Amplituner JRK Audio Evothon
wielofunkcyjny amplituner np do sypialni lub na biurko przy komputerze.
Pomysł na urządzenie zrodził się z chęci posłuchania muzyki w przyzwoitej jakości podczas pracy na komputerze. Wbrew pozorom o gotowe rozwiązania z funkcjonalnościami (szczegółowy opis poniżej) takimi jak w moim urządzeniu nie jest prosto. Można np kupić głośniki aktywne ale nie mają one wbudowanego tunera, nierzadko też odbiornika bluetooth, najczęściej dysponują tylko wejściem analogowym (te tańsze modele). Kupując takie głośniki jesteśmy skazani już na brzmienie które zaproponuje nam producent (W przypadku osobnego wzmacniacza i kolumn pasywnych możemy po prostu zmienić kolumny). W dodatku bez komputera stają się bezużyteczne, chyba że podłączamy inne urządzenie analogowo. Można też kupić jakąś marketową mikro/mini wieżę tylko że one z kolei brzmieniem nie grzeszą, a i dodane go zestawu głośniki to zwykle tanie szerokopasmowce z jakimś biednym bass reflexem.
A dlaczego w tytule napisałem "nie gotowiec z Chin" ? Ponieważ nie jest to zlepek gotowych płytek z Ali włożony w obudowę, tylko urządzenie zaprojektowane od zera. Oczywiście, użyte zostały gotowe moduły (BT, tuner czy odtwarzacz mp3) jednak "zszycie" całości, zasilanie, tor audio i obsługa programowa została opracowana przeze mnie.
Teraz o samym urządzeniu:
Urządzenie to posiada wbudowany zegar z podtrzymaniem bateryjnym, budzik, sleep timer, odbiornik radiowy, odbiornik Bluetooth (z kodekami aptx i aptx hd), odtwarzacz MP3 i WAV z nośników USB, przetwornik cyfrowo-analogowy z wejściem USB typu C (parametry przetwarzania 16bit 44,1/48kHz) i analogowe wejście liniowe na złączu mini jack. Zawarty w amplitunerze wzmacniacz mocy umożliwia współpracę z dowolnymi zestawami głośnikowymi o impedancji 4 lub 8 ohm. Wzmacniacz mocy posiada zabezpieczenia przed: przesterowaniem (przy przesterowaniu samoczynnie zmniejsza głośność i sygnalizuje to na wyświetlaczu), przeciążeniem i przegrzaniem.Ponadto jest też osobny wzmacniacz słuchawkowy do którego można podłączyć słuchawki o impedancji 32-600 ohm (ich podłączenie wykrywane jest automatycznie). Sterowanie odbywa się za pomocą obrotowych enkoderów i wbudowanych w nie przycisków bądź pilota.
Po podłączeniu zasilacza na wyświetlaczu pojawi się nazwa urządzenia i numer oprogramowania, potem przejdzie ono do trybu czuwania. W trybie czuwania wyświetla się czas i data (można to wyłączyć w menu ustawień). Jeśli czas i data nie zostały zaprogramowane, bądź zegar stracił swoje ustawienia (np brak zasilania i wyczerpana bateria podtrzymująca) na wyświetlaczu ukaże się komunikat "time not set". Wyświetlacz posiada dwa stopnie jasności, po obróceniu lub naciśnięciu dowolnego regulatora/przycisku (również na pilocie) wyświetlacz rozjaśnia się, po ustalonym czasie od ostatniej czynności jasność jest zmniejszana. Istnieje możliwość ustawienia stopnia jasności dla każdego z poziomów i wyłączenie tej funkcjonalności.
Główne funkcje widoczne są na poniższym filmie:
Funkcje związane z poszczególnymi źródłami sygnału:
tuner - RDS (wyświetlanie nazwy stacji), wyświetlanie poziomu sygnału, odbiór stereo lub mono, strojenie automatyczne lub ręczne, pamięć 20 stacji,
wpisywanie numeru stacji lub częstotliwości z klawiatury numerycznej w pilocie
bluetooth - wyświetlanie statusu (sparowany/niesparowany), odtwarzanie/pauza, przeskok między utworami w tył/w przód - realizowane z enkodera lub pilota
otwarzacz USB - obsługa do 999 utworów (pojemność nośnika max 32GB), odtwarzanie/pauza, odtwarzanie losowe, przeskok między utworami w tył/w przód - realizowane z enkodera lub pilota
DAC USB - możliwość podłączenia komputera lub telefonu, wyświetlanie informacji o statusie (urządzenie podłączone/odłączone)
wejście liniowe - możliwość podłączenia sygnału analogowego z dowolnego urządzenia
Na poniższym filmie widać menu ustawień:
Funkcje ogólne:
regulacja głośności (skala logarytmiczna zrobiona programowo)
regulacja (wyłączalna) barwy dźwięku w zakresie niskich i wysokich częstotliwości, loudness (fizjologiczna barwa dźwięku),
regulacja jasności wyświetlacza (5 kroków, osobno dla wysokiego i niskiego poziomu jasności), regulacja czasu po którym jest przyciemniany
(5, 10, 15, 20, 30 sekund lub wyłączenie tej funkcjonalności), sleep timer, budzik, przywracanie ustawień fabrycznych.
