Шестиканальный самодельный усилитель.

[Zandy]

Надоело мне делать активную акустику. Колонки после изготовления отправляются на чердак на даче. Ну и естественно вся внутренняя начинка пропадает. А разбирать жалко. Зря что ли делал? Время и силы тратил...
Вот я и решил, надо сделать отдельный усилитель для триампинга. Ну такой, небольшого размера, типа, как китайцы делают. И подключать к нему я смогу любые колонки. Такая вот задумка. Мощность большая не нужна. Применение в квартирных условиях
Какая структура усилителя? Ну, у меня есть опыт построения подобных вещей, но в составе колонок. Здесь решил далеко не отходить от той структуры. Итак, что видится... Корпус усилителя купить на Али подходящего размера. В корпусе будет 3 платы:
Первая плата -ИБП ватт эдак на 200 с хорошей фильтрацией пульсаций выходного напряжения. Вторая плата - плата фильтров несущей. Детальки габаритные, поэтому отдельная плата. На выходе терминальные разъемы для колонок по 6 контактов каждая. Устанавливаются на плате и выходят на заднюю стенку через прорези.
Третья плата - основная. Планируется 3 входа. SPDIF. аналоговый и Bluetooth. Опять же разъемы стоят на плате и выходят на заднюю стенку через прорези. Процессор DSP ADAU1452. Вроде неплохой проц. В свое время купил много. Не пропадать же добру. SPDIF вход есть на самом проце. Bluetooth - адаптер с внешней антенной - покупной. Выход должен быть обязательно цифровой I2S. АЦП - дешевенькая микруха PCM 1808. Использовал ее и вроде ничего плохого не заметил. Ну и аналоговый вход - редко используется. Так, чтобы был. Но возражения принимаются.
Далее DSP проц по цифровым интерфейсам подключается к микрухам MA12070P - собственно усилители класса D с цифровыми входами и аналоговыми выходами. Их 2 шт. На каждый канал по штуке. Подключение следующее. На НЧ канал мостовое BTL. На СЧ и ВЧ - одиночные SE. С них думаю достаточно. Ну простенький 8-битовый контроллер для управления режимами MA12070P. Там есть чем управлять, в том числе и громкостью. В качестве радиатора - сам алюминиевый корпус. MA12070P через пасту контактируют с нижней стенкой корпуса.
Теперь регулировки на передней панели. Переменники или валкодеры (не решил, посоветуйте) подключаются проводами к основной плате с DSP. Сигналы с пременников (чисто уровни напряжения) подключены к обычным АЦП процессора. Конечно должна быть ручка громкости, и еще пара - тройка ручек. Что ими регулировать пока не решил. Посоветуйте.
Такая вот структурка. Хочу, чтобы народ порекомендовал что-то. Что еще воткнуть или что выкинуть. Излишне усложнять не хочу. На все случаи жизни делать тоже не хочу. Чисто для внутреннего потребления.
Сейчас занимаюсь разводкой плат. Если у кого-нибудь есть желание поучавствовать в проекте, я буду только рад. Платы планируются 4-х слойные с размером, превышающим 100х100мм. Изготовление плат достаточно дорогое, а делают сразу 5 шт. Поэтому кооперация бы не повредила. Хотя тут есть много нюансов. Надо обговаривать. Платы фильтров и ИБП двухсторонние. В принципе можно сделать ЛУТ.
Главная фишка проекта в том, чтобы с одной стороны все было в одном ящике. А с другой, чтобы можно было подключать разные колонки, хоть двухполосные, хоть трехполосные. Только разные программы заливай. Да, для заливки сзади тоже будет стоять разъемчик. Или I2C, если программатор будет снаружи (это наверное лучше), или USB, если программатор внутри. Ну по 4-6 проводов на колонку, с этим конечно придется мириться.

 

[Марков Николай]

Не забудьте про тонкомпенсацию (вшивый - про баню), в цифре.

