Простой USB проигрыватель
USB проигрыватель — это по сути дела внешняя USB звуковая карта. Многие используют компьютер для воспроизведения музыки, но качество воспроизведения, особенно встроенных звуковых карт оставляет желать лучшего.
Звуковая карта хорошего качества стоит дорого.
А почему бы не сделать свой USB проигрыватель?
Поможет нам в этом микросхема PCM2902 — 16-ти битном дельта — сигма АЦП-ЦАП.
Основные технические характеристики
Характеристики при VBUS= 4.84 V, VCCCI = 3.5 V:
ЦАП
Частота дискретизации — 32, 44.1, 48 KHz
Потребляемый ток — 90 мA
Номинальное выходное напряжение — (0 dB) 1,1В RMS
Верхний предел диапазона — (-3 dB) 22.7 kHz (fs = 48 kHz)
Частота среза пост-фильтра — 28 kHz
Выходное сопротивление – 100 Ом
Отношение сигнал/шум > 95 dBA
КНИ + шум — (1 kHz) 0.005% (B = 22 kHz)
Разделение каналов > 99 dB (1 kHz), при > 76 dB (20 kHz)
АЦП
Частота дискретизации — 8, 11.025, 16, 22.05, 32, 44.1, 48 kHz
Уровень входного сигнала — 2,1В
Входное сопротивление — 10 кОм
КНИ + шум — (1 kHz, -0,5 dBFS) 0.01% (B = 22 kHz)
Разделение каналов > 73 dB (1 kHz), при > 47 dB (20 kHz)
Блок-схема PCM2902
Схема включения PCM2902
Этот кодек кроме аналогового входа и выхода имеет так же и цифровой S/PDIF вход-выход. Полная поддержка USB 1.1. Работает в дуплексном режиме.
PCM2902 имеет интересный собственный контроль за уровнем громкости HID (Human Interface Device), кнопками, которые подключены к входам HID0, HID1, HID2 можно, соответственно, управлять режимами ТИХО, ГРОМКОСТЬ + и ГРОМКОСТЬ –, что исключает необходимость двигать ползунки в микшере на ПК.
Принципиальная схема
После пайки микросхемы PCM2902 нужно обязательно хорошо промыть плату растворителем, иначе потом могут быть «зависания».
Подключаем USB провод к ПК.
Хорошо, что драйвера для этой микросхемы уже есть в Windows. По крайней мере в Windows 7 точно есть. PCM2902 определяется как USB Audio codec.
Чтоб это проверить — заходим в Диспетчер устройств и находим:
USB audio CODEC и USB — устройство ввода
Далее настраиваем наш плеер.
Заходим в панель управления — оборудование и звук — звук.
Наш USB Audio codec должен быть устройством по умолчанию, если нет, то это делаем. А также отключаем встроенную звуковую карту.
Теперь нажимаем на кнопочку Свойства. Появляется меню Свойства. Заходим на вкладку дополнительно и выставляем 2 канала 16bit, 48000Гц.
Далее переходим на вкладку Запись.
Выбираем микрофон USB Audio codec по умолчанию и нажимаем кнопку свойства.
Выбираем вкладку Прослушать:
Теперь заходим в вкладку Дополнительно и выставляем 2 канала 16bit, 48000Гц.
Теперь подключаем наушники и слушаем музыку!
Источник
Плеер звука своими руками
ЦАП — своими руками
Автор: CODE43
Опубликовано 12.09.2012
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса «Поздравь Кота по-человечески 2012!»
Итак, прежде всего, хочу выразить большую благодарность хорошему человеку (в целях конспирации не называю, кто это :)), который в рамках новогоднего проекта Кот-Мороз 2012 прислал мне подарок. Кроме прочих полезностей, внутри обнаружился чип PCM1794 от Burr-Brown. Здоровый интерес взял верх, и я, отложив в сторону все, чем занимался до этого, начал искать информацию о том, что это такое и с чем его едят. Выяснилось, что данный чип применяется для построения высококачественных цифро-аналоговых преобразователей, которые преобразуют цифровой аудио-поток в аналоговый аудио-сигнал с максимально возможным качеством. Также выяснилось, что подобные устройства от ведущих производителей (Cyrus, Cambridge Audio, Hegel и др.) стоят очень немалых денег, как и сам чип не дешевый. Интерес возрос вдвойне – за что аудио-маньяки и аудиофилы готовы отдавать бешеные деньги – за красивую оболочку и дизайн или все-таки за действительно качественный звук?
