Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zastępcza karta dźwiękowa S/PDIF do laptopa

MichałKob 16 Kwi 2012 14:03 10466 5
  • Zastępcza karta dźwiękowa S/PDIF do laptopa

    Opisywane urządzenie powstało w celu zastąpienia obwodów wyjściowych karty dźwiękowej w laptopie Dell Inspiron 1720. Karta ta miała od nowości nienajlepszy stosunek sygnału do szumu, a wzmacniacz słuchawkowy - najwyraźniej z powodu źle poprowadzonej masy - piszczał i trzeszczał, zagłuszając dynamikę odtwarzanych utworów. Kiedy w końcu uszkodzony wzmacniacz zniszczył i ten układ, pozostało go godnie zastąpić!
    Zastępcza karta dźwiękowa S/PDIF do laptopa
    Laptop, o którym mowa posiada miejsce na dwa dyski twarde. Miejsca na drugi dysk nigdy nie wykorzystywałem, więc miałem sporo przestrzeni do zagospodarowania. Z tyłu laptopa znajduje się gniazdo, z którego (od środka) pobrałem sygnał S/PDIF. Napięcie 5V wziąłem z zasilania dysku twardego (zawiera ono kilkadziesiąt mV zakłóceń!). Układ, który został spalony zawierał też wzmacniacz wbudowanych głośniczków, więc i tym trzeba się było zająć.
    Zastępcza karta dźwiękowa S/PDIF do laptopa
    W powstałym układzie rolę przetwornika S/PDIF na I2S pełni kostka STA120D. Interpretuje ona poprawnie nawet sygnał 24bit/192kHz, jednak jitter osiąga wówczas na tyle dużą wartość, że słychać to jako wzrost szumów. Następnie jest on przetwarzany na postać analogową przez CS4344, trafia na filtr dolnoprzepustowy na wzmacniaczu operacyjnym TS952 (konieczny rail-to-rail!), a następnie na wzmacniacz słuchawkowy na TS486 oraz wzmacniacze głośniczków TS4871, pracujące w układzie mostkowym. Wyprowadzony jest też sygnał sprzed wzmacniaczy jako wyjście liniowe. Od strony zasilania mamy najpierw układ stabilizatora, "obcinającego" zaszumione 5V do czystego 4.8V. Napięcie to zasila wzmacniacze mocy oraz filtr. W zasilaniu pracuje też stabilizator LP2951, wytwarzający napięcie +3.3V do zasilania układu CS4344 oraz STA120D. Wszędzie pełno jest dławików SMD i kondensatorów odsprzęgających, żeby dało się słuchać muzyki, a nie pracy dysku w laptopie!
    Aby wyciszyć głośniczki przy podłączeniu słuchawek, wykorzystałem gniazda JACK z parą styków normalnie załączonych. Prosty układ na tranzystorach i diodach steruje wejściem /SHDN układów TS4871, wyciszając sygnał przy włożeniu wtyczki w którekolwiek gniazdo.
    Przy trawieniu płytki okazało się, że moja laserówka nie drukuje poprawnie obrazów o niemal stuprocentowym zaczernieniu - warstwa toneru staje się zbyt cienka, aby termotransfer przeszedł pomyślnie. Dlatego zrezygnowałem z żalem z wypełnienia płytki miedzią. Wzór PCB chętnie udostępnię, jeżeli jest komuś potrzebny - ale jest to moja pierwsza płytka w Eagle PCB, stąd nie jestem przekonany, czy warto na niej się wzorować ;)
    Podczas uruchamiania wyszedł na jaw błąd, który polegał na zamienieniu wejść wzmacniacza operacyjnego kanału lewego. Potrzebne okazało się cięcie ścieżek i wykonanie krosów. Lutowanie układu CS4344 z rastrem 0.5mm tanią kolbą na szczęście przebiegło pomyślnie, ale przyznam, że emocje były niezłe!
    Od strony programowej kartą bezpośrednio steruje Foobar2000 z pominięciem systemowych regulacji, w rozdzielczości 88.2kHz/24bit. Sam DAC wprowadza lekkie szumy, silnie zależne od częstotliwości próbkowania, jednak kostki serii PCM do tej konstrukcji to byłby już mezalians ;)

