USB ЦАП на PCM2705 c дистанционным управлением плеером
РадиоКот >Схемы >Аудио >Разное >USB ЦАП на PCM2705 c дистанционным управлением плеером
Статья предназначена для тех, кому интересно было бы собрать внешний USB ЦАП с возможностью управления плеером на компьютере. Будучи подключено по USB к ПК или ноутбуку, данное устройство работает как внешняя звуковая карта, дополнительно позволяя управлять аудиоплеером на компьютере с помощью кнопок на своём корпусе или с помощью ИК-пульта по протоколу RC5.
Готовое устройство может выглядеть как-то так:
История этого проекта началась где-то год назад, когда я в сети наткнулся на описание внешнего USB ЦАП на PCM2705. Схема из даташита выглядит следующим образом:
Интересной «фишкой», которая и сподвигла тут же заказать PCM2705 в Китае на aliexpress, показалась возможность управления громкостью с помощью трёх кнопок, подключаемых к ЦАП. Но уже когда микросхемы были заказаны и летели самолётами ко мне домой, я вдруг понял, что эти волшебные кнопки можно использовать только на PCM2704, во всём остальном полностью аналогичной. А PCM2705 на их месте имеет что-то вроде SPI шины.
Более тщательный поиск в сети показал, что так и есть — люди либо используют PCM2704 с тремя кнопками управления громкостью, либо собирают ту же схему на PCM2705, но без какого бы то ни было управления.
Поэтому прилетевшие микросхемы были отложены в сторонку почти на год, и лишь недавно я решил поизучать этот вопрос активнее.
Курение даташита на PCM2705 выявило, что если разобраться с её SPI протоколом, можно даже «переплюнуть» PCM2704 — выдавать не только команды управления громкостью (VOLUME_UP, VOLUME_DOWN, MUTE), но и плеером (NEXT, PREV, STOP, PLAY). Но почему-то никто из авторов статей в сети не рассматривал этот вопрос подробнее.
Дело оставалось за малым — прицепить к ЦАП-у микроконтроллер. Для начала была собрана «референсная» схема и подключена к Arduino Leonardo:
На этом прототипе удалось убедиться, что ЦАП работает, и весьма неплохо. Отзывы по поводу звучания можно найти в сети, я же себя за аудиофила не держу. Могу сказать, что звук хорош, шумов и посторонних призвуков нет. Как минимум, не хуже встроенной в ноутбук карты.
После некоторой отладки кода на прототипе было решено переделывать всё в нормальное одноплатное устройство на ATmega8. Этот МК был выбран ввиду его популярности, но, главным образом, ввиду наличия в закромах.
Также у меня имелся небольшой корпус, который так и просился под это дело, поэтому плата разрабатывалась под его габариты. И лишь затем, после разводки платы, рисовалась схема и исходник подправлялся под нужную разводку.
Корпус с вытравленной платой (мегапопулярный ЛУТ плюс лужение в сплаве РОЗЕ) выглядит так:
А вот схема, срисованная из разводки платы:
Можно видеть, что особых отличий от референсной схемы нет. Некоторые выводы PCM2705 подключены к контроллеру для управления, а также несколько увеличены (с 1мкф до 2.2мкф) конденсаторы на выводах ЦАП. В остальном никаких особых изменений.
Хотя PCM2705 и питается от USB с напряжением 5В, но она имеет внутри встроенные стабилизаторы напряжения на 3.3В и прочие источники опорных напряжений для ЦАП (от них-то и выведены упомянутые выше конденсаторы). То есть, внутренняя логика её питается от 3.3В, а поскольку выводы SPI не указаны как толерантные к 5В, то микроконтроллер тоже запитан от 3.3В с помощью стабилизатора (IC1 на схеме).
Помимо кнопок, к микроконтроллеру подключен ИК-приёмник вроде TSOP4836, а также выведен на будущее UART. Возможно, позднее закажу в Китае bluetooth модули, и тогда может дополнительная возможность в виде управления ещё и со смартфона по Bluetooth.
Плата с «микроконтроллерной» стороны:
И с другой стороны с ЦАП-ом:
Сложновато было сделать — всё-таки шаг выводов 0,65мм для ЛУТ-а уже на пределе возможностей, но получилось вполне неплохо — ни перетравов, ни недотравов не наблюдалось.
Вот как выглядит собранное устройство в корпусе:
Посмотреть, как это работает вживую, можно в видеоролике (82,1 МиБ). Позже здесь ролик на Youtube, пока же, чтобы себя не раскрывать, пусть будет в виде ссылки.
Теперь немного о работе с устройством.
При подключении к ноутбуку оно определяется как составное устройство: собственно ЦАП + HID-устройство. Первая часть реализует главную функцию — передачу цифрового потока на ЦАП, вторая — отсылку кодов мультимедийных клавиш.
Каждое нажатие кнопки — аппаратной или с пульта — посылает соответствующую команду. При этом однократно мигает светодиод. «Чужие» RC5-команды игнорируются и светодиод не загорается. В общем, пользоваться проще некуда.
Устройство можно обучить под любой пульт, работающий по протоколу RC5. Для этого нужно проделать несколько действий.
- Подаём питание, подключившись по USB к ноутбуку.
- Нажимаем одновременно кнопки MUTE, VOL_UP, VOL_DN и удерживаем около секунды. Трёхкратное мигание светодиода индицирует вход в режим обучения.
- Нажимаем требуемую кнопку на пульте (например, Громкость+). При этом однократно мигает светодиод, индицируя факт приёма команды с пульта.
- Коротко нажимаем кнопку на устройстве (VOL_UP). Двухкратное мигание светодиода индицирует, что для данной кнопки пульта в EEPROM запомнена соответствующая функция.
- Проделываем пункты 3-4 для остальных 6 кнопок.
- Как и в п. 2, снова нажимаем и удерживаем одновременно кнопки MUTE, VOL_UP, VOL_DN. Трёхкратное мигание светодиода индицирует выход из режима обучения в рабочий режим.
- Profit!
Микроконтроллер тактируется от встроенного RC-генератора частотой 1МГц. Поэтому, в принципе, «заводские» FUSE-биты можно не трогать вообще, прошивая только FLASH (pcm2705.hex). EEPROM (eeprom.bin) можно не прошивать, так как в нём записаны только «стандартные» RC5-коды, а обучить или переобучить устройство новым, более удобным для себя, кодам можно в любой момент. Но вообще полезным будет включить бит EESAVE=0 (чтобы при перепрошивке EEPROM не стирался), и бит BODEN=0 (сброс при понижении питания МК до 2.7В, бит BODLEVEL=1). Остальное оставляем как есть. Калькулятор FUSE-битов для «галочек».
На этом, пожалуй, и всё. Надеюсь, ЦАП в таком исполнении покажется кому-то интересным.
Файлы:
Файлы прошивки
Печатная плата
Исходники
Все вопросы в Форум.
|
Как вам эта статья? |
Заработало ли это устройство у вас? |
Обзор Sabaj D1 USB DAC, на легендарном цапе PCM2704
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта PlusPda.ru. Продолжаю аудио тематику, на очереди у нас портативный USB DAC Sabaj D1. Это самый дешевый цап во всей линейке производителя, цена колеблется от 15 до 20$. Построен он на легендарном PCM2704. С компанией Sabaj я вас уже знакомил, по моему мнению они молодцы, стараются делать качественный звук, их продукция мне нравится. В этот раз рассмотрим куда более бюджетное решение, неплохой вариант для смартфона/планшета/компьютера. Подойдёт как любителям портативного звука, так и в качестве настольного варианта. Подробности под катом.На странице нашёл подробное описание:
Питается он от USB, максимальное разрешение: 48 кГц/16 бит, размеры: 40x68x10 мм.
Упаковка и комплектация.
Приезжает устройство в плотном кейсе на молнии. Кейс достаточно жёсткий, внутри сетчатый карман.
В комплекте только кабель USB-Micro USB. И вот это друзья всё, почему так скромно? Ну с одной стороны: на кейсе есть нанесение бренда, и кроме кабеля ничего и не нужно, с другой, производитель старался сэкономить.
Кабель самый обыкновенный, даже плёнку наклеили:
Вес составил 37.2 грамма.
Размеры: я перепроверил, действительно 40x68x10 мм, один в один.
Выполнен D1 из алюминия, углы скругленные. Качество покрытия (покраски) хорошее, качество сборки отличное. На выбор есть два цвета, по ссылке у меня идёт белый, а вот и черный: ru.aliexpress.com/item/Sabaj-D1/32821698611.html
Рядом с аккумулятором AA, жигой крикет и Sabaj DA2:
Зишан Z3, коробок:
DAC X6, Sabaj D2 (не путать с маленьким DA2), он стоит рядом:
Как мы видим, в размерах он чуть больше спичечного коробка, достаточно компактный.
Кнопки немного выпирают, что даёт более удобное нажатие, нажимаются удобно, с громким кликом.