Данная область электроники для меня оказалась новой и, чтоб сильно не углубляться в дебри цифро-аналогового преобразования (как выяснилось потом, углубиться все-таки пришлось), решил сначала поискать в сети готовые самодельные конструкции ЦАП. Прежде всего, искал конструкции с применением имеющегося у меня чипа. Как выяснилось, данная тема активно развивается на разных форумах о качественном звуке (в частности – Вегалаб). Просмотрев несколько схем, отчаялся – так как, мне оказалось проблематично на территории Украины приобрести необходимые комплектующие. Но, как это часто бывает, чисто случайно наткнулся на один забугорный ресурс [1], где оказалось много конструкций ЦАП. Из описанных там отдельных модулей удалось собрать единую схему ЦАП, к которой нашлись комплектующие в доступных мне Интернет-магазинах и базах (пришлось заказывать из нескольких). Об этой конструкции и хочу рассказать.
Большинство современной аудио-аппаратуры имеет выход для передачи цифрового аудио-потока, именуемый S/PDIF. Также цифровой выход может присутствовать в звуковых картах для ПК и материнских платах. Есть он и в старых моделях компьютерных CD-ROM (с кнопками Плей/пауза, стоп, в некоторых моделях еще и с переключением треков).
Данный стандарт был разработан компаниями SONY и PHILIPS и расшифровывается как Sony/PhilipsDigital Interface. Является совокупностью спецификаций протокола низкого уровня и аппаратной реализации, описывающих передачу цифрового звука между различными компонентами аудиоаппаратуры. Цифровой сигнал может передаваться по коаксиальному 75-омному кабелю (выход обозначается COAX) или по оптоволоконному кабелю (выход обозначается TOSLINK или OPTICAL) (рис.1). Оптический выход обычно закрыт заглушкой.
Рис.1
Формат S/PDIF подразумевает передачу цифрових аудио сигналов от одного устройства к другому без процедуры преобразования в аналоговый сигнал, что позволяет избежать ухудшения качества звука.
Схема.
Предварительно нарисовал блок-схему ЦАП (рис. 2):
Рис. 2 блок-схема ЦАП
S/PDIF to I2S receiver – это приемник/преобразователь цифрового аудио-потока из S/PDIF в двунаправленную асинхронную шину с последовательной передачей данныхI2S (Inter-IC Sound or Integrated Interchip Sound), может иметь в своем составе несколько цифровых входов, которые коммутируются программно или хардварно, цифровой фильтр, подавление джиттера, и еще много чего полезного. Данные из шины поступают, собственно в сам ЦАП (DAC), где и преобразуются в аудио-сигнал. Выход ЦАП – дифференциальный, токовый. Далее сигналы левого и правого каналов поступают в преобразователь ток/напряжение (I/U+ single-endedout) и после него – на выход устройства, которое имеет несимметричный заземленный выход. После него стерео-сигнал можно подавать на предварительный усилитель или усилитель мощности. Следует заметить, что усилитель мощности и акустика должны быть если не HI-END качества, то близкого к нему. Каждое из устройств этой блок-схемы имеет свой собственный высококачественный источник питания (особенно это касается аналоговой части). Это нужно для исключения взаимного проникновения помех, которые могут возникать при работе отдельных модулей устройства.
Рис.3 Принципиальная схема ЦАП
В данном случае реализован аппаратный метод управления. Для этого 26 ножка SDOUT микросхемы подключена через резистор R38 на корпус. В этом режиме функции чипа ограничены, но зато не требуется подключения внешнего управляющего контроллера. Микросхема IC2 — это супервизор питания для микросхемы декодера. С выхода микросхемы преобразованный цифровой аудио-поток через резисторы R27-R30 поступает в шину и, далее, в микросхему ЦАП ІС1, при этом имеется возможность выбрать джамперами JP8 и JP10 один из четырех форматов: 24-bit I2S, 24-bit right-justified, 24-bit, left-justified, Direct AES3. Джамперы JP1-JP4 служат для конфигурирования микросхемы ЦАП. С выхода ЦАП сигналы левого и правого каналов через преобразователи ток/напряжение на резисторах R7-R10 приходят на входы малошумящего операционного усилителя TL072 (U5)и далее, через токоограничивающие резисторы R19, R20 – на аудио-выход ЦАП.
Рис.4 Блок питания ЦАП
Блок питания построен с применением маломощных стабилизаторов с малым падением напряжения серии LE00 от ST. Стабилизаторы U6, U7, U8 питают микросхему декодера, U1, U2 – микросхему ЦАП, U3, U4 – операционный усилитель.
