USB Audio DAC: 12 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

• ใช้ไดรเวอร์มาตรฐาน ใช้งานได้กับ Windows, Mac และ Linux หลายรุ่น แต่จำกัดประสิทธิภาพไว้ที่ 16 บิต 48 kHz
• เอาต์พุตระดับไลน์บาลานซ์ (โปร) ที่ด้านหลัง (XLR / 6.35 มม.)
• เอาต์พุตระดับสายเดี่ยว (pro) ที่ด้านหน้า (RCA)
• ไม่มีตัวเก็บประจุแบบเอาต์พุต
• ตัวเก็บประจุ SMPS
• ขับเคลื่อนด้วย USB
• คอนเนคเตอร์สำหรับบอร์ดประมวลผลสัญญาณภายนอก (เช่น การควบคุมระดับเสียง)

สร้างขึ้นเพื่อป้องกันเสียงรบกวนจากไฟหลัก (50 Hz hum) ไม่ให้ถูกขยายด้วยลำโพงแอ็คทีฟประเภทมอนิเตอร์ในสตูดิโอ เพียงแค่ออกแบบพาวเวอร์ซัพพลายใหม่ ปรีแอมป์เชิงพาณิชย์บางตัวได้รับสัญญาณรบกวนแบบเดียวกันจากอะแดปเตอร์แปลงไฟหรืออินเทอร์เฟซ USB หรือ spdif ดังนั้นฉันจึงไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องสร้างด้วยตัวเอง

เสบียง

- สิ่งที่ส่งมาด้วย: สิ่งที่ส่งมาด้วยหน่อ

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

ขั้นตอนที่ 1: แผนผัง - แหล่งจ่ายไฟ

ใช้ SMPS แบบคาปาซิทีฟ (แทนอุปนัย) เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวน 50 Hz การกรอง RC เพิ่มเติมช่วยลดสัญญาณรบกวนความถี่สูง เสียงความถี่สูงไม่ได้ยิน แต่ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียง ฯลฯ แรงดันไฟฟ้าจะลดลงด้วยตัวควบคุมเชิงเส้นก่อนขั้นตอนแบบแอนะล็อก

ขั้นตอนที่ 2: แผนผัง - อินเทอร์เฟซ USB

PCM2707 ให้การรองรับแบบพลักแอนด์เพลย์ที่ดีกับระบบปฏิบัติการหลายระบบ และไม่จำเป็นต้องมีใบอนุญาต ในขณะที่คุณสมบัติต่างๆ มีจำกัด สัญญาณจะถูกแปลงเป็น I2S การเพิ่มประสิทธิภาพ Jitter ควรเริ่มต้นด้วยวงจรชิ้นนี้

ขั้นตอนที่ 3: แผนผัง - DAC

PCM1794A แปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นแอนะล็อกด้วยเอาต์พุตปัจจุบัน นอกคุณสมบัติเพิ่มเติมจะใช้การปิดเสียงเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 4: แผนผัง - อะนาล็อก

แอมพลิฟายเออร์ LME49724 สองตัวทำการแปลงกระแสไฟให้เป็นแรงดัน หนึ่งตัวต่อช่องสัญญาณ สามารถเพิ่มการกรองความถี่สูงเพิ่มเติมได้

ขั้นตอนที่ 5: แผนผัง - ตัวเชื่อมต่อ

สัญญาณถูกส่งไปยังส่วนหัวของพิน ซึ่งแต่ละบรรทัดสามารถประมวลผลแยกจากกันด้วยบอร์ดทางเลือกภายนอก ฉันใช้มันสำหรับบอร์ดลดทอนตัวต้านทานแบบไม่ต่อเนื่องที่ควบคุมได้ (บางคนเรียกว่าแอมพลิฟายเออร์) สัญญาณปิดเสียงถูกส่งมาที่นี่ด้วย การปิดเสียงทำงานได้ดี แต่ไม่มีการส่งคำติชมไปยังระบบปฏิบัติการ

ขั้นตอนที่ 6: Schematic - Single Ended Signal

สัญญาณเสียงจะถูกแปลงเป็นแบบปลายเดี่ยวด้วย เนื่องจากอุปกรณ์บางตัวไม่รองรับสัญญาณแบบบาลานซ์

ขั้นตอนที่ 7: การออกแบบเครื่องกล

โครงอะลูมิเนียมอัดรีดได้รับการคัดเลือกด้วยแผงปิดปลายอะลูมิเนียมที่สามารถกัดด้วยเครื่อง CNC ได้ อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ PCBs เป็นแผงปิดท้าย Fusion 360 ถูกใช้เพื่อสร้างโมเดลและโครงร่าง PCB

ขั้นตอนที่ 8: เค้าโครง PCB

ต้องแยก SMPS และวงจรดิจิตอลออกจากสเตจแอนะล็อก เช่นเดียวกับการเปิดเครื่องอุปกรณ์และระดับพื้นดิน สายเคเบิลจะดักจับสัญญาณรบกวนและสาย USB จะทำให้เกิดเสียงรบกวนมาก

เพิ่มการตกแต่งด้วยงานศิลปะซิลค์สกรีน:)

ขั้นตอนที่ 9: การประกอบ PCB

ส่วนประกอบบางอย่างจำเป็นต้องมีเตาอบทำใหม่หรือสถานีลมร้อนเพื่อประสานแผ่นที่ซ่อนอยู่ใต้ส่วนประกอบ การไม่ขายแผ่นที่ซ่อนอยู่โดยไม่ขายจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อนหรืออาจทำให้การเชื่อมต่อกราวด์ไม่ดีสำหรับชิป

ต้องวางขั้วต่อมุมขวาบนขอบบอร์ดอย่างระมัดระวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อบอร์ดยึดด้วยสกรูจากทั้งสองด้านและมีข้อผิดพลาดมากกว่า 2 มม. จะส่งผลให้เกิดความเครียดมากเกินไปสำหรับขั้วต่อ RCA

ขั้นตอนที่ 10: แผงปิดท้าย

แผงปิดท้ายสามารถผลิตได้โดยการกัด CNC การตัดด้วยเลเซอร์หรือการออกแบบ PCB ที่เหมาะสม Fusion 360 ใช้สำหรับเส้นทางเครื่องมือ

ขั้นตอนที่ 11: และคุณมีมัน

เสียบเข้ากับพีซีแล้วระบบจะรับรู้โดยไม่ต้องติดตั้งหรือกำหนดค่าใดๆ

ขั้นตอนที่ 12: โบนัส: Attenuator Board

ใช้รีเลย์และตัวต้านทานแบบไม่ต่อเนื่องเพื่อสร้างบันไดที่มีขั้นตอนลอการิทึม 64 ขั้นตอนสำหรับการควบคุมระดับเสียง บอร์ดที่คล้ายกันจะพอดีกับการประมวลผลสัญญาณอื่นๆ