Разъём Micro USB, находится он с правой стороны, и тут будет придирка, кабель заходит с усилием, нужно искать положение.
Снизу 4 винтика, удерживающих нижнюю пластину, винты под крестовую отвертку.
Слева разъёмы 3.5 под наушники и оптический. Рядом индикатор
Сборка на самом деле неплохая, устройство кажется «цельным», нет и намёка на люфт, кнопки на своём месте, не гремят.
Выкручиваем 4 винтика, раскручиваются с большим усилием, они частично проржавели и приятного в этом мало.
А вот дальше нужно чем-то поддеть пластину, просто так она не снимается. Я взял насадку шестигранник и под углом потянул вверх, с нескольких сторон.
Плату удерживают еще два винта, виден кусок какой-то подкладки и следы на плате:
Выкручиваю и их, они уже раскрутились как по маслу:
Вынимаем плату и кнопки:
Кнопки:
Корпус, когда разбираешь его — краска конечно же немного облезет:
Заглушка-индикатор:
Состояние платы в целом нормальное, следы я вижу лишь в правой нижней части (и там где припаивали кнопки)
Обратная сторона:
Стоит пометка «Sabaj D1 V2.0», видимо вторая ревизия.
PCM2704:
Еще фото в макросъёмке:
На этом с начинкой всё, подробнее описывать просто не вижу смысла, устройство недорогое, и честно говоря «простое», начального уровня.
Подключаем к пк и смартфону. Операционная система: Windows 8.1 64 bit, материнская плата: GA-H61M-S2PV (rev. 2.1). Никаких драйверов не нужно, подключил-подождал и вперёд.
Регулировка громкости работает, с шагом +2 или -2. То есть 38-40-42 и.т.д.
Фото из системы:
Дополнительная информация
Дальше всё по классике, выбираем его устройством по умолчанию. В плеере выбираем Wasapi. Можно и универсальный ASIO конечно, но смысла в нём не вижу.
При прослушивании и просто в простое я не наблюдал «вылетов», «сбоев». По нагреву, тут всё хорошо, даже теплым назвать сложно.
Вот что показывает белый доктор в простое и при воспроизведении на высокой громкости:
По OTG со смартфоном — подружился:
Тут я был удивлён, начитался негативных комментариев мол «с телефоном даже не пытайтесь», у меня всё работает стабильно.
В Hiby Music запрашивает использование по умолчанию.
Один момент, в этом плеере не работают кнопки + -, то есть громкость регулировать нельзя, в других (например вконтакте) громкость регулируется этими кнопками.
Звук.
В простое слышен неприятный фоновый «шум», уровень шумов невысок, но он заметен. Слушал на KZ ZS10 и MEZE 11 NEO (а еще на разных вкладышах), во всех случаях был определенный запас громкости, ощущения, что он не «вывозит» какие-либо наушники — не возникало.
По звуку всё просто, как я уже говорил, начальный уровень. Переигрывает GA-H61M-S2PV (Realtek), но уступает DAC X6, SABAJ DA2 и D2.
В сравнении с DA2: уступает во всём (бас, детализация, разрешение, вч-сч), хотя подачей схож, примерно в таком же количестве остались высокие частоты, а вот баса в D1 побольше. Слышна разница на затычках KZ ZS10 и более качественных. Звук не супер детальный, с небольшим акцентом на низких и высоких. Больше о звучании я ничего писать не хочу, cкажу так, за свои 15$ — неплохо. Если в обзоре на DA2 я мог часами писать о его звуке, то тут и сказать нечего, дешево и сердито.
Итог: устройство подойдёт лишь тем, кто только начинает знакомиться с качественным звуком.
Я думаю нет смысла заказывать даже для недорогих наушников (например KZ ZS10, ZSR, Ostry KC06A), и для нормальных полноразмеров.
Есть смысл заказывать для наушников «попроще». И лучше всё же его рассматривать как «портативный», вариант.
Страница на официальном сайте: sabaj.com.ru/products/d1/
Руководство пользователя Sabaj D1: yadi.sk/i/Rqrr9W263VEPLV
Спасибо за внимание.
Звуковая карта по USB на PCM2706
Вот схема USB Звуковая карта основе PCM2706 которые, выделенной для USB аудио. С модулем контроллера USB внутри PCM2706, нет больше дополнительного программирования на IC. Компьютерная система автоматически определит эту схему при подключении Тхо порт USB. Вы получите стереофонический аудиовыход канала от этой схемы.
Схема:
Компоненты:
| 1x PCM2706 — 32-контактный TQFP 1x 12 МГц Кристалл 1x 1М резистор 4x 3.3K резистор 2x 1.5K резистор 2x 22 Ом резистор |
2x 15 Ом резистор 2x 100мкФ конденсатор 2x 47uF конденсатор 4x 1uF Конденсатор 2x 22нФ Конденсатор 2x 27pF Конденсатор |
PCB Layout:
Разводка платы с использованием двойной дизайн слоя. Вы можете создать свой собственный дизайн, используя одну доску слоя, но это будет в результате больший размер PCB.
Технические характеристики:
- Напряжение питания: 5V
- Интерфейс: USB 1.1, USB 2.0
- Интерфейс выхода: Наушники, S / PDIF
- Частота дискретизации: 32 кГц, 44 кГц, 48 кГц
- SNR: 98 дБ
- THD: 0,006%
- Наушников Выходная мощность: 12mW
- Потребляемая мощность: 35 — 45 мА
- ОС: Windows 98, ME, 2000, XP, Mac OSX
Посетить страницу для получения дополнительной детализации PCM2706 USB Звуковая карта замыкания объяснения.
PCM2706:
PCM2704 / 5/6/7 от TI однокристальный USB стерео аудио ЦАП с USB 1.1 совместимый контроллер протокола на полной скорости и S / PDIF. Контроллер USB-протокол работает вместе с кодом программного обеспечения, но USB дескрипторы могут быть изменены в некоторых частях (например, идентификатор производителя / ID продукта) за счет использования внешнего диска (PCM2704 / 6) SPI (PCM2705 / 7) или на Запрос. PCM2704 / 5/6/7 работает SpAct архитектуру, уникальную систему компании TI, который восстанавливает аудио часы от USB пакетных данных. На чипе аналоговых ФАПЧ с SpAct включить воспроизведение с низкой джиттера.
<<< Схемы электрические 4
Собираем качественный ЦАП уровня hi-end из недорогого набора
Главное в нашем деле — взять верный старт! Я не обязан заботиться о выстраивании линейки продуктов от дешёвого ширпотреба до самого что ни на есть high-end’а. Поэтому могу позволить себе сразу выбрать понравившийся чип цифро-аналогового преобразователя и строить дизайн вокруг него. Итак, за основу был взят «мистический ЦАП» как его называют в Сети. Я не буду делать из маленькой микросхемы большого секрета, но давайте всё же для начала сохраним интригу.
Построить хороший ЦАП для себя любимого я собирался ещё с прошлого столетия, но как-то всё руки не доходили и более приоритетные задачи брали верх. И вот тут-то мне на радость появился заказчик, с одной стороны способный оценить хороший звук, с другой же стороны — согласный мириться с некоторым уровнем «самодельщины» в законченном устройстве. Естественно я приложу все усилия, чтобы мои клиенты остались довольны своим выбором. Что теряют мои «pre-production» изделия по сравнению с серийными аппаратами раскрученных брендов — так это:
- часть монтажа выполнена паутинкой на «слепышах», а не на печати, что положительно отражается на качестве звука, но, увы, не будет доступно в серийных образцах;
- я не экономлю на мелочах типа сетевого фильтра или шунтирующих ёмкостей, в чём, кстати, не раз доводилось уличать всеми признанные авторитеты;
- «брэнд» мой ещё не слишком широко известен в узких кругах 🙂
На старт, внимание…
С чего начать? Правильно, лучше всего с готового устройства, пусть даже и простенького, но содержащего ключевые компоненты. В Китае за US$ 50 был приобретён неплохой в общем-то набор для самостоятельной сборки ЦАП. Как я уже упоминал, китайский экономический гений не отличается особыми техническими талантами, так что всё в том наборе было по-минимуму, в точности по datasheet’ам. Разве что питание создатели набора выстроили, как им казалось, прямо-таки очень качественное: навтыкали «КРЕНок» гирляндами. Зато к наборам прилагались весьма сообразные R-core трансформаторы.
На данном этапе не стояла задача как-то особо управлять цифровым приёмником или ЦАП’ом, поэтому жёстко зашитая минималистская цепочка S/PDIF->I2S->DAC меня вполне устроила.
Сознательно не стремился найти ЦАП с USB входом. Причина простая: компьютер фонит очень сильно и пускать весь этот мусор в аудио-аппарат нету никакого желания. Конечно, есть методы, но мне до сих пор так и не попалось ни одного ЦАП с грамотной развязкой USB входа (аппараты за 1К зелёных и выше, а так же изделия российских аудио-«левшей» не в счёт).