 

[apalych]

Переменники или валкодеры (не решил, посоветуйте)

За волкодеры-энкодеры, и не 16-20 кликов, а 32, мяґчее и приятнее с кликами. + нажимательная кнопочка на оси оного. Да и общий рубильник вкл-выкл на неё можно, иль чеґо иного прицепить нужного (как то подсветка панели/крутилок, дисплейчик и пр. маленькие невинные ништячки).

Ну по 4-6 проводов на колонку, с этим конечно придется мириться.

Пофиг. Силиконовые в красивый чулок.
-------
Парочку 40/50/60х8/10 тихоходных мноґолопастных кулеров через контроллеры.
О, а блютузник на Cambridge Silicon Radio на всякий не?
--------
ЗЫ: Хммм... Примастырить бы Sinilink, шоб окромя с кабины и с тилитилифончека рулить... Так, ґлупая мысля вслух...

 

[юан8]

имхо двухполосная система проще,в плане универсальности,а счвч можно пассивно разделить,там катушки не большие

 

[R2DQL]

MVsilicon BP1048B2 в качестве основного контроллера с DSP + несколько Amplifier-s D-class по цифре с ним связанные. Осталось освоить IDE разработчика и намисать кодэ 😎 К нему любые кнопочки с ручками прикрутите. И тонкомпенсацию можно. Прекрасный компрессор и виртуальный бас.
Уж очень мне нравятся их настройки. Квадратишь практишь гуд 😉

 

[Ky3ne4ik]

Я дочитал до "класс D"... с импульсным БП можете сильно не заморачиваться. Усиленная фильтрация....-смысл этих потугов?! Сэкономте время и деньги на сам проект-будьте рациональны.

 

[R2DQL]

"вы просто не умеете их готовить" цит. Альф.
Вчера только делали сравнительные тесты по шуму. - 96dB на конфигурации что описал. И никаких потуг...

 

[Zandy]

Большое спасибо за отклики. Но хотелось бы побольше замечаний и критики. Пока попытаюсь высказать свое мнение о том, что уже посоветовано.

Не забудьте про тонкомпенсацию (вшивый - про баню), в цифре.

Структура гибкая. Я уже сказал о выведенных на переднюю панель ручках управления. Какими функциями они будут управлять - дело софта. В том числе и тонкомпенсация может быть элементарно реализована. На железе это никак не сказывается.

За волкодеры-энкодеры, и не 16-20 кликов, а 32, мяґчее и приятнее с кликами. + нажимательная кнопочка на оси оного. Да и общий рубильник вкл-выкл на неё можно, иль чеґо иного прицепить нужного (как то подсветка панели/крутилок, дисплейчик и пр. маленькие невинные ништячки).

Да, валкодеры-энкодеры гораздо приятнее в тактильности и во всем, о чем вы пишете. Но главное их преимущество в том, что это цифровые штучки и они не боятся никаких наводок и помех, в отличии от пременников. Переменники формируют изменяемое напряжение, которое подается на АЦПы и лишь там формируется цифровой код. Так вот это напряжение, являясь аналоговым сигналом подвержено влиянию наводок и помех, которые могут, например, снизить динамический диапазон регулировки. Поэтому надо как-то выкручиваться. Экранировать подводящие провода, рационально конструировать, ставить спец фильтры, вводить гистерезис и применять прочие приколбасины. Короче как-то бороться с недостатками.
Но есть большое НО... Валкодеры сами по себе не имеют отображения уровня (степени регулировки) на котором они установлены. У них нет тактильных ограничителей. На ручку невозможно нанести риску (стрелку) для визуального отображения уровня. Если бы был дисплей для отображения, тогда другое дело. Но, как я уже говорил, я не хочу усложнять конструкцию. Вот если бы я разрабатывал "на продажу", тогда другое дело. Можно было бы и заморочиться дисплеем.
Отсюда передо мной дилемма. Что лучше применить, потенциометры или валкодеры? Или их комбинацию для разных регулировок разные сабжи? И какие нужны регулировки, я тоже пока не знаю.

Пофиг. Силиконовые в красивый чулок.

Ну пока это дело десятое, но я что-то не знаю, что за чулки и где их покупать.

Парочку 40/50/60х8/10 тихоходных мноґолопастных кулеров через контроллеры.

