Crossover elettronico e tanto altro low cost

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kalos
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Crossover elettronico e tanto altro low cost

#1 Messaggio da kalos »

Analog Device produce da qualche anno un chip (ADAU 1701) che ben si presta (e probabilmente nasce per) realizzare crossover elettronici.
Si trovano a circa 25 € schede già montate conformi con lo schema suggerito da Analog Device (in seguito AD), io ho acquistato un dispositivo già finito, montato in un case, con tutti i connettori di ingresso uscita e quattro potenziometri a soli 39 €.
Il chip dispone di due convertitori AD, un DSP e quattro convertitori DA.
Ma la cosa più bella è che al DSP si possono far fare una grande varietà di cose, semplicemente programmandolo con una applicazione fornita gratuitamente da AD.
L'applicazione è SigmaStudio e consente, trascinando dei blocchi e collegandoli fra loro, di fare come dicevo moltissime cose.
Sono disponibili filtri di ogni tipo, anche FIR, generatori di rumore e sweep il frequenza, cosa che rende il dispositivo utile per diversi scopi.
Sono inoltre presenti due deviatori e quattro potenziometri che possono essere associati alle funzioni del DSP.
A titolo di esempio è possibile usare i potenziometri per spostare la frequenza di incrocio, il guadagno dei filtri, il Q ...
Insomma è proprio un bel giocattolo a basso costo ma potente.
La versione già montata, ad uso crossover, usa i potenziometri per la frequenza di taglio inferiore e superiore del passa basso, e per il taglio inferiore del passa alto, nonché per il volume generale.
Io l'ho riprogrammato (per ora) con dei filtri FIR con incrocio a 1000 HZ, ho usato un potenziometro per il guadagno dei bassi, uno per il guadagno degli alti, e un interruttore per inserire un loudness, mantenendo il potenziometro del volume totale.



A titolo di esempio vi mostro una parziale esplosione del menu dei blocchi con le rispettive funzionalità.
C'è di tutto e di più, anche mixer, multiplatori e demultiplatori, detentori di livello ...

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Cliccando su alcuni blocchi si aprono le funzionalità associate, ad esempio, inserendo e cliccando su crossover:

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Mentre il parametrico ha queste funzionalità associate:

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Un esempio di blocchi collegati è questo sotto.
Dove vedete un blocco collegato ad un AUX_ADC si tratta di un blocco con funzionalità collegate ad un potenziometro.

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Il dispositivo che ho comprato a 39 € è questo che vedete sotto.
Magari non ha l'aspetto molto high end, ma la mia idea è sperimentare con questo ed eventualmente comperare la sola scheda completa, che costa ancora meno, per poi metterla nel contenitore del mio attuale crossover, fatto con un Raspberry PI e 4 DAC.
Dico eventualmente perché AD mette a disposizione anche un DSP con maggior potenza di calcolo, basato su chip ADAU 1463/1467
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stefano
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MarioBon
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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#2 Messaggio da MarioBon »

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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#3 Messaggio da NomeUtente »

kalos ha scritto: 05/06/2025, 18:26 [cut]il mio attuale crossover, fatto con un Raspberry PI e 4 DAC. [cut]
Puoi descrivere l'ambaradan? Ho approcciato il Raspberry ma non ho quagliato granche'. Tante info sul web e tante schedine.
Interessanti anche gli ADAU di Analog descritti.
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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#4 Messaggio da kalos »

Con raspberry ho fatto un DSP per la correzione acustica ambientale.
Ho creato io una scheda che prevede 2 ingressi analogici, due digitali coax e due digitali ottici, nonché la regolazione del volume e un tasto che consente di selezionare due profili di correzione DRC.
Ho inserito anche un display che visualizza l'ingresso selezionato e la frequenza di campionamento in uso.
Per praticità ho inserito i filtri calcolati con la DRC di Sbragion e utilizzati dal DSP in una chiavetta inserita dietro il DSP stesso, in modo da cambiare facilmente i filtri senza dover ogni volta collegare il PC al DSP.
La scheda è un PCB progettato e realizzato da me, che unclude ADC, DAC, UART e tutte le interfacce coassiali e ottiche in ingresso/uscita.

