On-Line #29 24 марта 1996

Железо     Звук

Железо - АЦП в режиме биполярного преобразования. Звуковой интерфейс "Sound Driver - 1".

╔══════════════════════════════════════════════════════════════╗
│			     ЖЕЛЕЗО			       │
╚══════════════════════════════════════════════════════════════╝

(C) L.D.E. SOFT

   Если помните, я в прошлом номере упомянул о режиме  АЦП-бипо-
лярном. Так вот, это такой режим, при котором аналоговый  сигнал
запоминается как положительная синусоида  (классический ковокс),
так и как отрицательная синусоида. А как Вы  знаете  из  физики,
звуковой сигнал имеет двухполярную синусоиду,  поэтому  при  ис-
пользовании биполярного режима звук передается в более  живой  и
более мягкой форме. Но чтобы реализовать такой режим мало  иметь
АЦП в режиме биполярного преобразования,  так  как  все  простые
схемы ЦАПов (ковоксов) работают лишь в униполярном режиме... Вы-
вод: нужна схема ЦАПа, способного преобразовывать  записанный  в
биполярном режиме цифровой сигнал в нормальную двухполярную  си-
нусоиду. Хотя схема немного усложнена, звучит данный ЦАП  просто
великолепно! Но есть опять-таки недостатки(?): двухполярное  пи-
тание плюс высокоточное опорное напряжение, а  также  увеличение
расхода оперативной памяти для записи цифровых отсчетов.

   Схема ЦАПа, работающая в биполярном режиме:

			     ┌──────────────────────────>+Uоп
			     │ ┌────────────────────────>+15в
█ █  █▀█ █▀█		     │ │ ┌──────────────────────>-15в
█▄█  █▀█ █ █	   D1	     │ │ │ R1-5k┌─────────────┐
   ▀		КР572ПА1А    │ │ │	█   К140УД20  │
	       ┌──┬──┬───┐   │ │ │   R2 │   ┌─────┐D2 │
Обший<────13───┤D0│DA│   │15 │ │ │ ┌────┴─1─■  >  │   │
Общий<────12-──┤D1│  │Uоп├───┘ │ │ │ ┌────2─┤	  │   │
K D0<─────11───┤D2│  │   │16 ┌─┘ │ │ ┴┌───3─┤	  ├─12┘
K D1<─────10-──┤D3│  │Rос├───│─┐ └─│┬─█ ┌─13┤	  │
K D2<──────9-──┤D4│  │ I1├─1─│─│─┐ ││ └─│─14┤	  │
K D3<──────8-──┤D5│  │   │   │ │ │ │├───│┬4─┤	  │
K D4<──────7-──┤D6│  │+Uп├─14┴─│─│─│┤───┤│  └─────┘
K D5<──────6-──┤D7│  │ I2├─2───│─│─┘│	││  ┌─────┐
K D6<──────5-──┤D8│  │   │     │ │  │ R3│└4─┤  >  │
K D7<──────4-──┤D9│  │ 0V├─3─┐ │ │  │ ┌─│─5─┤	  │
	       └──┴──┴───┘   ┴ │ │  └─█ │┌6─┤	  ├─10─┬─>Выход
			       │ │    │ │┴┌7■	  │    │
R1-5k (01%)		       │ │    └─│─│8┤	  │    │
R2,R3-10kOm		       │ │	└─│9┤	  │    │
D1-K572ПА1А(Б)  	       │ └────────┘ └─────┘    │
D2-K140УД20		       └───────────────────────┘
Примечание: R1,R2 служат для точной установки "0" на выходе ЦАП,
при отсутствии входных данных.

   А теперь хочу предложить вашему вниманию схему многонаслышан-
ного долгожданного звукового интерфейса SOUND DRIVE - 1,  разра-
ботанного Новосибирской хакерской группой FLASH inc.

   Привожу схему только левого канала. Почему - читайте ниже.