Мощность невелика, чтобы еще принудительное охлаждение делать. Вообще я планирую все это делать в компактном корпусе. Он же будет и радиатором. Большой, громоздкий сундук не хочу.
Тут есть некоторые нюансы. Это касается охлаждения мощных ключей в ИБП. Можно ли устанавливать их на этот общий корпусной "радиатор" с точки зрения безопасности? Ключи находятся под высоким первичным питающим напряжением. Достаточно ли изолирующей прокладки и способа крепления через винт с изолирующей втулкой? Здесь у меня большие сомнения. Альтернатива - локальный радиатор внутри корпуса, отверстия в корпусе для продува и т. д. Не хотелось бы.

О, а блютузник на Cambridge Silicon Radio на всякий не?

А для чего? Для управления громкостью? Еще раз, мое мнение. Все эти сервисные штучки хороши для серийных проектов. Там затраты только на разработку. В производстве это почти ничего не стоит. Для самоделки в единственном экземпляре затраты на разработку всех этих финтифлюшек не окупаются их целесообразностью.

ЗЫ: Хммм... Примастырить бы Sinilink, шоб окромя с кабины и с тилитилифончека рулить... Так, ґлупая мысля вслух...

Здесь тот же ответ. Кстати говоря. Я же собираюсь ставить звуковой Bluetooth модуль. Готовый, покупной! Вот там все это руление со смарта уже присутствует. Принимаю советы, какой лучше ставить?

имхо двухполосная система проще,в плане универсальности,а счвч можно пассивно разделить,там катушки не большие

Я ж говорил, что усилитель универсальный на 6 каналов. А сколько использовать? Да хоть один! Делать усилитель на 4 канала? Вы это предлагаете? И это будет более универсально? Странно, не понимаю... Оно конечно в некоторых (других) случаях имело бы смысл, но в данной структуре никакого упрощения по железу нет. Смотрите... Микросхема усилителя MA12070P имеет 4 канала. Использовать одну микруху на все про все? Для НЧ динамика одного канала по мощности маловато будет. Нужен мост! С ним на 4 Ом максимальная моща 90 Вт. И так маловато. Где-то на пределе.
В тоже время для СЧ и ВЧ мостовое включение уже перебор. Одноканальное SE включение 20Вт на 4 Ом - за глаза! Куда больше то?
Вот и получается, что оптимально 6 каналов. 2 мостовых и 4 одиночных. Кстати говоря, структура универсальна и, если очень хочется, вполне можно использовать с минимальными доработками (конденсаторы перемкнуть) включение с четырьмя мостовыми каналами.
Использовать другие микросхемы усилителей? Тоже можно конечно, но это будет далеко от моей структуры. Где-то конечно выиграем, а в чем-то проиграем. В основном в лаконичности, универсальности и в габаритах. Это будет уже "гроб с музыкой". Хотя именно "гробы" многим нравятся. Производят впечатление внушительности и респектабельности. Делал я все это, но... тут смысл проекта в другом. Я в первом сообщении написал.

MVsilicon BP1048B2 в качестве основного контроллера с DSP + несколько Amplifier-s D-class по цифре с ним связанные. Осталось освоить IDE разработчика и намисать кодэ 😎 К нему любые кнопочки с ручками прикрутите. И тонкомпенсацию можно. Прекрасный компрессор и виртуальный бас.
Уж очень мне нравятся их настройки. Квадратишь практишь гуд 😉

Я с этим процессором раньше дела не имел. Почитал про него. Подробно не изучал. Интересный проц. Но сравнивать его с ADAU1452 думаю не совсем корректно. Он больше заточен для конкретных применений. Для того, чтобы понять, подойдет ли он для моей задачи, надо его подробно изучать. Ведь моя какая задача? В основном построение фильтров, в том числе FIR. А эта штука весьма ресурсоемкая. Хватит ли у него мощи для этого, я не знаю. Тем более, что менять коней на переправе я не буду. ADAU1452 хорошо изучены, у меня есть опыт их применения, по ним много информации, и вот они передо мной лежат в коробочке. И в конце концов, я за них деньги платил, между прочим.
Но тем не менее, предложенные вами процы заслуживают подробного внимания, изучения и применения в каких-то других проектах, но... пока не в этом.