Il crossover non è altro che sottoprodotto più semplice, nel senso che non è stato necessario sviluppare un PCB ad hoc.
Avendo solo ingressi digitali e uscite analogiche è bastata una schedina per convertire il segnale SPDIF nelle sue componenti (MCLK, SCLK, LRCK, DATA) e passato al raspberry per il calcolo della correzione, che in questo caso non è altro che una coppia di filtri creati con rephase.
Ho anche messo un selettore a quattro posizioni per selezionale quattro diversi filtri, tutti ovviamente con la stessa frequenza di incrocio.
Ci sono poi quattro schedine DAC per le uscite analogiche.

Mentre per il DSP Il grosso del lavoro è stato creare sia la scheda che il firmware per raspberry, per il crossover è stato molto più semplice perché è bastato fare una modifica al firmware che avevo creato per il DSP e usare delle schedine commerciali.

Facendola breve (ma ci ho lavorato qualche anno) sono partito dal PI dopo aver installato Raspbian.
Quindi si passa ad installare:
Jack
FFTW3
brutefir
un firmware creato da me.

- Jack serve per passare i flussi audio da un programma all'altro. In questo caso passa l'audio in entrata dalla periferica audio a brutefir per la convoluzione e lo rimette in uscita sulla periferica audio.
- FTTW3 serve a brutefir per eseguire la FFT.
- BruteFIR è il plugin audio che esegue l'algoritmo di convoluzione utilizzando i filtri calcolati con la DRC di Sbragion.
- Il firmware creato da me gestisce tutta la macchina (acquisizione del samplerate, selezione ingressi, gestione display, controllo volume ecc.)

Servono inoltre alcuni piccoli script che girano in background:
- per gestire lo shutdown (non puoi spegnere brutalmente il PI)
- per gestire le porte USB (raspbian non lo fa spontaneamente ...)
- quello che permette di gestire l'ingresso I2S come slave anziché master

Quest'ultimo è importantissimo, perché se tu hai un ingresso digitale ad una determinata frequenza di campionamento, tutta la macchina si deve adeguare esattamente a quella frequenza, dall'elaborazione del convolutore alle uscite digitali. E questo avviene solo con il PI che acquisisce il segnale I2S come slave.
Se tu lasciassi il PI in master, anche alla stessa frequenza corrispondente a quella dell'ingresso, le inevitabili piccole differenze fra i due MCLK (in ingresso e quello del PI master) manderebbero velocemente il buffer in overflow o underflow.
Questo programmino, scritto in C, non l'ho fatto io e purtroppo questo è un pò un limite, perché sono riuscito a farlo funzionare con il sistema operativo del PI3 e del PI4.
Nel PI5 è presente (nativamente) un compilatore C che utilizza dei comandi leggermente modificati che non sono riuscito a modificare.
Se ne avrò la necessità proverò con chatGPT.
stefano
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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#5 Messaggio da kalos »

A dirla tutta avrei voluto condividere il progetto in questo forum, ma ho desistito per via della complessità.
Tutto il dispositivo è concentrato in un solo PCB al quale viene collegato il raspberry e come potrai immaginare è piuttosto complesso.
Non stiamo parlando di un normale PCB doppia faccia, che facilmente ti produci in casa e si salda con facilità.
Il PCB a 4 layer con componentistica SMD, seppure poco costoso l'ho fatto produrre in Cina e la versione definitiva é stata la settima, dopo 6 precedenti versioni da me progettate. Non è fattibile in casa.
Le saldature richiedono abilità e ovviamente una stazione di saldatura ad aria calda.
Io uso occhiali che ingrandiscono, perché a 62 anni di sicuro non riuscirei a saldare a occhio nudo i piedini passo 1/2 di millimetro.