			     Выход левого канала  <───────────┐
						  <─────┐     │
		    R-матрица 4,7к	    D2         ─┴─  C1│
	  D1	 к + 5 вольт .  	К572ПА1А(Б)   ┌─┬─┤├──┤
       КР580ВВ55  <─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬──13┐┌──┬──┬───┐R1 █ █ R2  │
      ┌──┬──┬───┐   █ █ █ █ █ █ █ █ ┌─┐└┤D0│DA│Vоп├15─┘ │     │
      │  │IO│	│   │ │ │ │ │ │ │ │ ┴ 12┤D1│  │   │    ─┴─    │
D0<─34┤D0│  │DB0├18─┴─│─│─│─│─│─│─│───11┤D2│  │Roc├16─        │
D1<─33┤D1│  │DB1├19───┴─│─│─│─│─│─│───10┤D3│  │   │	 +5в. │
D2<─32┤D2│  │DB2├20─────┴─│─│─│─│─│────9┤D4│  │ I1├1───┬────> │
D3<─31┤D3│  │DB3├21───────┴─│─│─│─│────8┤D5│  │   │    │      │
D4<─30┤D4│  │DB4├22─────────┴─│─│─│────7┤D6│  │+Uп├14──┘ Общ. │
D5<─29┤D5│  │DB5├23───────────┴─│─│────6┤D7│  │ I2├2───┬────> │
D6<─28┤D6│  │DB6├24─────────────┴─│────5┤D8│  │   │    │      │
D7<─27┤D7│  │DB7├25───────────────┴────4┤D9│  │ 0V├3───┤      │
      ├──┤  ├───┤   ┌─────┐		└──┴──┴───┘   ─┴─   C2│
      │  │  │ 0V├7──┘	 ─┴─	  ┌──> + 5 вольт.     ┌─┬─┤├──┘
A4<─9─┤A0│  │+Uп├26─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┼──13┐┌──┬──┬───┐R3 █ █ R4
      │  │  ├───┤   █ █ █ █ █ █ █ █ ┌─┐└┤D0│DA│Vоп├15─┘ │
A5<─8─┤A1│  │	│   │ │ │ │ │ │ │ │ ┴ 12┤D1│  │   │    ─┴─
 R5   ├──┤  │DC0├14─┴─│─│─│─│─│─│─│───11┤D2│  │Rос├16─
┌───6─■CS│  │DC1├15───┴─│─│─│─│─│─│───10┤D3│  │   │	   +5в.
│ │+5в│  │  │DC2├16─────┴─│─│─│─│─│────9┤D4│  │ I1├1───┬──────>
│ █┌5─■RD│  │DC3├17───────┴─│─│─│─│────8┤D5│  │   │    │
│ └┘  │  │  │DC4├13─────────┴─│─│─│────7┤D6│  │+Uп├14──┘   Общ.
│┌─36─■WR│  │DC5├12───────────┴─│─│────6┤D7│  │ I2├2───┬──────>
││    │  │  │DC6├11─────────────┴─│────5┤D8│  │   │    │
││┌35─┤RS│  │DC7├10───────────────┴────4┤D9│  │ 0V├3───┤
│││   └──┴──┴───┘			└──┴──┴───┘   ─┴─
│││   ┌───┐ D4   _____  		   D3
││├─2─■ 1 ├1─────>RESET (K Z-80,26н)
│││   └───┘
││└──────────────>к 35 ножке ВВ55 правого канала (сброс)
││    ┌───┐ D5    ____
│└───3┤ 1 ├1─────>IORQ (K Z-80)
│     │   ├2┐	  __
│     └───┘ └────>WR   (K Z-80)    ┌─> + 5 в
│			  D8.1     │
│			 ┌───┐     █ R6
│  Дешифратор каналов:   │   ├11┬──┴────────────┐
│___   D6.1	┌──────6─■   ├10┘   A6  D8.2	│
│CSL  ┌───┐	│	 │   ├9─┬───>	┌───┐	│
└───6─■   ├4────┘	 └───┘  │	│   ├5──┘   ___
      │   ├5────┐ ┌─────────────┘    ┌8─■   ├4────> DOS
      └───┘	│ │	 ┌───┐       │  │   ├3──┐
      ┌───┐	├──────1─■   ├─2─────┘  └───┘	│
┌───3─■   ├1────┘ │	 │   ├─3─────┐  D8.3	└─> A3
│     │   ├2──────┘	 └───┘       │  ┌───┐
│     └───┘		  D7	     │  │   ├13───> A2
│      D6.2			     └12■   ├2────> A1
│					│   ├1────> A0
│		   ___  		└───┘
└───────────────>к CSR (6н) ВВ55 правого канала