Этот ЦАП был собран исключительно ради эксперимента и для того, чтоб услышать как оно звучит (о прослушивании и впечатлениях ниже). Один мой коллега, услышав звук, издаваемый этим устройством, загорелся желанием собрать себе такой же, но чипа PCM1794 так и не удалось найти в продаже – только под заказ, и только с бешеными накрутками (в одном интернет-магазине цена под заказ была в районе 80$). Но не беда – в свободной продаже нашелся чип WM8740 от Wolfson – это также 24-битный ЦАП с частотой дискретизации до 192кГц, и почти на порядок дешевле. Эта микросхема успешно состыковалась с входной частью предыдущей схемы, в итоге имеем еще одну схему ЦАП:
Сборка и настройка
Оба ЦАП выполнены на печатных платах из двухстороннего стеклотекстолита – на одной стороне дорожки, на второй оставляем слой фольги в качестве экрана и соединяем его с общим проводом.
(Здесь на рисунках ПП видны артефакты преобразования – это результат вытягивания рисунка ПП из KiCad. В самом проекте KiCad файлы ПП нормальные)
Монтаж выполняем в такой последовательности: сначала собираем источники питания – впаиваем все диодные мосты, фильтрующие конденсаторы, стабилизаторы. Вместо стабилизаторов серии LE00 можно использовать стабилизаторы серий L78Lxx, UA78Lxx. Затем подключаем сетевой трансформатор. Трансформатор используется тороидальный мощностью 6 -10 Вт с напряжениями на вторичных обмотках 9В и 12Вх2 (Я когда заказывал эти трансформаторы – подходящего по мощности и напряжениям в наличии не оказалось. Пришлось заказывать два меньшей мощности и перематывать вторички на нужное напряжение. Это, кстати самая дорогостояща деталь в этой конструкции).
Далее включаем в сеть и проверяем напряжения на стабилизаторах согласно схеме. Если нет спецэффектов и все напряжения в норме, двигаемся дальше (спецэффекты могут быть, если неправильно впаять 79L12 – у них расположение выводов отличается от 78хх).
Собираем входную часть – впаиваем микросхему декодера CS8416 с обвязкой, входные цепи – входной трансформатор, оптический приемник с соответствующими элементами. Тут нужно сказать несколько слов о трансформаторе и оптическом приемнике. Погуглив примененные в (1) эти изделия, понял что приобрести их не удастся. Только под заказ и только по зверским ценам. Будем применять то, что удалось найти. Входной трансформатор был выдран из какой-то ВЧ платы made in USSR. Параметры его не определялись – был впаян как есть. Ориентировочно – это ферритовое кольцо типоразмера 10х6х6, скорее всего из ВЧ феррита. На нем намотаны две обмотки проводом 0,1мм в шелковой изоляции в количестве 15 – 20 витков каждая. Оптический приемник ищется в Интернет-магазинах по кодовому названию GQ-04 и стоит в районе 2$. Если вы попытаетесь найти какой-либо даташит на это произведение китайской промышленности, и даже если вам это удастся – не верьте! Во всем, что мне удалось найти неправильно указано расположение и цоколевка выводов, причем во всех по разному. Методом великого Научного Тыка было определено правильное подключение, — оно нарисовано во второй схеме ЦАП.
Согласно таблице конфигурируем перемычками микросхему декодера:
Источник
Самодельный портативный mp3 плеер USB, microSD
Данный mp3 плеер, не совсем обычной конструкции, был сделан из подручных средств.
Хорошее решение для дачи и с минимальными затратами. В ходе генуборки собралось много хлама на выброс и кое что решил пустить в дело). Корпус сделан из картона от бытовой техники склеенного вдвое, что придает конструкции хорошую жесткость. Почему картон? С ним проще работать и его много остается после покупок бытовой техники, и в данной самоделке картон хорошо подходит для создания корпуса.
Пошаговая сборка и демонстрация работы mp3 плеера в видеоролике для ознакомления
Было использовано:
1. Картонная коробка от бытовой техники
2. Медные проводки от старой электроники
3. 2 динамика от старых компьютерных колонок
4. Клавиатура от старого сотового телефона
5. Аккумуляторная батарея от старого сотового телефона
6. Выключатель( ссылка на выключатель )
7. 4 самореза
8. Модуль заряда аккумуляторных батарей( ссылка на модуль )
9. Mp3 плеер без корпуса ( ссылка на плеер )
10. Декоративная пленка на клейкой основе
11. Термоклей, супер клей, изолента
Из инструментов:
1. Плоскогубцы
2. Ножницы
3. Канцелярский нож
4. Отвертка
5. Клеевой пистолет
6. Паяльник ( ссылка на мини USB паяльник , очень удобный)
7. Третья рука (ссылка на самоделку)
Шаг 1
Нарезаем картон на парные куски, по 4шт каждого размера.
