Ideale Eckfrequenz für DAC-Rekonstruktionsfilter!

Hi,

die DACs sind jetzt nicht mein Spezialgebiet.
Ich gehe aber mal davon aus, dass letztendlich bei dem Filter der Preis/Groesse der Kondensatoren die entscheidende Rolle spielt. Denn um die Grenzfrequenz von 100kHz auf 40kHz oder weniger zu druecken ist ein deutlich groessere Kondensator notwendig. Da braucht mehr Platz, ist teuerer etc. Und das menschliche Ohr hat ja oberhalb von rund 20kHz ohnehin keine Chance noch was zu hoeren. Daher wuerde ich jetzt mal behaupten, dass die Wahl mehr oder minder willkuerlich ist...

Jedoch ist das Filter in der I/U Stufe definitiv nicht das Rekonstruktionsfilter. Das ist nur ein Tiefpass (ggf. mit AC kopplung) damit die I/U-Stufe nicht jeden Kaese verstaerkt.
Das Rekonstruktionsfilter ist im Chip selber (sonst wuerde ja auch kein "diskreter" Strom aus den Ausgaengen kommen). Ein TP erster Ordnung waere auch bei weitem nicht selektiv / steilflankig genug, denn ein ideales Rekonstruktionsfilter ist eine Rechteckfunktion im Frequenzbereich. Ueblicherweise werden zur Rekonstruktion Raised-Cosine-Filter eingesetzt, die Grenzfrequenz richtet sich meist nach der Samplingrate bzw. ist eine Funktion davon. Je steiler das Rekonstruktionsfilter ist, desto eher hat man Probleme mit Einschwingvorgaengen, Harmonsischen, etc. am Ausgang. Alles, was vom rekonstruktionsfilterfilter noch durchkommt, soll mit dem Filter in der I/U-Stufe dann schlussendlich weggebuegelt werden.
Gruss
Stefan

Hallo,

danke, Stefan, für Deine Hinweise. Dann heist das Ding anders als "Rekonstruktionsfilter", sei es.

Der I-DAC liefert alle 96kHz oder auch alle 192kHz einen Strompuls, der letztlich zu einem glatten Verlauf aufintegriert werden soll/muß. Dafür dürfte dieser Tiefpass gut sein.

Schade, dass es keine weiteren Hinweise gibt...

Ich habe inzwischen einfach mal probiert. Ich habe drei 500pF Glimmer-Cs pro Kanal, so dass ich 500/1000/1500pF schalten kann - gleichzusetzen mit 200/100/66kHz Eckfrequenz. Erstaunlich, wie stark der Klang sich ändert - von hell-kraftlos-überklar, hin zu voller und fast schon belegt. 1000pF klingt am besten.
Ich habe einen Reichelt-billig-Glimmer 1nF und die hochwertigen 500pFs. Auch lustig, wie unterschiedlich die beiden klingen, trotz gleichen Werts.
Im A-B-Umschalttest ontime verglichen kann man nach Geschmack seine Lösung aussuchen.

Gruß

Klaus

Hallo Klaus,

Der I-DAC liefert alle 96kHz oder auch alle 192kHz einen Strompuls, der letztlich zu einem glatten Verlauf aufintegriert werden soll/muß.

Diese Aussage ist denke ich so nicht richtig. Ich habe noch nie einen DAC gesehen, der am Ausgang einen diskreten Strom liefert (ich lasse mich jedoch gerne eines besseren belehren). Kannst du mal das Datenblatt des DAC / oder Schaltplan oder Aehnliches posten?
Fuer mich hoert es sich naemlich so an, als ob du lediglich die Grenzfrequenz deiner Strom-Spannungsstufe (die als Tiefpass arbeitet) anpassen kannst, um Oberwellen etc. zu glaetten. Uberlicherweise geben die DAC einen differentiellen Strom (mit einem gewissen Offset) aus, der dann "nur" noch in eine entsprechende Spannung umgesetzt werden muss.

Gruss,
Stefan

Hi,

Schade, dass es keine weiteren Hinweise gibt...

In den Tiefen der Application Notes bei BurrBrown, ADI etc. gibt es Hinweise zur Genüge. Der analoge Tiefpass soll ja nur noch Aliasing-Artefakze beseitigen, die aber umso geringer sind, je höher getaktet ist. BB schreiben in einer AN selbst, daß es bei DACs die über 96kHz takten praktisch nur noch von akademischem Interesse sei und allenfalls 2-3dB Unterschiedin den Messwerten ausmache. Bei den üblichen THD und Noise-Werten spielt das Filter also keine besondere Rolle mehr. Klanglich wirkt sich das Weglassen des Filters m.A.n positiv aus und es gibt keinen Grund für ein steiles Filter. Eine Banbreitenbegrenzung des Wandlers wie in der B1 reicht dann aus.

jauu
Calvin

ESELman schrieb:

Hi, Schade, dass es keine weiteren Hinweise gibt... In den Tiefen der Application Notes bei BurrBrown, ADI etc. gibt es Hinweise zur Genüge. Der analoge Tiefpass soll ja nur noch Aliasing-Artefakze beseitigen, die aber umso geringer sind, je höher getaktet ist. BB schreiben in einer AN selbst, daß es bei DACs die über 96kHz takten praktisch nur noch von akademischem Interesse sei und allenfalls 2-3dB Unterschied in den Messwerten ausmachen. Bei den üblichen THD und Noise-Werten spielt das Filter also keine besondere Rolle mehr. Klanglich wirkt sich das Weglassen des Filters m.A.n positiv aus und es gibt keinen Grund für ein steiles Filter. Eine Banbreitenbegrenzung des Wandlers wie in der B1 reicht dann aus. jauu Calvin

Hi Calvin,

schön von Dir zu hören, danke!
Die AN sind aber teilweise verwirrend, weil sie trotzdem tlw. 12dB-OP-Filterschaltungen zeigen...
Ich werde meinen pragmatischen Ansatz fortsetzen und nach Gehör im echten A-B-Vergleichstest die beste Lösung erlauschen. Zwischen null Filtern und 65kHz Eckfrequenz. Später berichte ich mal drüber.