Я дочитал до "класс D"... с импульсным БП можете сильно не заморачиваться. Усиленная фильтрация....-смысл этих потугов?! Сэкономте время и деньги на сам проект-будьте рациональны.

Не очень понял советы... Усиленная фильтрация - всего пара дросселей. Это вы называете потуги и заморачиваться? Экономия на дросселе в БП?!!! Копеечная бросовая деталька? Не понимаю, о чем вы?
Тут уместно сказать еще пару слов о другом. Помимо AC/DC на отдельной плате, конечно на основной плате присутствуют и маломощные DC/DC для цифрового и аналогового питания в отдельности и со своими фильтрами соответственно.
Данная структура еще чем хороша? У нее нет открытых сигнальных аналоговых цепей, ну кроме входного АЦП (который редко используется) и выходов на динамики. ЦАП находится внутри MA12070P. И это оченно важно!!! Структура нечувствительна к наводкам и помехам. Я делал многоканальные усилители с внешними ЦАПами, и это очень большой геморой!!! Избавиться от фона крайне сложно!

 

[scamp]

Я же собираюсь ставить звуковой Bluetooth модуль. Готовый, покупной! Вот там все это руление со смарта уже присутствует.

Тоже интересует такой модуль. Что то где то слышал ну не попадались мне именно с рулением со смарта. Если есть что то на примете дайте ссылку буду благодарен. ПО для руления с телефона универсально или для каждого модуля своё?

 

[Zandy]

Тоже интересует такой модуль. Что то где то слышал ну не попадались мне именно с рулением со смарта. Если есть что то на примете дайте ссылку буду благодарен.

Выбор и покупка модуля - вопрос не совсем простой. Я, прежде чем выбрать подходящий мне модуль, перерыл кучу информации в инете. Особенность китайской продукции - ну очень скудная документация даже на хорошие в общем то продукты.
А этих модулей на алиэкспрессе, как говорится, хоть жопой жуй! На любой вкус и цвет. Казалось бы - бери/не хочу! Ан не тут-то было! Описание где? А нет его! Ну это я так, в виде преамбулы.
У меня в приоритете были следующие параметры: Цифровой выход I2S и поддержка TWS. Все модули на процессоре Qualcomm. Покупал я давно, в начале прошлого года. На тот момент табличка по процессорам.

Видите какая прорва. Причем могут быть разные модификации исполнения на одном и том же процессоре, да еще и с разными прошивками! Короче черт ногу сломит!
Ладно буду короток... Я выбрал себе платку на процессоре QCC3031. Как видите, далеко не самый крутой проц. Но по функциям она меня устроила. И прошивать ничего не надо было. Все, что надо уже там было прошито. Ну и по работе очень даже хорошая платка! И звук отличный и работает надежно.
У меня она работает в ассинхронном режиме через ASRC. В 1452 модуль ASRC очень даже неплох.
Конечно если вам не нужны цифровые заморочки, то полно более дешевых плат с простыми аналоговыми выходами (на этой плате они тоже конечно есть, да еще и дифференциальные). На алике таких большинство. Но, зараза, дажа такая самая примитивная информация подчас у них глубоко зарыта.
Так вот, если вы в поиске наберете просто название проца QCC3031, то увидите миллион ссылок на разные платы. Причем там хитро. Процессор стоит на модуле, а модуль уже на плате. Во как! Причем могут быть и разные модули на одном процессоре и одинаковые модули на разных платах. Платы подчас без названий. Наверное делаются разными фирмами. Опять надо производить раскопки. В процессе раскопок я и обнаружил на интересующую меня плату какую-то документацию. PDF-ку прикладываю. Там же был и файл под названием HYT_TOOLS_QCC_EQ_V1.1.apk Это установочный файл для андроида. Хотя плата и имеет свои собственные кнопки управления (увидите в PDF-ке), можно их не выводить. Все необходимое есть в интерфейсе приложения к телефону. С какими платами, с какими процессорами это работает - не знаю! Понятно, что с QCC. Но с каким конкретно, предлагаю вам самим выяснить.
На сегодняшний день наверняка появились более крутые платы. Хочу прикупит более современную и с более широкой поддержкой форматов и кодеков. Самому искать - задачка ужасная (я проходил). Поэтому тоже прошу совета. Может у кого-то на примете есть что-то хорошее?