1. 4см х 8см, 3,6см х 7,6см
2. 4см х 6,5см, 3,6см х 6,1см
3. 6,5см х 8см, 6,1см х 7,6см
И склеиваем их между собой. Это придаст конструкции жесткость.
Шаг 2
Электроника, которая будет использована в самоделке.
Дешевый mp3 плеер с USB и microSD разъемами( ссылка на плеер ). Питается от сети 5в или 3.7в от аккумулятора. Усилитель сигнала на 3вт в нем уже встроен. Так же встроен стабилизатор напряжения. Подключение питания через microUSB и две клеммы для аккумулятора.
Модуль заряда литиевых батарей 18650 на TP4056 5В 1А с micro USB интерфейсом ( ссылка на модуль ). Он подойдет для заряда аккумуляторов от сотовых телефонов.
Аккумуляторная батарея Philips 1100mAh. Вытащил из сломанного телефона.
Динамики из старых компьютерных колонок.
Недавно заказывал выключатели( ссылка на выключатель ) хорошего качества для ремонта настольной лампы. Как раз одна осталась.
И несколько кнопок с клавиатуры сломанного телефона.
Шаг 3
Вырезаем место под динамик, чтобы плотно сидел на месте.
Приклеиваем термоклеем основание корпуса, боковую стенку и примеряем будущее расположение аккумулятора. Проклеиваем с внутренней стороны термоклеем для надежного скрепления.
Прикидываем будущее размещение модуля заряда.
Модуль заряда и аккумулятор будут находиться в корпусе второй колонки.
В корпусе первой колонки будут расположены плата плеера и кнопки управления.
Шаг 4
Вырезаем отверстия для USB и microSD разъемов на верхней части корпуса.
Выпаиваем штатные кнопки из платы плеера. Их разместим на той же верхней части корпуса для удобства управления.
Припаиваем проводки к кнопкам. Я брал 4 пары разных по цвету проводов, чтобы потом было удобнее паять на плате плеера.
Шаг 5
Берем декоративную пленку на клейкой основе(у меня осталась черная) и обклеиваем ей части корпуса.
Должно получиться так.
Шаг 6
Вырезаем отверстие под кнопку на верней части корпуса первой колонки и размещаем там кнопку управления.
С обратной стороны фиксируем термоклеем для надежности.
То же проделываем и с остальными кнопками. 2 верхние кнопки будут отвечать за переключение треков и громкость, нижняя левая плей/пауза, а нижняя правая кнопка повтора трека. Получилось как то так.
Шаг 7
Теперь можно припаивать проводки от кнопок на плату плеера.
Заливаем места пайки термоклеем для надежной фиксации проводков. Можно их собрать в кучу и обмотать изолентой, чтобы не мешались.
Шаг 8
Соблюдая полярность припаиваем одну пару проводов от модуля заряда к аккумулятору.
Прикручиваем динамики к корпусу саморезами и фиксируем саморезы с обратной стороны термоклеем.
Приклеиваем верхнюю часть корпуса и фиксируем модуль заряда термоклеем для надежности.
Проделываем прорези для проводов идущих к первой колонке, фиксируем их термоклеем с внутренней стороны и проверяем работу модуля перед креплением задней части корпуса.
Шаг 9
Скручиваем провода двух динамиков и припаиваем их к плате плеера соблюдая полярность.
Припаиваем провода питания к плате плеера и к выключателю. Соблюдайте полярность!
Болтающиеся части и провода фиксируем внутри термоклеем. Проверяем работу плеера перед креплением задней части корпуса.
Шаг 10
Для фиксации колонок друг с другом и защиты проводов приклеиваем широкую полоску декоративной пленки с обеих сторон. Получилась конструкция формы книжки, которая придает устойчивость и не обычный внешний вид данной самоделке.
Приклеиваем кнопки от клавиатуры старого телефона супер клеем. Будьте аккуратны, не залейте клеем кнопки управления.
Можно приступать к тесту
Индикация питания и работы плеера хорошо видны.
USB флешки читает хорошо. Музыка играет громко. На максимальной громкости присутствует хрип динамиков, но и средней громкости вполне достаточно для прослушивания.
Работа от аккумулятора 1100mAh примерно 2-3 часа на средней громкости при воспроизведении с USB носителей, но остается энергия для воспроизведения с microSD карт. С microSD картами будет работать в 2-3 раза дольше, так как питание потребляется 3в, вместо 5в.
Источник
