USB audio DAC: 12 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

• Používá standardní ovladače, pracuje s Windows, Mac a mnoha distribucemi Linuxu, ale omezuje výkon na 16 bitů, 48 kHz
• Vyvážené (pro) linkové výstupy vzadu (XLR / 6,35 mm)
• Jednostranný (pro) linkový výstup v přední části (RCA)
• Žádné výstupní kondenzátory řady
• Kapacitní SMPS
• Napájení USB
• Konektor pro externí desku pro zpracování signálu (např. Ovládání hlasitosti)

Původně postaven tak, aby zabránil zesílení šumu v síti (50 Hz hučení) aktivními reproduktory typu studiových monitorů pouhým přepracováním napájecích zdrojů. Některé komerční předzesilovače zachytily stejný hluk z napájecího adaptéru nebo rozhraní USB nebo spdif, takže mi nezbylo nic jiného, než si postavit vlastní.

Zásoby

- Příloha: Bud Příloha

fi.farnell.com/box-enclosures/b3-080bk/cas…

Krok 1: Schéma - napájecí zdroje

K odstranění šumu 50 Hz se používají (namísto indukčních) kapacitní SMPS. Další RC filtrování snižuje vysokofrekvenční šum. Vysokofrekvenční šum není slyšitelný, ale v nejhorších případech může ovlivnit výkon zesilovače atd. Před analogovými stupni je napětí sníženo lineárními regulátory.

Krok 2: Schéma - rozhraní USB

PCM2707 poskytuje dobrou podporu plug and play pro více operačních systémů a nevyžaduje žádné licence, zatímco funkce jsou omezené. Signál je převeden na I2S. Optimalizace chvění by měla začít s tímto kusem obvodu.

Krok 3: Schéma - DAC

PCM1794A převádí digitální signál na analogový s proudovými výstupy. Z dalších funkcí se používá pouze ztlumení.

Krok 4: Schéma - analogové

Dva zesilovače LME49724 provádějí převod diferenciálního proudu na napětí, jeden na kanál. Lze přidat další vysokofrekvenční filtrování.

Krok 5: Schéma - konektor

Signál je směrován do záhlaví pinů, kde lze každý řádek samostatně zpracovat pomocí externí desky výběru. Použil jsem to pro desku s regulovatelným diskrétním odporovým útlumem (někteří tomu říkají zesilovač). Zde je směrován také ztlumený signál. Ztlumení funguje dobře, ale do operačního systému se neposílá žádná zpětná vazba.

Krok 6: Schéma - signál s jedním koncem

Zvukový signál je také převeden na jeden konec, protože některá zařízení nepodporují vyvážený signál.

Krok 7: Mechanický návrh

Byla vybrána hliníková extrudovaná skříň s hliníkovými koncovými panely, které lze frézovat na CNC stroji. Další možností by bylo použít PCB jako koncové panely. K sestavení modelu a osnovy desky plošných spojů byl použit Fusion 360.

Krok 8: Rozložení DPS

SMPS a digitální obvody je třeba izolovat od analogových stupňů. Totéž platí pro napájení zařízení a úrovní terénu. Kabely zachytí hluk a kabel USB způsobí velký šum.

Dokončovací dotek je doplněn kresbou na hedvábné obrazovce:)

Krok 9: Sestavení DPS

Aby některé součásti mohly pájet skryté podložky pod součást, je nutné přepracovat troubu nebo horkovzdušnou stanici. Ponechání skryté pájky bez pájky ovlivňuje tepelný výkon nebo může způsobit špatné uzemnění čipu.

Pravoúhlé konektory na okrajích desek je třeba umístit opatrně, zejména proto, že je deska upevněna šrouby z obou stran a chyba větší než 2 mm způsobí nadměrné namáhání konektoru RCA.

Krok 10: Konec panelů

Koncové panely mohou být vyráběny CNC frézováním, laserovým řezáním nebo navrhováním kování PCB. Pro cesty nástrojů byl použit Fusion 360.

Krok 11: A tady to máte

Připojte jej k počítači a bude rozpoznán bez jakékoli instalace nebo konfigurace.

Krok 12: Bonus: Board Attenuator

Relé a diskrétní odpory byly použity k vytvoření žebříku se 64 logaritmickými kroky pro ovládání hlasitosti. Podobná deska se vejde do jakéhokoli jiného zpracování signálu.