Stefan, zu den - wenn auch noch so feinen Stromstufen. Mein DAC gibt 192kHz (ich schrieb zuvor fehlerhaft 96kHz) mit vierfach-OS raus. Also 768kHz an "Ministromstufen". Mir wäre neu, dass im DAC etwas ist, was hier die Stufen glättet?! Dafür, so dachte ich, sollte außen noch ein Rest an Filter sein, um die superfeine Treppe gänzlich zu glätten. Das Filter sollte dabei sicher mit einer Eckfrequenz von z.B. 400kHz auskommen können - was die Streuinduktivitäten und Kapazitäten wohl fast von selbst richten...

Gruß

Klaus

Hi,

192kHz bedeuten ein 4-fach Oversampling vor den eigentlichen DAC-Stufen im Digitalfilter. Bei BB-DACs kann das interne Digitalfilter umgangen werden und mit max. 384kHz auf die DACs getaktet werden. Sigma-Delta-Wandler reduzieren die Wortbreite im eigentlichen DAC-Teil auf 5-6Bit (BB, ESS bis 8Bit?). Der Modulator muss dazu den Takt nochmals dratisch erhöhen (z.B. 64) und taktet im MHz-Bereich.

jauu
Calvin

Hi,

hier mal Rückmeldung, und eine ernstgemeinte "Warnung": diese Filter-Cs sind so ziemlich das klangentscheidenste Bauteil, was ich je vorfand! Wer diese Cs nicht nach Gehör optimiert haben sollte, hat da evtl. gewaltig Potential verschenkt!

Also, um es kurz zu machen. Ich habe im gewohnten A-B-Umschalttest und dann Langzeittest zwischen 2nF und 340pF in Glimmer, KP, FKP und Styroflex ausprobiert parallel zu meinen 1k62 I/U-Widerständen. Mein DAC läuft bei 4 x 192kHz, taktetet also bei fast 800kHz. Zur Orientierung, bei 1nF entstehen ca. 100kHz Eckfrequenz. Die erstaunlichen Ergebnisse sind wie folgt:

- irgendwelche alte 500pF Styroflex klingen wie Sondermüll. Kein weiterer Test sinnvoll.
- WIMA FKP 2nF (2 x 1nF 63V) - lahm, belegt, höhenarm.
- WIMA FKP 1nF 63V - lahm, belegt.
- WIMA FKP 0,5nF (2 x 1nF 63V) - belegt, hell-dünn, belanglos.
- Röderstein KP1837 680pF 500V-Type - leicht belegt, hell-dünn, weicher Bass.
- Glimmer 1nF 500V (2 x 500pF Silvermica) - sauber, schöne Klangfarben, aber belegt-gebremst-leblos mit belanglosem Bass
- Glimmer 500pF 500V - wie zuvor, nur noch dünner und langweiliger
- Glimmer 1nF 100V Reichelt - schrill-hell-überpräsent, dadurch kühl-analytisch, superdynamisch, nervig.
- Glimmer 680pF 100V Reichelt - weniger schrill-hell-überpräsent, weniger kühl-analytisch, schön dynamisch, die Richtung weisend - fast gut.
- Glimmer 340pF 100V Reichelt ( 2 x 680pF) - eher hell, angenehm präsent-lebendig, analytisch, dynamisch, toller Bass!
- Glimmer 227pF 100V Reichelt ( 3 x 680pF) - sehr hell, zu dünn, verhungert...
- ganz ohne Kondensatoren - hell-dünner-lebloser-zweidimensionaler weicher Klang.

Die Unterschiede im Klang und der Klangtendenz waren so stark, unglaublich!! Als ob ein andere Kette spielt. Mein Weltbild ist mittelmäßig erschüttert: in dieser Rolle klingen alle KP-Kondis einfach nur belegt und vglw. leblos. Die standard-Glimmer-Cs silvermica 500V, mal braun, mal grau, klangen auch nicht gut! Schön körperhafte Klangfarben zwar, aber mehr auch nicht auf der Haben-Seite. Der erste 1nF Reichelt-Glimmer schrillte und nervte - China-billig-Glimmer-Cs können ja nur so klingen...?! Aber bei 340pF tritt eine perfekte Mischung aller Eigenschaften ein - wobei ein Tick mehr Klangfarben schön wären.
Nur hier bei 340pF ist der Bass bei mir perfekt. Bei allen anderen Cs war auch der Bass deutlich gestört - mal dick-leblos, mal schwach und tot.

Aber das alles klingt weniger nach definiertem Filtern der Cs, vielmehr könnte man glauben, dass sich je nach parasitären Eigenschaften eher zufällig Ergebnisse einstellen. Egal, wichtig ist, was vorne raus kommt...

Kurios: es klang jetzt etwas zu hell, Stimmen etwas zu dünn. Ich musste den AMT-R von 3,4 auf 3,6Ohm drosseln, was -0,1dB entspricht. Dann stimmt die Balance wieder. Der Klang ist jetzt deutlich lebendiger, dynamischer, klarer, räumlicher als mit meiner alten D1-Stufe mit 2SK389 - toll!

Gruß

Klaus

Jede Wette: Im Blindtest klingen dann alle gleich...