Molto più semplici i dispositivi con chip ADAU di Analog Device.
Tutto il processo di creazione è decisamente strutturato per essere gestito con basilari conoscenze di elettronica e informatica.
Inoltre si possono acquistare dispositivi e schede anche senza progettare hardware.
stefano
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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#6 Messaggio da kalos »

Ah .. dimenticavo di dire che per programmare i dispositivi Analog Device basati su chip ADAU 1701 serve un programmatore che converta i comandi dalla usb in I2C o in SPI.
Io ho preso quello prodotto da Wondom per essere certo della compatibilità con il crossover già montato. Lo trovate come ICP5 e costa 26 €.
https://a.aliexpress.com/_EHwGOem
È compatibile anche con amplificatori e DSP+amplificatori sempre Wondom.
Wondom sostiene di avere in sviluppo un altro dispositivo basato sui più potenti ADAU 145X e che questo programmatore è già predisposto per programmarli.
Tuttavia, volendo provare altre schede credo si possono utilizzare programmatori più economici (circa 10€) come questo:
https://a.aliexpress.com/_EGicjfk
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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#7 Messaggio da NomeUtente »

kalos ha scritto: 10/06/2025, 18:07 Con raspberry ho fatto un DSP per la correzione acustica ambientale.
Ho creato io una scheda che prevede 2 ingressi analogici, due digitali coax e due digitali ottici, nonché la regolazione del volume e un tasto che consente di selezionare due profili di correzione DRC.
Ho inserito anche un display che visualizza l'ingresso selezionato e la frequenza di campionamento in uso.
Per praticità ho inserito i filtri calcolati con la DRC di Sbragion e utilizzati dal DSP in una chiavetta inserita dietro il DSP stesso, in modo da cambiare facilmente i filtri senza dover ogni volta collegare il PC al DSP.
La scheda è un PCB progettato e realizzato da me, che unclude ADC, DAC, UART e tutte le interfacce coassiali e ottiche in ingresso/uscita.
Piu' o meno quello che avevo intenzione di fare, ma poi ho lasciato perdere.
kalos ha scritto: 10/06/2025, 18:07 Il crossover non è altro che sottoprodotto più semplice, nel senso che non è stato necessario sviluppare un PCB ad hoc.
[cuttonazzo]
Se ne avrò la necessità proverò con chatGPT.
Leggo queste cose e mi assale l'invidia.
finto professionista che non ha coraggio di firmarsi con nome e cognome - anonimo & incompetente & nullita' - il peggiore di tutti - pataccaro difensore di pataccari - feccia maleodorante [cit. "il progettista VERO (since 1972)"]
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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#8 Messaggio da NomeUtente »

kalos ha scritto: 10/06/2025, 19:42 Ah .. dimenticavo di dire che per programmare i dispositivi Analog Device basati su chip ADAU 1701 serve un programmatore che converta i comandi dalla usb in I2C o in SPI.
Io ho preso quello prodotto da Wondom per essere certo della compatibilità con il crossover già montato. Lo trovate come ICP5 e costa 26 €.
https://a.aliexpress.com/_EHwGOem
È compatibile anche con amplificatori e DSP+amplificatori sempre Wondom.
Wondom sostiene di avere in sviluppo un altro dispositivo basato sui più potenti ADAU 145X e che questo programmatore è già predisposto per programmarli.
Tuttavia, volendo provare altre schede credo si possono utilizzare programmatori più economici (circa 10€) come questo:
https://a.aliexpress.com/_EGicjfk
Ieri sera ho dato uno sguardo ai Wondom, l'ho apprezzati. Ricontrollo il carrello Aliexpress e lo aggiorno. Forse qualcosina riesco a metterlo in pista... forse, neh.

Un grazie cubitale.
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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#9 Messaggio da NomeUtente »

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Re: Crossover elettronico e tanto altro low cost

#10 Messaggio da NomeUtente »

ADAU1452/ADAU1451/ADAU1450 Evaluation Board... costa ancora troppo: https://www.analog.com/en/resources/eva ... b-overview

Pero' non devo a perder tempo dietro a studiarmi un hardware...
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