USB Audio DAC: 12 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

• Wykorzystuje standardowe sterowniki, działa z systemami Windows, Mac i wieloma dystrybucjami Linuksa, ale ogranicza wydajność do 16 bitów, 48 kHz
• Zbalansowane (pro) wyjścia liniowe z tyłu (XLR/6,35 mm)
• Wyjście liniowe single-ended (pro) z przodu (RCA)
• Brak kondensatorów serii wyjściowej
• Pojemnościowy zasilacz impulsowy
• Zasilany przez USB
• Złącze do zewnętrznej płytki przetwarzania sygnału (np. regulacja głośności)

Oryginalnie zbudowany, aby zapobiec wzmacnianiu szumu sieciowego (50 Hz przydźwięku) przez aktywne głośniki typu studyjnego, po prostu przez przeprojektowanie zasilaczy. Niektóre komercyjne przedwzmacniacze odbierały ten sam szum z zasilacza lub interfejsów USB lub spdif, więc nie miałem innego wyjścia, jak zbudować własny.

Kieszonkowe dzieci

-Obudowa: obudowa na pąki

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

Krok 1: Schemat - zasilacze

Pojemnościowe zasilacze impulsowe (zamiast indukcyjnych) służą do pozbycia się szumów o częstotliwości 50 Hz. Dodatkowe filtrowanie RC redukuje szumy o wysokiej częstotliwości. Szum o wysokiej częstotliwości nie jest słyszalny, ale w najgorszych przypadkach może mieć wpływ na działanie wzmacniacza itp. Napięcia są obniżane przy regulatorach liniowych przed stopniami analogowymi.

Krok 2: Schemat - interfejs USB

PCM2707 zapewnia dobrą obsługę plug and play dla wielu systemów operacyjnych i nie wymaga licencji, a funkcje są ograniczone. Sygnał jest konwertowany na I2S. Optymalizacja jittera powinna rozpocząć się od tego fragmentu obwodu.

Krok 3: Schemat - DAC

PCM1794A konwertuje sygnał cyfrowy na analogowy z wyjściami prądowymi. Z dodatkowych funkcji używane jest tylko wyciszenie.

Krok 4: Schemat - Analogowy

Dwa wzmacniacze LME49724 wykonują różnicową konwersję prądu na napięcie, po jednym na kanał. Można dodać dodatkowe filtrowanie wysokich częstotliwości.

Krok 5: Schemat - Złącze

Sygnał jest kierowany do listwy szpilkowej, gdzie każda linia może być oddzielnie przetwarzana za pomocą zewnętrznej karty wyboru. Użyłem go do kontrolowanej płytki tłumika dyskretnego rezystora (niektórzy nazywają to wzmacniaczem). Tutaj kierowany jest również sygnał wyciszenia. Wyciszanie działa dobrze, ale do systemu operacyjnego nie są wysyłane żadne informacje zwrotne.

Krok 6: Schemat - sygnał z pojedynczym końcem

Sygnał audio jest również konwertowany na sygnał single-ended, ponieważ niektóre urządzenia nie obsługują sygnału zbalansowanego.

Krok 7: Konstrukcja mechaniczna

Wybrano obudowę z wytłaczanego aluminium z aluminiowymi panelami końcowymi, które można frezować za pomocą maszyny CNC. Inną opcją byłoby użycie płytek drukowanych jako paneli końcowych. Do budowy modelu i obrysu płytki wykorzystano Fusion 360.

Krok 8: Układ PCB

Zasilacze impulsowe i obwody cyfrowe muszą być odizolowane od stopni analogowych. To samo dotyczy zasilania urządzeń i poziomu gruntu. Kable będą odbierały hałas, a kabel USB wprowadzi dużo hałasu.

Wykończenie dodaje grafika sitodrukowa:)

Krok 9: Montaż PCB

Aby niektóre elementy przylutowały ukryte podkładki pod elementem, potrzebny jest piec naprawczy lub stacja gorącego powietrza. Pozostawienie ukrytej podkładki nieprzylutowanej wpływa na wydajność termiczną lub może spowodować złe połączenie z masą układu.

Złącza pod kątem prostym na krawędziach płytki należy umieszczać ostrożnie, zwłaszcza, że płytka jest mocowana śrubami z obu stron, a błąd większy niż 2 mm spowoduje nadmierne naprężenie złącza RCA.

Krok 10: Panele końcowe

Panele końcowe mogą być wykonane poprzez frezowanie CNC, cięcie laserowe lub zaprojektowanie pasującej płytki PCB. Do ścieżek narzędzi wykorzystano Fusion 360.

Krok 11: I już to masz

Podłącz go do komputera i zostanie rozpoznany bez instalacji lub konfiguracji.

Krok 12: Bonus: płytka tłumika

Przekaźniki i rezystory dyskretne zostały użyte do stworzenia drabinki z 64 stopniami logarytmicznymi do regulacji głośności. Podobna płytka będzie pasować do każdego innego przetwarzania sygnału.