Список радиоэлементов необходимых для сборки SOUND DRIV:
R1ЎR4 - 10 kOm.
R5,R6 - 1  kOm.
Rматрица (или набор резисторов) - 2,2 kOm до 10 kOm.
C1,C1';C2,C2'- 1 mkФ.
D1,D1'- КР580ВВ55А
D2,D2';D3,D3'- КР572ПА1А(Б)
D4 - K555ЛН1 (155,1533)
D5 - K555ЛЛ1 (155,1533)
D6 - K555ЛА3 (155,1533)
D7 - K555ЛЕ1 (155,1533)
D8 - K555ЛА4 (155,1533)

   Я привожу схему только одного канала (левого), так как  схема
и так получилась очень огромной. К тому же второй  (правый)  ка-
нал полностью повторяет левый (кроме  дешифратора  портов  -  он
один на оба канала). Сигналы правого канала подключаются  парал-
лельно сигналам левого  (D0-D7,A4-A5,сброс,RD>+5в)  за  исключе-
нием сигналов выборки (/CS) и, конечно, аудио выходов.

   Опубликованная мной схема SOUND DRIVE не является  оригиналом
схемы новосибирского варианта, а является лишь его  полным  фун-
кциональным аналогом, который собрал и испытал я - L.D.E.  SOFT.
Единственное, что я видел от схемы драйва - это только  дешифра-
тор. Поэтому некоторые схемные  решения  могут  несколько  отли-
чаться, что на работу устройства в целом никак не влияет!

   Ну, а теперь, что думаю я по поводу данной схемы:

   Еще совсем давно, как только у меня появились демонструшки из
Новосибирска, проигрывающие музоны через ковокс, драйв и бэби, у
меня на PENTAGON'e 512 Turbo уже имелся LPT ковокс...

   Наслушавшись вдоволь музонов и начитавшись бегущих строк, мне
захотелось собрать SOUND DRIVE... Схемы у меня, конечно, не было
(и нет до сих пор), но было желание послушать  четыре  канала  8
битной музыки. Писать письмо FLASH'am тоже было в облом, и я ре-
шил сам собрать нечто вроде драйва. Долго ковыряя  Новосибирские
программы, я никак не мог понять: на какие  порты  там  посадили
четыре ковокса. Что-то там напоминало порты ВВ55, но не совпада-
ло со стандартом (#1F,#3F,#5F).

   После долгих раздумий я решил повесить три ковокса  на  свой,
стандартно подключенный ВВ55, а  оставшийся  ковокс  оставил  на
порту #FB (LPT), соединив попарно звуковые выходы ЦАПов.  Естес-
твенно, пришлось изменить обращение  к  портам  SOUND  DRIVE  на
#1F,#3F,#5F,#FB. Когда же я все-таки узнал, на основе чего  сде-
лан SOUND DRIVE, я, несомненно, оценил экономность... моего  ва-
рианта. И Вам я тоже советую: если у Вас в компьютере есть  порт
К580ВВ55 то вешайте ковоксы на него, а оставшийся канал  вешайте
либо на LPT (#FB), либо, на крайний случай, соберите аналог  LPT
интерфейса (только ИР23+дишифратор для #FB). Таким  образом,  Вы
не только  сэкономите  радиодетали.  Вам  не  придется  собирать
большую отдельную схему (совет от L.D.E.).

   На этом я заканчиваю описание пассивных АЦП и ЦАПов, основан-
ных на методе последовательного приближения. Возможно скоро вый-
дет моя схема активной музыкальной карты, которая не тратит все-
го машинного времени Z-80.

						 (C) L.D.E. SOFT
						  Денис 400-0436