Считаю необходимым отметить, что несмотря на все мои придирки к схемотехнике и т.п., качество исполнения печатной платы просто отличное!
Берём контроль над ситуацией в свои руки
В документации на ЦАП в одном месте написано, что ножку аналогового питания надо зашунтировать электролитом в 10мкФ и керамикой 0.1мкФ. На схеме нога 18 именно так и зашунтирована.
Чуть дальше в том же документе сказано, что вход на ножке 17 желательно зашунтировать электролитом в 10мкФ и керамикой 0.1мкФ. Разработчик поступил в полном соответствии, исполнительный товарищ, просто молодец!
Ещё в одном месте документации сказано, что 17 ногу можно завести прямиком на аналоговое питание. Что и видим на схеме 🙂
Что самое забавное, не только в схеме, но и на печатной плате всё так и разведено: с двумя электролитами и двумя конденсаторами по 0.1мкФ, с коротышом прямо между 17 и 18 ногами чипа (дорожка к конденсаторам от 17 ноги уходит под корпус микросхемы):
Всё пришло именно таким вот грязненьким с завода. Как я это отмывал — отдельная история 🙂
Для особо любопытных: шаг ножек корпуса микросхемы — 0.65мм.
Сопротивление бесполезно!
У друга моего Вадича-Борисыча попалась мне как-то ВКонтакте шикарная картинка: «сопротивление бесполезно«. Вот, навеяло, оно тут так же бесполезно, как дублированные шунтирующие конденсаторы на схемке выше, перерисовал «схему» специально для Вас:
Мне же необходимо было управлять тем, что происходит на 17-й ножке. Пришлось резать по живому. Хорошо ещё не под чипом завели перемычку — перспектива отпаивать одну ножку SSOP корпуса как-то не радует.
Посредственность — за борт
Какой цифро-аналоговый преобразователь обходится без операционных усилителей?
Правильно, только качественный ЦАП. Так что скромный фильтр на NE5532 я просто не стал напаивать. Может и стоило, чтобы было что послушать для сравнения и удостовериться, насколько неубедительно играют глубокие петлевые ООС… Но у меня уже есть CD-проигрыватель от маститого производителя, который очень старательно отыгрывает весьма посредственный звук ОУ, хоть и спрятанных за звучным названием HDAM и упаяных в экранчики. Да и других подобных «образцов» достаточно.
Учиться, учиться, и… думать!
Пожалуй на всех без исключения ЦАП от производителей из «поднебесной» наблюдаю одни и те же паровозы из «КРЕНок» (фото справа не моё, выловлено в Сети). Включая веером последовательные стабилизаторы напряжения разработчики, очевидно, пытаются добиться лучшей развязки по питанию и уменьшения проникновения помех из цифровой части в аналоговую. К сожалению, в массах отсутствует то, что я называю «токовым мышлением» в схемотехнике. На самом-то деле всё просто и… немножко грустно.
Посмотрите на какую-нибудь LM317 со стороны выхода. Наверняка найдёте 10мкФ электролит и ещё немного мелких емкостей. Теперь давайте прикинем постоянную времени в этой цепи: достаточно заглянуть в datasheet и убедиться, что выходное сопротивление «кренки» весьма невелико, чего и добивались разработчики интегрального стабилизатора. Точно считать, честно признаюсь, сейчас лень, но помехи с частотами скажем от 100КГц и ниже кренка «видит» прямо на своём выходе, сиречь управляющем электроде и, как её и спроектировали — передаёт эти пульсации «наверх по команде», старательно пытаясь удержать напряжение на своём выходе.
Колебания тока попадают на выход более высоковольтного стабилизатора. Следуя той же логике всё ещё достаточно высокочастотные изменения тока практически беспрепятственно гуляют по всей цепочке стабилизаторов. И свистят и шумят на всё окружение.
Единственное рациональное зерно в применении двух линейных стабилизаторов подряд я вижу лишь в том, что маленькие точные стабилизаторы обычно не переносят высоких входных напряжений, а наборы для само-сборки ЦАП’ов часто попадают в руки паяльщиков-такелажников, которые нередко даже не утруждаются заглянуть в доки на применённые компоненты. И наборы те по-прежнему должны работать…
Распространение достаточно высокочастотных помех легко предотвратить добавив в схему… обыкновенных резисторов. Простые RC фильтры по входу линейных стабилизаторов обеспечат прекрасную развязку ВЧ пульсаций в обе стороны, резко сократив «расстояние» по схеме, докуда доберутся броски тока (включая и «земляной» провод!)
Так что питание претерпело серьёзные изменения на плате. Увы, не обошлось без пары перерезанных дорожек и навесного монтажа.
Иногда маленький резистор много эффективней, нежели большой конденсатор:
Относимся с уважением к наследию предков
Вместо тупого моста ставим супер-быстрые диоды в выпрямитель, что ощутимо снижает «удары» тока в моменты запирания диодов. Этот приём достаточно популярен и вполне осмыслен, так что воспользуемся им и мы:
Кстати, именно непонимание того, как развязать линейные стабилизаторы по ВЧ и приводит дотошных разработчиков к тому, что на каждый блок схемы начинают ставить отдельный трансформатор. Другое весьма популярное, но тоже затратное решение проблемы последовательных стабилизаторов: использование связок источник тока — параллельный стабилизатор. В данном случае с развязкой всё в порядке, только вот мощности рассеивать приходится с немалым запасом.
Не будем требовать слишком много от «кита»
Для описания серии экспериментов с различными стабилизаторами нужна отдельная статья. Здесь лишь отмечу, что к чести разработчиков из Поднебесной, выбранный ими LDO стабилизатор lm1117, возможно, наилучший вариант из серийно выпускаемых и относительно доступных интегральных стабилизаторов. Всякие 78ХУ, LM317 и иже с ними просто отдыхают из-за несообразно большого выходного импеданса (мерял на 100КГц). Увы, в ту же корзину пошли и прецизионные LP2951. Чуть лучше ведёт себя TL431 в схеме шунтирующего стабилизатора, но там своя история: TL431 бывают очень разные, в зависимости от того, кто их делал. 1117 выигрывает с большим опережением. Увы, он же оказывается и самым шумным стабилизатором. Урчит, пищит и с нагрузкой и без.
Пришлось собирать стабилизатор самому, на дискретных компонентах. Всего из двух скромных транзисторов, следуя идеологии HotFET, удалось «выжать» всё то, что в интегральном исполнении требует десятков транзисторов и всё одно не дотягивает. Конечно, для обеспечения работы «сладкой парочки» потребовалось ещё несколько активных компонентов… но это опять уже совсем другая история.
Интересный результат макросъёмки: невооружённым глазом не заметил, что плата не до конца отмылась от флюса [картинка].
Полимеры правят балом
Последней доработкой, направленной на достижение наиболее верной передачи звука, стало «выглаживание» питания.
В критических местах были заменены обычные (пусть и неплохие ChemiCon) алюминиевые электролиты из набора — на твердотельные алюминиевые Sanyo OS-CON. Поскольку собирал два одинаковых набора в параллель, была возможность устроить «А/Б» тестирование. Разница на грани слышимости, но она есть! Без сигнала с обычными электролитами, на (очень) большом усилении, в наушниках присутствовало некое «шумовое пространство». Полимерные электролиты переносят нас в абсолют.
Sanyo OS-CON — фиолетовые бочонки без надпила на крышке.
Не хочешь думать головой — работай руками
Практически на всех платах и наборах ЦАП с применением цифрового приёмника CS8416 китайцы ставят тумблер, чтобы пользователь мог выбрать между оптическим и медным входом S/PDIF (фото справа — типичный пример, выловленный в Сети). Так вот: не нужен там переключатель, микросхема приёмника вполне может слушать два входа безо всякой помощи извне, будь то грубый тумблер или мудрый микроконтроллер.
Делюсь с Вами трюком, подсмотренным на демо-плате от самих Cristal Semiconductor. Достаточно подключить к примеру медный S/PDIF к RXN, а выход оптического TOSLINK приёмника — к RXP0.
Надеюсь, не надо объяснять, как такое работает? 😉
Даже в референтном дизайне фирмачи напахали, забыли-таки шунтирующий конденсатор в питании TORX 🙁
Экономия или безграмотность?
Очень полезно бывает почитать документацию производителей, особенно тех, что делают те самые микросхемки, на которые потом молются аудиофилы. Раскрываю самый секретный секрет: reference design board, evaluation board и тому подобные «пробнички» от производителей обычно содержат в себе примеры грамотного применения тех самых микросхем. Причём покупать все эти платы совсем не обязательно, да и ценники на такие «образцы» бывают самые разные: и 50, и 400, и за тысячу зелёных могут перевалить. Но, дорогие мои разработчики, документация на все эти платы выложена в открытом доступе! Ладно, хорош поучать.
