¿Reconoces esta señal?

Question

La historia de esta señal es la siguiente. He comprado un Amplificador NAD C 356BEE con un Módulo MDC DAC . Tiene entrada óptica y USB. La óptica está bien, pero si conecto el DAC a mi PC con USB, entonces hace ruido de clic/popping en momentos específicos. La frecuencia del chasquido está relacionada de alguna manera con la frecuencia de muestreo de la señal. Por ejemplo, a 96 kHz hace clic cada 2,5 segundos, pero a 48 kHz hace clic a los 30 segundos.

He reproducido una onda sinusoidal, he grabado el ruido y he ampliado la forma de onda. Es una señal muy corta, de unos 0,008 segundos. ¿Tienes alguna idea de lo que podría ser?

La amplitud de la señal de ruido es mucho mayor que la de la señal de prueba. La longitud de la señal de ruido es aleatoria (pero muy corta, sólo se oye un clic), pero la forma de onda es siempre la misma para la misma señal de prueba.

Diferentes frecuencias de prueba provocan diferentes señales de error. Parece que la señal de error es alguna transformación del original.

Answer 1

Parece una onda sinusoidal con el eje y enrollado. Aquí está mi intento de recrearlo:

Este es un gráfico de la función \$1.25 \cdot \sin(t) - \operatorname{round}(1.25 \cdot \sin(t))\$ donde \$\operatorname{round}(x)\$ rondas \$x\$ al número entero más próximo.

¿Quizás se está cortando el bit más alto de tu señal? Parece probable que eso produzca esa forma de onda.

Answer 2

De hecho, ya lo he visto antes. Estaba trabajando en un procesador ADSP-21xx. El CODEC de audio ponía los datos entrantes en formato de complemento a 2 con signo. Ese día en particular estaba enviando los datos a un DAC Maxim multicanal que esperaba binario sin signo. Todo el mundo alrededor se rió de las orejas de Batman, entonces añadí unas pocas líneas de código para volver a binario sin signo.

Para arreglarlo, vamos a necesitar mucha más información. Parece que podría haber algunos problemas de desbordamiento.

Answer 3

Esto es muy interesante. Decidí echar un vistazo al concepto de perder el bit más significativo de una secuencia sinusoidal. Lo hice para un medio ciclo de una onda sinusoidal y, efectivamente, conduce a la forma de onda en la pregunta del cartel original.

La hoja de cálculo que he creado escala el argumento de la función sin() de 0,00 a 3,14. Luego escala el rango del resultado del seno sobre el rango de 0 a 255 para corresponder a un rango de valores de byte. Finalmente se recorta el bit superior del rango de valores de byte.

La hoja de cálculo utilizada para crear la imagen está disponible como archivo Excel .xlsx desde aquí: https://docs.google.com/file/d/0BxTbL_E1KhGvbTYtY1k1WTNxT1U/edit?usp=sharing

Answer 4

Pistas hasta ahora: 1. 1. La forma de onda del problema parece sinusoidal con la polaridad invertida de los bits altos o al menos causando un cambio a una línea de base diferente. 2. La forma de onda problemática se parece a la forma de onda bajo prueba, pero con la transformación señalada. 3. 3. La periodicidad del problema es bastante larga (segundos) y parece variar con la frecuencia de muestreo.

Voy a sugerir que hay un exceso de búfer en alguna parte del sistema, por lo que en algún intervalo que se ve afectado por la frecuencia de muestreo, los bytes se pierden, causando que los límites numéricos estén fuera. Por ejemplo: para números de 16 bits, el D/A está esperando H1 L1 pero en su lugar está recibiendo L1 H2, o similar. (Similar a la sugerencia de Grady). Así que la señal tiene características que recuerdan a la señal prevista, pero, por supuesto, distorsionada por los bytes equivocados en los lugares equivocados.

csadam no ha mencionado cómo se genera la señal USB en el PC, pero eso quizá sería interesante.