 

[Zandy]

Я недолго шарился на алике в поисках нового Bluetoothа.
Вот вам пожалуйста.

https://aliexpress.ru/item/1005007412462266.html?spm=a2g2w.detail.rcmdprod.0.5992b4f6piSNaS&mixer_rcmd_bucket_id=UnknownMixerAbId&pdp_trigger_item_id=0_1005005468078771&ru_algo_pv_id=b76929-40a3c7-3c0473-d55601-1740736800&scenario=pcDetailBottomMoreThisSeller&sku_id=12000040645293816&traffic_source=recommendation&type_rcmd=core

Точно такая же плата (конструктивно) как и та, которую я использовал ранее. Все те же цифровые выходы и все остальное. Зато DSP процессор уже более современный QCC5125. По функциям побогаче и по звуку, наверное, получше будет. По крайней мере отзывы положительные.
Лично я буду заказывать, а вы, как хотите...

 

[Zandy]

Усилитель в принципе почти готов. Платы сделаны и собраны. Правда пока не включал. Один человек с форума меня поддержал в моем начинании и вступил в кооперацию. Но... сейчас не об этом.

Беда такая... Не могу купить на алике корпус. Заказал первый раз. В марте. Мурыжили около месяца. Вроде как товар отгружен, присвоен трек-номер, а дальше тишина... гробовая. Через месяц сообщение с извинениями. Типа вроде как товар у продавца закончился. Возвращаем деньги. Вернули деньги. Странная штука. Этот корпус у продавца присутствует, даже скидки на него работают. Можно опять заказывать?!
Ладно, думаю. Надо заказать другой корпус у другого продавца. Выбрал, заказал, жду. Где-то в начале апреля. Ситуация похожая. Товар отгружен... прошел таможню страны отправителя... Это где-то 15 апреля. А дальше молчок. Правда написали, что товар должен прийти до 13 мая. Сегодня в чате написали, что извиняются, товар задерживается, ждите до 5 ИЮЛЯ! Если товар не придет, открывайте спор, вернем деньги. Полный звиздец! Пять месяцев (!) этот алиэкспресс меня будет водить за нос с корпусами?! И в итоге я останусь с носом?!

Никогда такого не было. И это с корпусами, и два раза подряд, и у разных продавцов. Кто-то заказывал корпуса на алике? Может у кого такое было? Другие товары приходят в срок без проблем. Я в полном расстройстве и просто не знаю что делать.

 

[Читатель]

Неплохо бы HDMI c ARC завести.

 

[uriy]

Неплохо бы HDMI c ARC завести.

Для стерео?

 

[Zandy]

Это что-то из области телевизоров?. К сожалению уже поздно. Усилитель вышел на финишную прямую, и если бы не корпус...

Это платка усилителя. Две микрушки рядом с электролитами - собственно усилители. Каждая имеет три канала. Один мостовой и два обычных. Можно снимать и два мостовых канала. Зеленый разъем сверху - звуковые аналоговые выходы. Можно подавать на плату фильтров, как у меня задумано, или непосредственно на динамики в случае активной акустики. Большая микросхема чуть ниже - DSP. Слева от нее АЦП, справа - флешка. Еще правее микросхема контроллера конфигураций и управления. Внизу - разные питательники на разные напряжения. Вывел кучу разъемов для всевозможных входов и органов управления и индикации. Внизу разъем для платки блютуза. В принципе можно туда втыкать что угодно, имеющее звуковой интерфейс I2S.
На нижней стороне платы видно два медных параллелепипеда. Они припаяны к термопаду микросхем усилителей. При установке в корпус они прижимаются через термопасту к нижней панели корпуса для отвода тепла. Хоть и класс D, но нагрев все-же присутствует, и тепло таким образом эффективно отводится без применения громозких радиаторов. Размеры платы, как видите небольшие. Поэтому и размер корпуса планируется небольшой.
В корпусе также будут размещены питательник и плата фильтров и защиты. Вот питательник:

Плата простая. Не стал заказывать у китайцев. Сделал вручную ЛУТом. Как видно, отвод тепла будет осуществляться тем же способом, что и в усилителе. Медяхи на корпуса, требующие охлаждение, пока не напаял.