Итак, чего недочитали китайцы, или на чём они сэкономили: скромные шунтирующие керамические конденсаторчики в 1000пФ в параллель к 10мкФ и 0.1мкФ. Казалось бы — зачем, ведь такими емкостями мы шунтируем частоты от десятков мегагерц и выше. Аудио-диапазон принято считать до 20кГц, ну до сотни кГц. Но цифровую-то часть в цифро-аналоговом преобразователе никто не отменял. Так вот именно помехи на десятках мегагерц беспрепятственно гуляют по недорогим самостройным ЦАП’ам, заставляя дрожать в страхе все PLL и создавая тем самым идеальные условия для возникновения наводящего ужас ДЖИТТЕРА.
Ещё один популярный способ сэкономить на спичках
Подавляющее большинство производителей как источников цифрового аудио-сигнала, так и цифро-аналоговых преобразователей экономят 30…50 центов на каждом устройстве. Расплачиваемся за это мы, пользователи. Подробности читать здесь.
Какой high-end без ламп?
Веселят меня полчища tube-DAC и tube-headphone-amplifier’s в ценовом диапазоне от полутора сотен до сотен долларов, наводнившие рынок в последнее время. Видать нравится народу, как шипит и искажает лампочка при 15…24 вольт анодного. Впрочем, разбор всех болячек подобных ЦАП’ов и псевдо-ламповых усилителей для наушников — тема для отдельной статьи, да не одной.
(фото справа для примера, у меня такого лампоцапа нет)
Богатая тема. Я тут лишь по верхам пробежался, аналоговую часть вообще не затронул. А уж как интересно бывает развести правильно «землю» или организовать простое и при том удобное управление аппаратом. И чего стоят одни аттенюаторы — их ведь можно выбирать разного сопротивления, строить по разным топологиям, включать в разных частях тракта. Согласование источников с нагрузкой — очень, очень интересный, знаете ли, вопрос!… Но на сегодня пора мне уже закругляться.
BOM, или Bill of Materials
Конечно, пятьюдесятью долларами дело не ограничивается. Керамические конденсаторы из набора были заменены плёнкой. Диоды Шоттки, качественные электролиты, да много ещё чего пришлось добавить, не говоря уже о корпусе. Ну и, конечно, мой усилитель HotFET: всего 2 (два) каскада усиления от выхода ЦАП до наушников или выхода на усилитель. Ни много ни мало, а только в самом усилителе 32 транзистора насчитал в стерео варианте. Да транзисторы все — JFET’ы да depletion MOSFET’ы. Никак в полтинник зелёных не укладываюсь даже по комплектующим 🙂 Причём заметьте, это безо всякой аудиофильской эзотерики. Ну да на этот счёт у меня тоже есть своё мнение. Ведь есть же люди, считающие, что поставив «правильные» компоненты — любую схему можно заставить звучать. Если Вы, дорогой читатель, из их рядов — научите, я прислушаюсь, поспорю, отслушаю и расскажу всем о своих опытах прямо на этом сайте.
Так где же обещанная халява???
Друзья, эта статья — просто размышления, заметки на полях, была написана по горячим следам переделки китайскоЦАПа. Сам я больше в такую авантюру ни за что не ввяжусь: хоть и получилось неплохо, но обошлось слишком дорого по времени и по затраченным усилиям. И никому не советую. Когда разбирался с тем набором — яд просто сочился, что и отразилось в статье 🙂 Прошу прощения за слегка надменный стиль изложения, и ежели не оправдал ваши ожидания и не предложил раздачу почти бесплатных хайендных цапов населению 😉
Если же Вам было интересно — дайте знать, пожалуйста. Материала в закромах ещё много, а вот силы, мотивацию публиковать да оформлять всё это дают в основном отзывы, комментарии моих читателей.
USB audio DAC с PCM2704
USB-аудио ЦАП с PCM2704
Меню
Введение
Мне нужен мой высококачественный ЦАП-преобразователь с USB на S / PDIF. Я выбрал схему PCM2704, образец которой прислала мне компания TI. Схема имеет аналоговый выход для наушников и цифровой выход S / PDIF. с электрическим и оптическим (TOSLINK) интерфейсом. Мы тоже можем использовать 3 HID кнопки для настройки громкости и отключения звука.
Описание схемы
Схема практически идентична даташиту PCM2704.Схема включает эти компоненты: ЦАП, выход S / PDIF и HID-часть с тремя кнопками MUTE, VOL + и VOL-. Для входа USB используется стандартный разъем miniUSB. Для выхода на наушники используется стандартный 3,5-дюймовый стереоразъем. Для преобразования сигнала с уровня TTL в дифференциальный используется Приемопередатчик шины RS-485. Для оптического выхода используется оптический передатчик. TOTX173 от Toshiba.
Принципиальная схема
схемы версии 1.1 в формате Eagle 5
Сборка
Сначала просверливаю отверстия под кристалл, провода, разъемы и кнопки.Далее я улаживаю интегрированная схема PCM2704, т.к. мне нужно больше места для пайки. Ставлю схему на нужное место, припаяю один штырь в углу, а затем припаяю все булавки на второй стороне с тонкой жестью. Далее припаиваю первую сторону. В результате закорочены почти все контакты. Затем я должен использовать медный фитиль для припоя. для слива олова. Если есть недостаточная колония, которая фиксируется автоматически разъединяются благодаря поверхностному натяжению. Далее ставлю на плату схему 75176Б, SMD резисторы и конденсаторы. Эти компоненты я припаиваю после правильной позиции Я держу их гвоздем, маленькой отверткой или пинцетом.Один штырь, которым я припаял небольшое количество олова. Если компонент находится на нужном месте, я их припаиваю на противоположной стороне и, наконец, на первой стороне. Далее припаиваю SMD разъем, соединения проводов и, наконец, все компоненты с верхней стороны. Схема должна заработать сразу после подключения к компьютеру. Это рассматривается как стандартная звуковая карта USB. Для обычных операционных систем, таких как Linux или Windows XP не нужны никакие драйверы. Должно работать тоже настройки громкости с помощью кнопок.
Вид компонентов
Печатная плата
Печатная плата предназначена для использования только одной стороны с двумя соединениями проводов в Eagle 5. заявление.Практически все компоненты и разъем USB размещены снизу. боковая сторона. Сверху расположены разводы проводов, кнопки, индуктор, кристалл и остальные разъемы. Я попытался отделить аналоговую часть от цифровой и правильно разместить заземляющие провода. для устранения помех. Печатная плата предназначена для удобного изготовления в любительских условиях.
версия 1.1 в формате PDF версия 1.1 в формате Eagle5
Фото
Компоненты
| название | значение | количество |
|---|---|---|
| R1 | 1M SMD 0805 | 1x |
| R2 | 1k5 SMD 1206 | 1x |
| R3, R4 | 22R SMD 0805 | 2x |
| R5, R6 | 16R SMD 0805 | 2x |
| R7-R10 | 3k3 SMD 0805 | 4x |
| R11 | 1k5 SMD 0805 | 1x |
| R9 | ||
| 8k2 SMD 0805 | 1x | |
| R13 | 360R (56R) SMD 0805 | 1 ks |
| R14 | 91R SMD 0805 | 1 ks |
| JMP1 | 0R (56R) SMD | 1 кс |
| C1, C2 | 22pF SMD0805 керамика | 2x |
| C3-C7, C13 | 1 мкФ SMD0805 ce ramic | 6x |
| C8 | 10 мкФ / 25 В SMD размер B | 1x |
| C9, C10 | 100 мкФ / 6.3V SMD tantal размер B | 2x |
| C11, C12 | 22nF SMD0805 керамический | 2x |
| IC1 | PCM2704 SSOP28 | 1x |
| IC2 | 75176B SMD50 08 | |
| L1 | 10uH | 1x |
| OX1 | TOTX173 | 1x |
| Q1 | 12 МГц кварцевый мини | 1x |
| S1-S3 | микропереключатель 6×6 мм | |
| X1 | разъем miniUSB | 1x |
| X2 | cinch socket | 1x |
| X3 | 3.Головка 5 мм EBS35 | 1x |
S / PDIF
S / PDIF [Sony / Philips Digital Interface] предназначен для передачи цифровых звуковой сигнал. Есть слишком профессиональный вариант AES3. Оба используют одно и то же протокол за некоторыми исключениями. Например, коммерческий S / PDIF имеет защиту от копирования. Также есть разные уровни напряжения, разъемы, импеданс и передача. линия (симметричная / несимметричная). Коммерческий S / PDIF существует в трех вариантах: Электрический с выходом TTL (например, CDROM), электрический с уровнем напряжения 0.5Vpp на разъеме cinch (RCA), для которого используется коаксиальный кабель с сопротивлением 75R обычно используется на бытовых устройствах и последнем оптическом TOSLINK от TOSHIBA. Все три метода передачи имеют одинаковую кодировку сигнала, и мы можем конвертировать между ними. Скорость передачи берется из частоты дискретизации, числа бит и количество каналов. Помимо базового кодирования несжатого PCM — это интерфейс, который сегодня используется для передачи закодированного многоканального звука. например Dolby Digital, DTS и т. д. Преимущество интерфейса в том, что только один провод необходим для передачи полного аудиосигнала.Это одновременно и недостаток, потому что приемник должен восстанавливать синхронизирующий сигнал из данных с ФАПЧ и может возрасти джиттер , , что слышно как небольшое искажение на выходе ЦАП. Для передачи цифрового звука внутри оборудования намного лучше Автобус I2S.