    Efekty:

    - Na słuchawkach laptop wreszcie nadaje się na źródło, bez sygnału panuje błoga cisza.
    - Moc wyjściowa na słuchawki absolutnie wystarczająca - z zasilania 4.8V.
    - Głośniczki grają nieco ciszej, niż oryginalnie, ale jak najbardziej da się korzystać.
    - Wpływ układu na czas pracy z baterii nie daje się zauważyć.
    - W środowisku tak zaszumionym, jak laptop prowadzenie przewodów audio trzeba ustalić doświadczalnie, drobiazgi mają znaczenie.
    - Satysfakcja z słuchania muzyki na własnej konstrukcji jest niesamowita!

    Zastępcza karta dźwiękowa S/PDIF do laptopa
    Przepraszam za mój nieco niechlujny montaż. Płytka jest cała w kalafonii i złapała trochę paprochów. W czasie lutowania ekranowanych przewodów do płytki nadtopiłem niektóre ciężkie do wylutowania kondensatory, ale.. działają nadal.

    Bardzo chętnie odpowiem na wszelkie pytania!

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    MichałKob
    Poziom 20  
    Offline 
    Specjalizuje się w: a nawet składanie z powrotem :)
    MichałKob napisał 376 postów o ocenie 55, pomógł 26 razy. Mieszka w mieście Kraków. Jest z nami od 2004 roku.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #2
    riodoro1
    Poziom 22  
    Gratuluję własnego podejścia o sprawy, a nie kupienia karty na USB.

    Czy aby wszystko nie powinno być ekranowane ?
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #3
    MichałKob
    Poziom 20  
    To prawda, ekran jest potrzebny. Miałem pod tym względem sprawę "z głowy", bo akurat Inspiron 1720 ma obudowę wykonaną ze stopu magnezu, a w miejscu kieszeni na dysk, razem z pokrywką, całość tworzy metalową puszkę otaczającą płytkę ze wszystkich stron.
    O karcie USB nawet myślałem, ale słyszałem o złej jakości ich dźwięku i postanowiłem spróbować swoich sił.

    Co do kalafonii: Racja racja :) Teraz akurat nie mam żadnego lakieru, kupię Plastik70 albo zwykły bezbarwny i pomaluję tym zamiast kalafonii.
    Przyznam, że nie wiedziałem, że to będzie tak okropnie wyglądać ;)
  • #4
    smajlas
    Poziom 12  
    Sprytnie zrobione!
    Jak już jesteśmy przy S/PDIF. Czy kolega widzi szansę na rozkodawanie tego sygnału na 5+1 kanałów?
    Jak to zrobić?
    Pozdrawiam
  • #5
    Gibol
    Poziom 17  
    Przepustowość tego złącza z tego co wiem nie pozwala na przesłanie więcej niż 2 kanałów w czystym PCM. Dla 5.1 to już leci jakiś zakodowany strumień typu Dolby Digital Czy DTS. Trzeba by dekoder + DAC, dekodery z 6 kanałowym DACiem są dość rzadkie.
  • #6
    CGB_Spender
    Poziom 14  
    MichałKob napisał:
    O karcie USB nawet myślałem, ale słyszałem o złej jakości ich dźwięku i postanowiłem spróbować swoich sił.
    Karta karcie nie równa :D Są na aledrogo badziewia po 5PLN, ale są też i takie produkty na FireWire czy USB
    Do laptopa jednak najlepsza jest karta która nigdzie nie wystaje na zewnątrz czyli fabryczna albo jak w powyższym wątku.

    Sam wszystko zaprojektowałeś, czy wzorowałeś się na kimś ?