 

[DeDZahar]

Только не поскупитесь на дополнительные см2 радиатора Класс Д только с виду суровый

 

[Zandy]

Только не поскупитесь на дополнительные см2 радиатора Класс Д только с виду суровый

Да-а. Видать вы с этими усилителями дела не имели. Зачем тогда говорить ерунду? Читайте даташит. 92% КПД. И что значит суровый применительно к усилителям?

 

[uriy]

Усилитель вышел на финишную прямую,

Измерения уся собираетесь делать? Интересно увидеть достигнутый SNR и THD....

 

[Zandy]

Измерения уся собираетесь делать? Интересно увидеть достигнутый SNR и THD....

Да я в принципе измерял эти параметры ранее, не в этой конструкции. Меня устроили. Поищу, если не затерялось. Ну и тут тоже можно померить. Только со временем туговато.

 

[Читатель]

Для стерео?

Да, стерео - основновной формат тв. И это массовый сегмент, если задумываться о монетизации.

 

[Читатель]

Да-а. Видать вы с этими усилителями дела не имели. Зачем тогда говорить ерунду? Читайте даташит. 92% КПД. И что значит суровый применительно к усилителям?

Смотря какая общая мощность. 8% от суммарно 200Вт - 16Вт в покое.

 

[Читатель]

Да, стерео - основновной формат тв. И это массовый сегмент, если задумываться о монетизации.

Последние 2.0 активные системы имеют hdmi штатно.

 

[uriy]

Последние 2.0 активные системы имеют hdmi штатно.

Так как они рассчитаны на подключение к ТV который умеет дать стерео по HDMI. Но обычно для стерео у ТV ещё есть и оптический выход который легко можно подключить к этому усилителю, в отличии от HDMI ARC функция которого в первую очередь обеспечить многоканальный звук типа 5,1 7,1 и т.д. и т.п. И что самое хреновое HDMI касательно звука разный бывает т.к. каждая контора многоканала использует свои кодеки за которые хотят денег, короче не каждая TV приставка может дать 5,1 или 7,1, да и звук там сжатый идёт, а что ещё веселее, преобразование многоканала в стерео происходит порой с неправильным сложением каналов, в итоге стерео звучит намного хуже чем хочется, в общем если копануть эту тему, то там проблема на проблеме с этим HDMI.

 

[Читатель]

Самое востребованный функционал от ARC - вкл/выкл и громкость с пульта ТВ. А звук у меня идет по оптике.

 

[uriy]

Самое востребованный функционал от ARC - вкл/выкл и громкость с пульта ТВ. А звук у меня идет по оптике.

Ни чё не понял. У вас в усилитель идёт ARC и оптика?

 

[Читатель]

Да.

 

[Читатель]

Так как они рассчитаны на подключение к ТV который умеет дать стерео по HDMI. Но обычно для стерео у ТV ещё есть и оптический выход который легко можно подключить к этому усилителю, в отличии от HDMI ARC функция которого в первую очередь обеспечить многоканальный звук типа 5,1 7,1 и т.д. и т.п. И что самое хреновое HDMI касательно звука разный бывает т.к. каждая контора многоканала использует свои кодеки за которые хотят денег, короче не каждая TV приставка может дать 5,1 или 7,1, да и звук там сжатый идёт, а что ещё веселее, преобразование многоканала в стерео происходит порой с неправильным сложением каналов, в итоге стерео звучит намного хуже чем хочется, в общем если копануть эту тему, то там проблема на проблеме с этим HDMI.

Мой мозг отказывает даже в прочтении. По ТВ идет только 2,0. Ничего никуда не преобразуют.
ПС Оптический выход ТВ для всего, и для многоканала и для стерео.