| Название интерфейса | AES3 | S / PDIF |
|---|---|---|
| Интерфейс | симметричный | несимметричный |
| Разъем | XLR-3 | cinch (RCA) |
| Импеданс | 110 Омů | 75 Омů |
| Выходное напряжение | 2-7V pp | 0.5V pp |
| Максимальное напряжение | 7V pp | 0,6V pp |
| Максимальный ток | 64mA | 8mA |
| Входная чувствительность | 0,2V | 0,2V |
| Кабель | STP | коаксиальный |
| Макс.расстояние | 100 м | 10 м |
звеньев
Конец
Я построил схему в двух экземплярах, и оба работают на первом подключении.Аналоговый выход имеет хороший звук без помех и он лучше, чем обычные внутренние звуковые карты на материнских платах ПК. Низкие и средние частоты идеальны, но высокие частоты немного размыты. Просто это не HiFi, но для большинства людей будет достаточным качеством вывода звука. Я построил эту схему основной для выхода S / PDIF, который у меня работает в оптической форме. Электрический выход не работал, но это может быть проблема на входе моего декодера S / PDIF. Это я должен еще раз проверить.
Обновления
Добавлена глава S / PDIF.Проблемы с электрическим выходом S / PDIF было решено на стороне ресивера. Схема и печатная плата были немного изменены. Электрический цифровой выход теперь можно создать как балансный (AES3) или несимметричный (S / PDIF). Когда нам нужен S / PDIF, мы должны подключить выход через резистивный делитель R13 (360R) / R14 (91R), что гарантирует правильность уровень выходного напряжения. Выходное сопротивление будет около 72R. B вывод из 75176B оставляем неподключенным. Экранированный провод подключаем с перемычкой SMD на землю. Когда нам нужен вывод AES3 с импеданс 110R, мы должны использовать R13 со значением 56R, R14 будет отключен и вместо перемычки SMD мы будем использовать резистор 56R, соединяющий выход B со вторым выходом.Это делает симметричный выход с полным сопротивлением. около 110р. Разъем обычно XLR с тремя контактами с центральной третью. контакт подключен к земле.
| رقم القطعة | Обновление до | المصنعين | |
| 2N2222 | КРЕМНИЙ NPN ТРАНЗИСТОР | LZG |
|
| 2N2222A | КРЕМНИЙ NPN ТРАНЗИСТОР | LZG |
|
| 2N5190R | СИЛОВОЙ ТРАНЗИСТОР КРЕМНИЙ NPN | Central Semiconductor |
|
| 2N5191R | КРЕМНИЙ СИЛОВЫЙ ТРАНЗИСТОР NPN | Central Semiconductor |
|
| 2N5192R | СИЛОВОЙ ТРАНЗИСТОР КРЕМНИЙ NPN | Central Semiconductor |
|
| 2N5193 | Кремниевые силовые транзисторы PNP | SavantIC |
|
| 2N5194 | Кремниевые силовые транзисторы PNP | SavantIC |
|
| 2N5195 | Кремниевые силовые транзисторы PNP | SavantIC |
|
| 2N5415 | КРЕМНИЕВЫЕ PNP ТРАНЗИСТОРЫ | Central Semiconductor |
|
| 2N5415 | Кремниевый маломощный транзистор PNP | Microsemi |
|
| 2N5416 | КРЕМНИЕВЫЕ PNP ТРАНЗИСТОРЫ | Central Semiconductor |
|
| 2N5416 | Кремниевый маломощный транзистор PNP | Microsemi |
|
| 2N5655G | Пластиковые NPN-кремниевые высоковольтные силовые транзисторы | ON Semiconductor |
|
| 2N5657G | Пластиковые NPN-кремниевые высоковольтные силовые транзисторы | ON Semiconductor |
|
| 2STD1665T4 | Низковольтный быстродействующий силовой транзистор NPN | STMicroelectronics |
|
| 2STF2340 | Низковольтные быстросменные силовые PNP-транзисторы | STMicroelectronics |
|
| 2STF2360 | Низковольтные быстросменные силовые PNP-транзисторы | STMicroelectronics |
2003 — MD246
Аннотация: PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707 AS300X
|
Оригинал |
PCM2704, PCM2705 PCM2706, PCM2707 SLES081F 12-МГц MD246 PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707 AS300X | |
2003 — Нет в наличии
Аннотация: абстрактный текст недоступен
|
Оригинал |
PCM2704 PCM2705 PCM2704, PCM2706, PCM2707 SLES081F | |
2003 — тпа200х
Аннотация: PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707 PCM2707 «совместимый по контактам»
|
Оригинал |
PCM2704, PCM2705 PCM2706, PCM2707 SLES081F 12-МГц tpa200x PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707 PCM2707 «совместимый по контактам» | |
2003 — Нет в наличии
Аннотация: абстрактный текст недоступен
|
Оригинал |
PCM2704 PCM2705 PCM2704, PCM2706, PCM2707 SLES081F | |
2003 — AS300X
Абстракция: tpa200x PCM2704
|
Оригинал |
PCM2704, PCM2705 PCM2706, PCM2707 SLES081F 12-МГц AS300X tpa200x PCM2704 | |
2003 — Нет в наличии
Аннотация: абстрактный текст недоступен
|
Оригинал |
PCM2704 PCM2705 PCM2704, PCM2706, PCM2707 SLES081F | |
2003 — AS300X
Аннотация: подключение ЭЛТ TPA200X SLES081F
|
Оригинал |
PCM2704 PCM2705 PCM2704, PCM2706, PCM2707 SLES081F AS300X TPA200X SLES081F подключение к ЭЛТ | |
2003 — Нет в наличии
Аннотация: абстрактный текст недоступен
|
Оригинал |
PCM2704 PCM2705 PCM2704, PCM2706, PCM2707 SLES081F | |
2003 — tas300x
Аннотация: PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707
|
Оригинал |
PCM2704, PCM2705 PCM2706, PCM2707 SLES081F 12-МГц tas300x PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707 | |
2003 — PCM2704
Абстракция: PCM2705 tpa200x PCM2706 PCM2707
|
Оригинал |
PCM2704, PCM2705 PCM2706, PCM2707 SLES081F 12-МГц PCM2704 PCM2705 tpa200x PCM2706 PCM2707 |
Оптический USB-вывод звука S / PDIF для ПК
Оптический USB-вывод звука S / PDIF для ПКУспешно преобразовав мой сглючил CD-плеер Pioneer PD-204 в автономный ЦАП с S / PDIF ввода, очевидным следующим шагом было предоставить моему ПК S / PDIF выход, чтобы я мог проигрывать музыку через стерео.Это из конечно, он должен быть оптическим, а не электрическим, чтобы обеспечить гальваническая развязка, предотвращение потенциальных проблем с контурами заземления и также не скармливайте огромное количество дерьма и цифрового хеша в аудиосистема, так что звучит так, будто музыка во фритюре, вот что происходит при подключении ПК к стереосистеме с помощью обычного электрического ссылка.
И, в свою очередь, очевидный способ сделать это — получить звуковую карту с оптический выход S / PDIF. Только для обычного дерьмового капиталиста причины, что все не так просто.
Проблема, которая сразу становится очевидной, заключается, конечно, в том, что все, что связано со звуком, преследуется потаканием этому виду траха идиоты, которые думают, что позолоченные разъемы на оптическом кабеле делают существенное различие в качестве звука, как и волшебство камни поверх усилителя и все прочие бешено дебильные дурацкое дерьмо, из-за которого это дерьмо так банально легко сдирать. В результате звуковые карты с оптическими разъемами S / PDIF имеют тенденцию быть в категории «полное и абсолютное мошенничество» и Мне хреново, если я собираюсь платить через нос только потому, что некоторые люди такие толстые, что им нужно постоянно напоминать дышать.
Есть несколько звуковых карт с оптическим выходом S / PDIF, которые по разумной цене — т.е. аналогично сетевой карте boggo или аналогичной, который, в конце концов, делает то же самое в другом формате — но они также, к сожалению, имеют склонность быть дерьмовыми. И я имею в виду искренне дерьмо, а не то не позолоченные магические камни вид дерьма. я означают, что когда вы проверяете таблицы данных на чипы, которые они используют, вы обнаружите, что они делают чертовски ужасные вещи, например, пропускают аудиосигнал через ЦАП, пропустите его через аналоговый микшер и блок регулировки громкости, затем подайте его на АЦП и подайте выход АЦП на интерфейс S / PDIF.Да, точно, типа нет. Это действительно дерьмо.
