Basissetup erstellen und hochladen

Aus Sure DSP Wiki
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Dieser Artikel behandelt das Erstellen und Hochladen von einer Konfigurationsdatei für den Sure DSP.

Grundgerüst

Jede Konfigurationsdatei hat Elemente, die bei jedem Sure DSP gleich konfiguriert werden müssen. Die Software SigmaStudio hat einen großen Funktionsumfang und ist deshalb am Anfang etwas überwältigend, dafür bietet sie sehr viele Möglichkeiten. Nachdem ein neues Projekt gestartet wurde, wird die Hardware konfiguriert. Dazu wird ein "E2PROM" Block, ein "ADAU1701" Block und einen "USBi" Block aus der Toolbox in das Fenster auf der rechten Seite gezogen. Anschließend werden die Blöcke wie im Bild "Konfiguration der Hardware" dargestellt verbunden.

Konfiguration der Hardware

Nun kann zum Tab "Schematic" gewechselt werden. In diesem Tab werden alle Blöcke, die das Audiosignal beeinflussen, konfiguriert. Als erstes werden Ein- und Ausgänge hinzugefügt. Diese finden sich in der Toolbox unter "IO"-"Input", bzw. "Output". Die normalen, analogen Ausgänge sind intern nur als DAC0, DAC1, etc. benannt. Auf dem Sure DSP sind diese wie folgt beschriftet: DAC0-OutR1, DAC1-OutL1, DAC2-OutR2, DAC3-OutL2.

Benutzerdefinierte Programme

Die weitere Konfiguration hängt stark vom Anwendungsfall ab, deshalb werden anschließend einige Beispiele für typische Projekte gegeben. Es ist sinnvoll, den gesamten Text zu lesen, da hilfreiche Tipps nur einmal genannt werden. In diesem Artikel wird nicht erklärt, wie man einen Lautsprecher entwickelt, sondern nur wie SigmaStudio verwendet wird.

Vier Breitbänder

Die Eingänge können mit zwei "T Connection" Blöcken auf die Ausgänge geschaltet werden. Diese finden sich recht weit oben in der Toolbox. Das Signal selbst wird dabei nicht verändert.

Minimalkonfiguration des Schematic

Einfache 2-Wege Frequenzweiche

Der Frequenzweichen Block befindet sich in der Toolbox unter "Filters"-"Crossover"-"Double Precision"-"2-Way". Die Precision gibt die Genauigkeit der Berechnungen an. Da einfache Programme den DSP nicht an sein Leistungslimit bringen, ist es im Allgemeinen nicht sinnvoll, die ungenaueren Single Precision Blöcke zu verwenden. Damit für ein Stereosystem nicht zwei identische Frequenzweichenblöcke gesetzt und geändert werden müssen, kann man so gut wie alle Blöcke wachsen lassen (grow). Das geht über Rechtsklick-"Add Algorithm"-"IC1". Alle Verbindungen können anschließend wie in Abbildung "Schematic einfaches 2-Wege System" hergestellt werden.

Schematic einfaches 2-Wege System

Durch ein Klick auf das blaue Symbol im Frequenzweichenblock öffnet sich ein neues Fenster, in dem die Weiche konfiguriert werden kann. Die Werte können dabei durch Eintippen in die Felder oder Verschieben der Punkte verändert werden.

Frequenzweiche eines einfachen 2-Wege Systems

Vier Breitbänder mit Equalizer

Der Equalizer Block befindet sich in der Toolbox unter "Filters"-"Second Order"-"Double Precision"-"Multichannel". Dieser kann ebenfalls mit "Grow" erweitert werden, um ein Stereosignal verarbeiten zu können.

Schematic eines einfachen Equalizers

Durch ein Klick auf das blaue Symbol kann auch hier der Equalizer konfiguriert werden. Neue Filter können über die Option "Add Filter" hinzugefügt werden. Es ist in der Regel nicht sinnvoll, die Anhebung beliebig stark zu setzen, um z.B. die untere Grenzfrequenz zu verschieben. Die Variablen im DSP haben nur begrenzten Speicherplatz, eine starke Anhebung führt dann schnell dazu, dass der Wertebereich der Variablen erschöpft ist. Dann kommt es zu Digital Clipping.

Equalizer eines einfachen Systems mit Breitbändern

Pegelanpassung mit Überwachung

Da das DSP in der Regel voll ausgenutzt werden sollte und je nach Quellgerät auch als Vorverstärker dienen kann, ist es sinnvoll, Pegelanzeigen zu integrieren. Da Anzeigen optisch groß sind, ist dieses Beispiel nur für einen Kanal dargestellt. Die Pegelanzeige findet sich in der Toolbox unter "Level Detectors/Lookup Tables"-"Level Detectors"-"Single Band"-"Single Level Detector w Numerical Display", der Verstärkungsblock befindet sich unter "Volume Controls"-"Adjustable Gain"-"Single/Multiple Controls"-"No Slew (Standard)"-"Single Volume". Standartmäßig geht die Skala nur bis 0 db, um eine Erhöhung des Pegels zu erreichen muss ein Wert über 0 db eingestellt werden. Per Rechtsklick auf den Lautstärkeregler können die Werte eingestellt werden. Mit dem Eingangspegelmesser kann interessehalber bestimmt werden, wie laut, bzw. wie viel zu leise das Signal in den DSP kommt. Dabei ist es sinnvoll, schon das später angedachte Quellgerät zu verwenden. Der Lautstärkeregler wird so eingestellt, dass der Pegel niemals über 0 db steigt.

