплей.
Адекватной замены по нормальной цене уже не выпускаемому звуковому процессору TDA7439 мне не попалось, так что, остаемся, до исчерпания запасов на рынке, на TDA7439D или TDA7440D(который есть то же самое, но без регулировки средних частот). К вариантам-аналогам типа TDA7468D, добавляющим эффект объемного звучания и еще некоторые улучшайзеры, у меня отношение негативное, я за классическое чистое стерео.
Конструкция ZP1 и ZP2 — это переходные модели, с массой компромиссных решеней и гибридным набором деталей (имеется в виду smd и обычное исполнение). ZP3 планируется полностью на smd элементах, возможно, с переходом пассивных элементов на основной формат 0603 вместо 0805.
Кроме того, блок входных разъемов Microlab SOLO имеет уникальный конструктив, и их проблематично найти на европейском рынке. Они будут заменены на одиночные прямые разъемы, при этом будет комплект из 8 штук, на 4 полноценных внешних стереовхода. Печатная плата предусилителя станет в два раза уже и будет располагаться не перпендикулярно, а параллельно радиатору.
Простой энкодер, практически ненужный и предназначенный только для резервной регулировки громкости, нужно заменить на энкодер со встроенной на оси кнопкой. Это позволит регулировать, кроме громкости, тембры и переключать входы.
Также нужен еще более малогабаритный трансформатор и SSR, что приведет к снижению площади PCB блока питания в два раза.
Вместо соединительных разъемов с шагом 2.54мм будут миниатюрные с шагом 1.27мм, хотя это сразу съест всю экономию, но, со временем, цены на них должны упасть.
Программное обеспечение Главное — будет реализована возможность обновления прошивки MCU через интернет, то есть MCU будет поддерживать технологию DFU. И, скорее всего, разработка будет вестись уже не на ассемблере, а на С. Хотя как пойдет, с ARM я в самом начале пути. Если бы у меня уже были наработки под Cortex-M3, то однозначно был бы ассемблер. Так как их нет, и изучение с нуля, то нужно потратить около года, а уже анонсированы процессоры на ядре Cortex-M4...
Заключение и конкурс ZP2, несмотря на некоторые шероховатости, оправдал возлагавшиеся на него надежды. Поскольку у меня осталась на руках еще одна плата, то решил собрать и второй экземпляр, без установки технологических разъемов и необязательных деталей (к примеру, не нужны пять светодиодов с ограничительными резисторами — в корпусе их все равно не видно).
Поскольку во многих местах, особенно в российиской глубинке, проблематично приобрести комплектующие детали и изготовить двусторонние печатные платы с отверстиями 0.3мм и такими же дорожками (а ZP3 уже планируется с 0.2мм), то этот вторй экземпляр, настроенный и работающий, будет отправлен победителю мини-конкурса (в комплекте с блоком питания, индикатором, ИК пультом, необходимыми шлейфами и документацией).
Для того, чтобы победить, достаточно лишь маленького креатива — напишите несколько строк или разместите фотографию по теме конкурса,
перейдя по ссылке .
Комментарии, вопросы и предложения по материалам статьи можно оставить
здесь. Всем удачи!
16 марта 2010 года
Специально для overclockers.ru,
zauropod