К счастью, существует Texas Instruments PCM2704.
USB-адаптер PCM2704, модифицированный для вывода S / PDIF
PCM2704 — это микросхема с интерфейсом USB на одном конце и аудиосистемой. выход на другой. Он имеет собственный ЦАП и используется в грязно дешевом адаптеры, легко доступные на ebay за пятерку или около того, которые позволяют запускать наушники от USB-разъема. Но, как Помимо аналогового выхода, он имеет цифровой выход S / PDIF — и, что особенно важно, он не выполняет никакой обработки по сигналу, который он передает к этому выходу.Он просто берет необработанные аудиоданные с USB и вставляет его прямо как есть в выход S / PDIF. Никакой ебли с ним как бы то ни было, аналоговым или цифровым, просто прямой чистая копия.
Эти адаптеры, конечно, фактически не реализуют вывод S / PDIF; они просто оставляют соответствующий вывод (вывод 5) на микросхеме неподключенным. Но это кусок мочи припаять провод от пина 5 к подходящему разъем. (Похоже, он подключен к контакту 4 на фото, но это просто ошибка параллакса.) К концу прикреплен клочок вероборда. приспособления обеспечивает точку крепления для заголовка и соединяет соответствующие контакты для заземления (сняты с гнезда для наушников), S / PDIF out (очень тонкий эмалированный провод, идущий к выводу 5 микросхемы) и + 5V (желтый провод, который подключается к выводу + 5V штекера USB). В черный знак — это маленькая капля китайского волшебного зелья под названием «T7000». клей для мобильных телефонов «, который является самым лучшим материалом, чтобы удерживать штраф провод на месте.
Несколько лет назад я заказал что-то на Amazon — не помню, что это было, но я думаю, что это был жесткий диск.Когда посылка прибыла, однако то, что на самом деле было внутри, было маленьким адаптером для подключения Разъем S / PDIF на некоторых материнских платах Asus для оптического и электрического выходные разъемы на задней панели. Когда я связался с продавцом по этому поводу они вернули мне деньги и сказали, чтобы я не отправлял адаптер назад, поскольку оно того не стоило. Они на самом деле сказали выбросить его, но конечно, не знал, и с тех пор он сидит у меня под скамейкой. Поэтому я использовал это для обеспечения интерфейса оптического вывода для PCM2704.(Похоже, кто-то сделал миллионы вещей, а потом не знал, что с ними делать, потому что еще много люди продают их на ebay, и они дешевле, чем покупать простой оптический разъем сам по себе.)
USB-адаптер PCM2704 и выходная задняя панель Asus S / PDIF
Итак, я собрал эти биты, подключил штуковину к запасному USB. разъем и проложил оптический кабель к плате DIR9001 на компакт-диске quondam игрок. И на плате DIR9001 загорелся индикатор LOCK, указывая, что он получил действительный сигнал S / PDIF.Превосходно. Теперь все, что мне нужно было сделать, это выяснить, как заставить компьютер маршрутизировать аудио сигналы на гизмо PCM2704 вместо встроенного звукового выхода.
lsusb показал, что штуковина была распознается подсистемой USB нормально:
Шина 009 Устройство 007: ID 08bb: 27c4 Стерео аудио ЦАП Texas Instruments PCM2704C
и cat / proc / asound / cards показали, что ALSA тоже понял это:
1 [DAC]: USB-аудио — USB AUDIO DAC BurrBrown от Texas Instruments USB AUDIO DAC по адресу usb-0000: 00: 13.0-3, полные с
и после небольшого возни я обнаружил, что подходящий вызов игры (из SoX) выглядел так:
AUDIODEV = hw: 1 воспроизвести имя_файла -r 44100 -b 16 -e целое число со знаком -L
который я вставил в аккуратный файл сценария оболочки, чтобы избавить меня от необходимости вводить все это выходит каждый раз. «1» происходит от записи в / proc / asound / cards и габбины в конце обеспечивает тот же формат вывода, что и на компакт-диске.
Полезная информация: даташит PCM2704
Назад в голубиное гнездо
Будьте добры к голубям
Создание звуковой карты с помощью PCM2704 (Circuito de Placa de Som USB)
Создание звуковой карты с помощью PCM2704
Создание звуковой карты с помощью PCM2704
Это устройство представляет собой полнофункциональную звуковую карту для ПК.Основное преимущество использования PCM2704 по сравнению с PCM2702 — это гораздо более простая конструкция. Как видно на блок-схеме, он имеет встроенный стабилизатор напряжения 5V и 3.3, интерфейс HID (MUTE, VOL +, VOL-), выход S / PDIF. Схема может питаться напрямую от USB-порта. Следующим преимуществом является то, что выходной ЦАП может напрямую управлять наушниками с сопротивлением 32 Ом, но выходная мощность составляет всего 12 мВт. Все подробности см. В таблице данных PCM2704.
Схема очень простая. Это почти копия принципиальной схемы таблицы данных.Вы можете увидеть ядро IC PCM2704 (U1), кристалл с опорными частями (X1, C1, C2, R1), подключение к USB (разъем USB, R2, R3, R4, L1), множество блокирующих конденсаторов на все напряжения. (C3, C4, C5, C6, C7, C8), выходной заголовок S / PDIF (J1), заголовок HID (J2), выходной фильтр (R5, C11, R6, C12, R7, R8), конденсаторы связи (C9, C10) и выходной разъем 3,5 мм Jack (J3).
Реализация: Я разработал свою собственную печатную плату. Размеры платы 55×18 мм, включая разъем USB и Jack 73×18 мм.Чтобы размер был как можно меньше, использовались конденсаторы и резисторы 0805 размера. L1 — ферритовый шарик, который снижает высокочастотный шум. Имея хороший паяльник и небольшой опыт, можно собрать печатную плату вручную.
Вывод: я построил две части этой звуковой карты. Я тестировал звуковую карту под Windows XP и Windows Vista, и она работает без проблем. Я хотел использовать это устройство для своего интернет-радиоприемника, который строю по проекту, опубликованному на mightyOhm.com. Ресивер построен на базе WiFi-роутера Asus WL-520GU с дистрибутивом OpenWrt Linux. Звуковая карта работает и под Linux, но периодически останавливается и начинает воспроизводить звук (период варьировался от нескольких минут до одного часа). Думаю, это проблема с драйвером (если кто-нибудь знает, как это исправить, буду очень признателен).
Вы можете спросить меня, зачем строить эту звуковую карту, если вы можете купить подобное устройство за несколько долларов. Еще у меня есть одна звуковая карта из Китая, которая стоит около 5 долларов, но качество звука очень плохое, поэтому основное отличие — качество звука.
http://electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=841
USB DAC — Аудиостраницы Иштвана Михальца
USB ЦАП с PCM2704
На этой странице я хотел бы представить очень простую конструкцию USB-ЦАП.
Учитывая реальный рынок компонентов / узлов ПК, я решил спроектировать для себя USB-ЦАП, который портативный, может быть подключены к любому ПК, имеют один стерео выход для усилителя, который также может управлять наушниками и иметь выход S / PDIF для дополнительных преобразование, и должен иметь прекрасный звук, без окраски музыка или фоновый шум.Что это значит? На рынке можно найти много похожих продукты, но никто не будет таким же. Это означает их технические комплектация кабина будет лучше, но звук
Схема основана на
на Texas Instruments (Burr-Brown) PCM2704
стерео аудио ЦАП с интерфейсом USB с несимметричным выходом для наушников
и выход S / PDIF. Схема основана на оценке TI
модуль и аналогичная конструкция была сделана Hagerman
ООО Технологии
называется HagUsb.Здесь я хотел бы отметить: на данный момент не может быть найден на
рыночные схемы с более высокой частотой дискретизации, чем 48 кГц. Выборка 96 кГц
схемы оценки (например, TE7022) недоступны для сообщества DIY — на
2009.
Из таблицы можно Видно, что общие гармонические искажения при нагрузке 32 Ом составляют 2-3 время выше, чем при нагрузке 10 кОм, поэтому я использую Схема усилителя наушников на выходе этого ЦАП — SSM2250 операционные усилители от AD.
Проверка паспорт, также можно отметить, в автономном режиме те параметры показывают лучший показатель (0,007%), но для товара я выбрал режим питания от шины с хорошей фильтрацией для достижения аналогичного шума цифра (сейчас лучше 0,009%!). Конвертер не требует каких-то специальных драйверов, настройка автоматическая, есть плагин и воспроизводить устройство, полностью соответствующее спецификации USB 1.1 с полноскоростной формат трансивера.Лучше подключиться напрямую к хост-порт, а не USB-концентратор, чтобы уменьшить любые задержки передачи. Системные требования: Windows XP с SP1 или выше или Windows7 / 10 будет автоматически распознают это устройство, но в спецификации упоминаются с какие чипсеты были протестированы, пожалуйста, внимательно прочтите указанное приложение Листа данных. Я тестировал несколько других чипсетов, не указанных в списке. есть, и работает отлично.