Pegelanpassung mit Anzeige

Die Pegelanzeigen funktionieren nur, wenn die Konfiguration temporär auf das DSP hochgeladen ist. Mehr Informationen dazu folgen weiter unten.

2.1 System

Bei einem 2.1 System ist es sinnvoll, den Bass aus beiden Eingängen zu mischen. Das geht am einfachsten mit dem "Signal Merge" Block, zu finden unter "Mixers/Splitters"-"Mixers"-"Single Control"-"No Slew (Standard)". Die Frequenztrennung wird vorher per Crossover Block erledigt.

Schematic 2.1 System

Bassboost

Wenn ein Bassboost durch einen einfachen Equalizer erzeugt wird, sinkt oft die maximale Lautstärke bedeutend. Zum einen kommen die Lautsprecherchassis durch die hohe Auslenkung sehr schnell an ihre Grenze, zum anderen kommt der DSP durch den hohen Pegelzuwachs schnell an sein Limit. Deshalb ist es sinnvoll, den Bassboost bei geringen Lautstärken stärker zu gestalten als bei hohen. Dafür bietet SigmaStudio den "Dynamic Bass Boost", zu finden unter "ADI Algorithms"-"Dynamic Bass"-"Stereo". Dieser Block wird durch sieben Werte charakterisiert. Mit dem Regler kann die maximal mögliche Bassanhebung eingestellt werden, in dem Feld darunter wird die Frequenz eingestellt, bei der der Boost am stärksten ist. Mit Low und High Threshold wird angegeben, unter welcher Lautstärke voller Boost und über welcher Lautstärke kein Boost gegeben wird. Zur Analyse wie laut das Signal ist, wird nicht das gesamte Frequenzsspektrum herangezogen, sondern nur der untere Teil, begrenzt durch die Lowpass Freq. Das Signal selbst wird dadurch aber nicht beschnitten. Die Time Constant gibt an, in welchem (vergangenen) Zeitraum die Frequenzen analysiert werden, z.B. 100 ms. Die Compression Ratio gibt an, wie schnell von keinem Boost zu vollem Boost gewechselt werden kann. Dieser Wert ist allerdings keine Zeit.

Schematic Bassboost

Hochladen des Programms

Wenn der grobe Aufbau des Programms erstellt ist, kann es auf den DSP geladen werden. Dafür gibt es zwei Arten. Beim temporären Hochladen wird eine Verbindung zwischen Computer und DSP erstellt und Änderungen an Parametern werden in Echtzeit auf das DSP übertragen. So kann z.B. der Einfluss der Trennfrequenz direkt ermittelt werden ohne jedes mal neu auf Hochladen drücken zu müssen. So kommt es auch zu keiner Unterbrechung in der Wiedergabe. Wenn allerdings Änderungen am Schematic gemacht werden, z.B. das Hinzufügen von einem neuen Block, oder das Hinzufügen eines neuen Filters im Equalizer, muss neu hochgeladen werden. Dann kommt es zu einer Unterbrechung von ca. einer Sekunde. Gemachte Einstellungen bleiben allerdings nur bis zu einem Neustart vom DSP erhalten. Um das DSP dauerhaft neu zu konfigurieren, muss der EEprom beschrieben werden. Bei beiden Arten hochzuladen muss bei dem Sure Programmer ICP1 der Schalter auf Stellung 1 "Program" stehen.

Temporäres Hochladen

Das Temporäre Hochladen funktioniert über den Button "Link Compile Download", zu finden in der oberen Leiste, das Symbol mit gelben Pfeil. Dazu müssen DSP und Programmer selbstverständlich verbunden sein. Wenn das reine DSP Board verwendet wird, muss der Schalter auf der linken Stellung stehen. Der Verbindungsaufbau sollte nur ca. eine Sekunde dauern. Falls die Verbindung fehlschlägt, wird unten rechts im Fenster "Compiled, Comms Failed" angezeigt. Beim ersten mal erscheint auch eine Fehlermeldung. Wenn das "USB" im Hardware Configuration Tab nicht grün hinterlegt ist, funktioniert die Verbindung zwischen Programmer und DSP nicht richtig. Ein Neustart von DSP und Programmer hilft meistens. Je nach DSP Board, Programmer und Computer kann der Aufbau sehr fehleranfällig sein. Hat die Verbindung geklappt, steht unten rechts "Active: Downloaded". Bricht die Verbindung nach einiger Zeit ab, wird keine Meldung ausgegeben.

Dauerhaftes Hochladen

Um den EEprom zu beschreiben, muss auf den Hardware Configuration Tab gewechselt werden. Bei der reinen DSP Platine muss der Schalter auf der rechten Stellung stehen. Per Rechtsklick auf den "ADAU1701" Block kann "Write Latest Compilation to E2PROM" gewählt werden. Da das Sure DSP nur einen 8kByte Speicher verbaut hat, der Standart aber 32kByte sind, muss der Wert "Memory Size" auf 65536 Bits geändert werden. Da der EEprom immer von vorne beschrieben wird, fällt das aber erst bei größeren Projekten auf. Durch Klicken auf "Ok" beginnt der Schreibvorgang. Dieser startet sofort und ist innerhalb weniger Sekunden abgeschlossen. Wenn nicht innerhalb von 5 Sekunden ein grüner Balken sichtbar wird, hat die Verbindung zwischen DSP und Programmer nicht geklappt. Für einen erneuten Versuch wird der Programmer vom PC, das DSP vom Strom und die Verbindung zwischen beiden getrennt. Anschließend werden wieder Programmer und PC, Strom und DSP und als letzten Schritt Programmer und DSP verbunden und der Schreibvorgang erneut gestartet.

EEprom Konfiguration