Объем регулируется по программному и аппаратному обеспечению (последний я не использовал в своем дизайне).Этот является удобно для наушников, но для оптимального качество звука при использовании внешнего ЦАП через S / PDIF, установить все регуляторы громкости на максимум (это значение по умолчанию).
PCM2704 имеет ЦАП, который использует технику передискретизации с 128-f S многобитное формирование шума второго порядка. Этот метод обеспечивает чрезвычайно низкий шум квантования в звуковом диапазоне, а встроенный аналоговый фильтр нижних частот удаляет высокочастотные компоненты шумоформирующий сигнал.Выходы ЦАП через усилитель наушников V OUT L и V OUT R могут обеспечить 12 мВт при 32? , а также 1,8 Впик-пик в 10-к? нагрузка.
Статус канала информация фиксируется как режим PCM. Частота дискретизации, которая устанавливается автоматически (32, 44,1 и 48 кГц) в соответствии с полученными данными через USB.
Схема:
Схема представляет собой типичное приложение, рекомендованное TI. Для цифровых (S / PDIF) вывод я использую преобразователь от проигрывателя DVD-SACD Philips DVD963.Чтобы декретировать схема преобразователя искажения, аналоговый усилитель наушников использовался с фильтр нижних частот. Фильтр двухполюсный, MBF Single-Ended Bessel один, с частотой среза 24 кГц (разработан с TI Фильтр Pro 3.1), усиление напряжения 1,2x, при макс. пульсация 1 дБ, частота полосы задерживания является 30 кГц (затухание -45 дБ). Все конденсаторы, используемые в фильтре, являются NPO или COG. типа керамика, выходной конденсатор 470uF / 50V Nichicon Muse.В параллельно с выходными конденсаторами я установил SMD-фольгу 0,1 мкФ один-один конденсаторы от панасоник. C17 и C18 не используются / не вставляются в печатную плату.
Одно важное замечание относительно конструкции фильтра: избегайте выбора
частота среза слишком высока, потому что вы будете слышать постоянно высокий
частотный шум (как белый шум). Я пробую сначала с 160 кГц, и я
проводить много времени
улучшение фильтрации блока питания безрезультатно. Фактические значения
представленный на схеме дает наилучшие характеристики.
Печатная плата была разработана с использованием ExpressPCB — это бесплатная программа. Вот результат:
Финальная самодельная (!) Печатная плата (Rev. 2.0) до «исправления» — дистанции между выводами для обеих интегральных схем составляет 0,64 мм:
Пайка ИС преобразователя затруднена в случае любых корпусов БД SSOP. После пайки необходимо тщательно проверить перед испытанием / испытанием, чтобы не было коротких замыканий между контактами.
Установка в коробку: при тестировании были изменены некоторые компоненты, например, мощность линия фильтрующие конденсаторы и компоненты из сети фитлеров нижних частот.
Заключительная работа: небольшая коробочка, достаточная для переносного инструмента.
Что за приложение, которое я использую на своем ПК для прослушивания музыки? EAC Точный Audio Copy — лучшее приложение для ПК для копирования ошибки компакт-диска бесплатно в вашу библиотеку.
Foobar — это продвинутая аудиосистема плеер для платформы Windows — мне нравится, потому что умеет играть во flac (в основном используется мной) и форматы обезьяны — оба формата без потерь.Windows проблема называется K-Mixed, который в основном является компонентом Windows, сбрасывает данные до того, как они попадут на USB-порт.Чтобы решить эту проблему есть небольшая бесплатная программа под названием ASIO4ALL который заменяет K-Mixer и отправляет неизмененные данные в порт USB, или вы можете использовать ядро Надстройка для потоковой передачи от Foobar. После установки USB ЦАП с помощью мастера установки Windows вы можете установить ASIO4ALL и выбрать ЦАП с его помощью. Затем Foobar может быть направлен на использование ASIO4ALL. в качестве устройства вывода, или будет использовать установленную потоковую передачу ядра надстройка автоматически.
Прослушивание впечатления: звук намного лучше любых звуковых карт ноутбуков, но не может победить как бывш. Creative X-Fi или другие топовые модели.
PS: шум высокий, если
вы используете наушники с сопротивлением 16 Ом, но с наушниками с более высоким сопротивлением, чем
50 Ом, или подключенный к предусилителю, вы не услышите этот шум.
больше.
Спецификации и Измеряемые параметры:
Цифровой вход: USB1.1, Plug and Play совместим с Windows XP / SP1 до Windows 10
Выходы: цифровые 75 ом, аналоговый мин. 32 Ом
Частота дискретизации данных: 32 кГц, 44,1 кГц, 48 кГц — с автоматическим распознаванием
S / N (Максимальный объем, 1 кГц): -96,9 дБ
Динамический диапазон (A): 96,7 дБ
Разделение каналов (максимальная громкость на 32 Ом): 70 дБ
IMD + N: 0,0047%
IMD при 10 кГц: 0.007%
THD + N: <0,009% при нагрузке 10 кОм и <0,01% при нагрузке 32 Ом
Частотная характеристика 20 Гц-20 кГц: -0,09 дБ, 0,00 дБ
Напряжение усиления усилитель: x1.2
Выходная мощность: макс. 25 мВт на 32 Ом,
LPF (-3 дБ): цифровой 140 кГц (внутри PCM2704) и аналоговый 24 кГц (через SSM2250)
Pcm 2707 — [PDF-документ]
Burr-Brown Audio
PCM2704, PCM2705, PCM2706, PCM2707
www.ti.com ……………………………………….. ………………………………………….. ………………………………………….. …. SLES081F ИЮНЬ 2003 ПЕРЕСМОТРЕНО ЯНВАРЬ 2009
СТЕРЕО АУДИО ЦАП С USB-ИНТЕРФЕЙСОМ, ОДНОСТОРОННИМ ВЫХОДОМ ДЛЯ НАУШНИКОВ И ВЫХОДОМ S / PDIF1
ФУНКЦИИ
Встроенный USB-интерфейс: Нет необходимости в полностью скоростном драйвере устройства Трансиверы полностью совместимы со спецификацией USB 1.1, сертифицированы USB-IF. Частично программируемые дескрипторы. Адаптивная изохронная передача для воспроизведения с питанием от шины или с автономным питанием. Частота дискретизации: 32, 44.1, встроенный тактовый генератор 48 кГц с одним источником тактовой частоты 12 МГц Одиночный источник питания: питание от шины: 5 В, стандартное (VBUS), автономное питание: 3,3 В, типичное 16-битное дельта-сигма стерео ЦАП Аналоговые характеристики при 5 В (питание от шины), 3,3 В (автономное питание): THD + N: 0,006% RL> 10 k, THD + N с автономным питанием: 0,025% RL = 32 SNR = 98 дБ Динамический диапазон: 98 дБ PO = 12 мВт, RL = 32 Цифровой фильтр с передискретизацией Пульсация полосы пропускания = 0,04 дБ Затухание в полосе задерживания = 50 дБ Односторонний выход напряжения Аналоговый ФНЧ Включает несколько функций: до восьми интерфейсов человеко-машинного интерфейса (HID) (в зависимости от модели и настроек) ) Флаг приостановки S / PDIF Out с SCMS2345
Интерфейс внешнего ПЗУ (PCM2704 / 6) Интерфейс последовательного программирования (PCM2705 / 7) Интерфейс I2S (выбирается на PCM2706 / 7) Корпус: 28-контактный SSOP (PCM2704 / 5) 32-контактный TQFP (PCM2706 / 7)
ПРИЛОЖЕНИЯ USB-наушники USB-аудио-динамик USB-ЭЛТ / ЖК-монитор USB-интерфейс для аудиоустройства Потребительский аудиопродукт с USB-интерфейсом
ОПИСАНИЕ PCM2704 / 5/6/7 — однокристальный USB-стерео аудио ЦАП TI с USB-совместимым контроллером полноскоростного протокола и S / PDIF.Контроллер протокола USB работает без программного кода, но дескрипторы USB могут быть изменены в некоторых частях (например, идентификатор поставщика / идентификатор продукта) с помощью внешнего ПЗУ (PCM2704 / 6), SPI (PCM2705 / 7), или по запросу. (1) PCM2704 / 5/6/7 использует архитектуру SpAct, уникальную систему TI, которая восстанавливает звуковые часы из пакетных данных USB. Встроенные аналоговые системы ФАПЧ с функцией SpAct обеспечивают воспроизведение с низким джиттером тактовой частоты.
(1)
Модификация дескриптора USB с помощью внешнего ПЗУ или SPI должна соответствовать рекомендациям USB-IF, а идентификатор поставщика должен быть вашим собственным идентификатором, назначенным USB-IF.Дескриптор также можно изменить, изменив маску; свяжитесь с вашим представителем для получения подробной информации.
1
2
3
4
5
Имейте в виду, что в конце этих данных появляется важное уведомление, касающееся доступности, стандартной гарантии и использования полупроводниковых изделий Texas Instruments в критически важных областях, а также заявления об отказе от ответственности. простыня. SpAct является товарным знаком Texas Instruments. System Two, Audio Precision являются товарными знаками Audio Precision, Inc.I2S является товарным знаком NXP Semiconductors. Все остальные товарные знаки являются собственностью соответствующих владельцев. Авторское право 20032009, Texas Instruments Incorporated
Информация о ПРОИЗВОДСТВЕ актуальна на дату публикации. Продукция соответствует спецификациям согласно условиям стандартной гарантии Texas Instruments. Производственная обработка не обязательно включает в себя тестирование всех параметров.
PCM2704, PCM2705, PCM2706, PCM2707SLES081F ИЮНЬ 2003 ПЕРЕСМОТРЕНО ЯНВАРЬ 2009 ………………………………………………. ………………………………………….. ………………………………………. www.ti. com
Эта интегральная схема может быть повреждена электростатическим разрядом. Texas Instruments рекомендует обращаться со всеми интегральными схемами с соответствующими мерами предосторожности. Несоблюдение надлежащих процедур обращения и установки может привести к повреждению. Повреждение электростатическим разрядом может варьироваться от незначительного снижения производительности до полного отказа устройства. Прецизионные интегральные схемы могут быть более подвержены повреждениям, поскольку очень небольшие изменения параметров могут привести к тому, что устройство не будет соответствовать опубликованным спецификациям.
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ РЕЙТИНГИ В диапазоне рабочих температур на открытом воздухе, если не указано иное Напряжение питания Разница напряжения питания Разница напряжения на земле Цифровое входное напряжение VBUS VCCP, VCCL, VCCR, VDD VCCP, VCCL, VCCR, VDD PGND, AGNDL, AGNDR, DGND, ZGND HOST D + , D, HID0 / MS, HID1 / MC, HID2 / MD, XTI, XTO, DOUT, SSPND, CK, DT, PSEL, FSEL, TEST, TEST0, TEST1, FUNC0, FUNC1, FUNC2, FUNC3 VCOM Напряжение аналогового входа VOUTR VOUTL Входной ток (любые контакты, кроме источников питания) Температура окружающей среды под смещением Температура хранения Температура перехода Температура вывода (пайка) Температура корпуса (ИК оплавление, пиковое) (1) (1)
0.От 3 В до 6,5 В от 0,3 В до 4 В 0,1 В 0,1 В от 0,3 В до 6,5 В от 0,3 В до (VDD + 0,3) В <4 В от 0,3 В до (VCCP + 0,3) В <4 В от 0,3 В до (VCCR + 0,3 ) В <4 В от 0,3 В до (VCCL + 0,3) В <4 В от 10 мА от 40 до 125 ° C от 55 до 150 ° C 150 ° C 260 ° C, 5 с 260 ° C
Напряжения, превышающие указанные в разделе «Абсолютные максимальные значения», могут привести к необратимому повреждению устройства. Это только номинальные нагрузки, и функциональная работа устройства в этих или любых других условиях, помимо указанных в Рекомендуемых условиях эксплуатации, не подразумевается.Воздействие условий с абсолютным максимальным номинальным значением в течение продолжительного времени может повлиять на надежность устройства.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РАБОЧИЕ УСЛОВИЯ В диапазоне рабочих температур на открытом воздухе MIN Напряжение питания Логический уровень цифрового входа Тактовая частота цифрового входа Сопротивление нагрузки аналогового выхода Емкость нагрузки аналогового выхода Емкость нагрузки цифрового выхода Рабочая температура на открытом воздухе, TA 25 11,994 16 VBUS VCCP, VCCL, VCCR, VDD 4,35 3 NOM 5 3,3 TTL-совместимый 12 32100 20 85 12,006 МГц пФ пФ C MAX 5.25 3.6 UNIT V
2
Отправить отзыв о документации
Авторские права 20032009, Texas Instruments Incorporated
Ссылка на папку с продуктом: PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707
PCM2704, PCM2706, PCM2706, PCM2706, ………………………………………….. ………………………………………….. ……………………………………….. SLES081F ИЮНЬ 2003 г. ПЕРЕСМОТРЕНО ЯНВАРЬ 2009 г.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Все характеристики при TA = 25C, VBUS = 5 В, fS = 44.1 кГц, fIN = 1 кГц, 16-битные данные (если не указано иное) ПАРАМЕТР ЦИФРОВОЙ ВХОД / ВЫХОД Хост-интерфейс Формат аудиоданных ВХОДНАЯ ЛОГИКА VIH VIL VIH (1) VIL IIH IIL IIH IIL ВЫХОДНАЯ ЛОГИКА VOH (3) VOL VOH VOL CLOCK ЧАСТОТА Входная тактовая частота, XTI фс Частота дискретизации Разрешение Канал аудиоданных ТОЧНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Несоответствие усиления, межканальная ошибка усиления Биполярная ошибка нуля ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (4) (3) (1) (2) (2)
УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЯ
PCM2704DB, PCM2705DB, PCM2706PJT, PCM2707PJT MIN TYP MAX
UNIT
Применить версию USB 1.1, полноскоростной изохронный формат данных USB 2 3,3 0,8 5,5 0,8 10 10 65100 10 2,8 0,3 2,4 0,4 11,994 12 32, 44,1, 48 16 1, 2 2 2 3 RL> 10 кОм, с автономным питанием, VOUT = 0 дБ RL> 10 k, с питанием от шины, VOUT = 0 дБ RL = 32, с автономным питанием / с питанием от шины, VOUT = 0 дБ VOUT = 60 дБ EIAJ, A-взвешенный EIAJ, A-взвешенный 90 90 60 8 8 6 12,006 МГц кГц Биты Канал% от FSR% от FSR% от FSR Vdc A Vdc
Входной логический уровень
0,3 2 0,3 VIN = 3,3 В VIN = 0 В VIN = 3,3 В VIN = 0 В IOH = 2 мА
Входной логический ток
Выходной логический уровень
IOL = 2 мА IOH = 2 мА IOL = 2 мА
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦАП
0.006% 0,012% 0,025% 2% 98 98 70
0,01% 0,02%
THD + N
Общее гармоническое искажение + шум
Line
(5)
THD для наушников + NS / N Общее гармоническое искажение + шум Динамический диапазон Отношение сигнал / шум Разделение каналов (1) (2) (3) (4) (5)
дБ дБ
HOST D +, D, HOST, TEST, TEST0, TEST1, DT, PSEL, FSEL , XTI FUNC0, FUNC1, FUNC2 fIN = 1 кГц, с использованием системы измерения звука System Two Cascade от Audio Precision в режиме RMS с ФНЧ 20 кГц и ФВЧ 400 Гц.Характеристики THD + N незначительно варьируются в зависимости от эффективной выходной нагрузки, включая фиктивную нагрузку R7, R8 на рисунке 32.
Авторское право 20032009, Texas Instruments Incorporated
Отправить отзыв о документации
3
Ссылка на папку продукта: PCM2704 PCM2705 PCM2706 PCM2707
PCM2704, PCM2705, PCM2706, PCM2707SLES081F ИЮНЬ 2003 ПЕРЕСМОТРЕНО ЯНВАРЬ 2009 …………………………… ………………………………………….. ………………………………………………………….. www .ti.com
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (продолжение) все характеристики при TA = 25C, VBUS = 5 В, fS = 44,1 кГц, fIN = 1 кГц, 16-битные данные (если не указано иное) ПАРАМЕТР АНАЛОГОВЫЙ ВЫХОД Выходное напряжение Центральное напряжение Нагрузка Сопротивление линии Наушники Связь по переменному току Связь по переменному току 3 дБ f = 20 кГц 10 16 32140 0,1 0,454 фс 0,546 фс 0,04 50 20 / фс VBUS Диапазон напряжения VCCP, VCCL, VCCR, VDD Линия питания с питанием) Линия наушников / Линия наушников Рассеиваемая мощность (питание по шине) Напряжение внутреннего источника питания (7) ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР Рабочая температура JA 28-контактный SSOP (PCM2704 / 5) 32-контактный TQFP (PCM2706 / 7) 25100 C / W 80 85 C Линия наушников / наушники VCCP, VCCL, VCCR, VDD Питание от шины ЦАП с автономным питанием Работа ЦАП RL = 32) Режим ожидания Работа ЦАП Работа ЦАП RL = 32) Дежурный режим Работа ЦАП Работа ЦАП RL = 32) Режим ожидания Питание от шины (6) (6) (6)
УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЯ 9 0009
PCM2704DB, PCM2705DB, PCM2706PJT, PCM2707PJT MIN TYP MAX
UNIT
0.