Wyświetlacz przełącza się między dwoma poziomami jasności automatycznie, kiedy urządzenie nie jest obsługiwane enkoderem lub pilotem wyświetlacz zmniejsza jasność po ustawionym czasie.
Zasilanie rozdzielone jest na dwie części: cyfrową i analogową. W trybie czuwania pracuje tylko cyfrowa. Zasilanie na część analogową przełączane jest za pomocą klucza na mosfecie.
Zasilanie części cyfrowej oparte jest na konwerterze DC/DC który wytwarza 5V. Z tego napięcie powstaje 3.3V w LDO typu 1117 dla mikrokontrolera i zegara. Napięcie 5V jest też podawane na klucze dla kolejnych układów LDO tworzących 3.3V osobno dla sekcji tunera i osobno dla BT. Z 5V przez klucz jest też zasilany moduł MP3. Również z 5V zasilane jest podświetlenie wyświetlacza LCD którego jasność sterowana jest przez PWM z mikrokontrolera przez prosty driver.
W zasilaniu większości części analogowej (oprócz zasilania wzmacniacza mocy, który dostaje napięcie bezpośrednio z klucza) pracuje konwerter DC/DC który z pojedynczego napięcia wytwarza +/-12V. Napięcie to (za pomocą prostego filtru RC) zasila dwa wzmacniacze operacyjne RC4580, z których jeden pracuje jako wzmacniacz słuchawkowy a drugi desymetryzuje sygnał z modułu bluetooth. Z przetwornicy zasilane są też stabilizatory LM317/337 które wytwarzają +/-7V dla układu NJW1194 który odpowiada za wybór wejść, regulację głośności i barwy tonu.
W końcówce mocy pracuje STA540 który zapewnia moc ok 2x15W przy 8ohm i 2x25 przy 4ohm. Chłodzenie układu jest pasywne (gruby aluminiowy płaskownik przytwierdzony do dna metalowej obudowy). Układ posiada funkcję mute która aktywna jest, jeśli wykryte zostanie podłączenie słuchawek. Ma również pin diagnostyczny, którego sygnały odpowiednio interpetowane przez MCU informują o nieprawidłowej pracy (przesterowanie - clipping i przeciążenie / przegrzanie). W przypadku clippingu głośność zmniejszana jest co jeden krok aż do zaniknięcia zjawiska, natomiast w przypadku przeciążenia/przegrzania urządzenie przechodzi do trybu standby wcześniej informując o zadziałaniu zabezpieczenia.
Mikrokontroler to Atmega644, wsad zajmuje ok 70% pamięci, napisany w Arduino IDE. Układ zegara to PCF8563, podtrzymanie na baterii CR2032. Moduł BT to BTM334 (na układzie QCC3034) kupiony Ali, tuner RDA5807. Odtwarzacz mp3 to DFplayer, a przetwornik USB DAC PCM2704.
Płytka zaprojektowana w KiCAD, większość elementów z TME. Elementy smd lutowane były pastą którą nałożyłem przez szablon, następnie ręcznie ułożyłem elementy SMD i hot airem lutowałem poszczególne obszary płytki.
Obudowa: podstawa i ścianka tylna/przednia to E165 z firmy Elgig otworowana zgodnie z moim rysunkiem, polecam firmę Elgig bo można zamówić nawet niewielkie ilości obudów wg. własnej specyfikacji. Na obudowę wykonana została nakładka drukowana na 3D którą wykonał mój kolega (dzięki Daniel!), nakładka została pomalowana dwoma warstwami czarnego sprayu z efektem satyny. Z przodu wklejona została dymiona pleksi z nadrukiem techniką UV.
Cały projekt zajął prawie rok, najdłużej chyba zajęło pisanie oprogramowania sterującego, było to robione etapami. Na zdjęciu układ w tracie tego procesu:
A jeszcze zapomniałbym - urządzenie zasilane jest ze starego zasilacza od laptopa Toshiba (15V 6A), napędza głośniki Denon SC-N10 (można kupić nowe zestawy osobno, choć Denon dołącza je także do swoich mini wież CEOL).
wielofunkcyjny amplituner np do sypialni lub na biurko przy komputerze.
Pomysł na urządzenie zrodził się z chęci posłuchania muzyki w przyzwoitej jakości podczas pracy na komputerze. Wbrew pozorom o gotowe rozwiązania z funkcjonalnościami (szczegółowy opis poniżej) takimi jak w moim urządzeniu nie jest prosto. Można np kupić głośniki aktywne ale nie mają one wbudowanego tunera, nierzadko też odbiornika bluetooth, najczęściej dysponują tylko wejściem analogowym (te tańsze modele). Kupując takie głośniki jesteśmy skazani już na brzmienie które zaproponuje nam producent (W przypadku osobnego wzmacniacza i kolumn pasywnych możemy po prostu zmienić kolumny). W dodatku bez komputera stają się bezużyteczne, chyba że podłączamy inne urządzenie analogowo. Można też kupić jakąś marketową mikro/mini wieżę tylko że one z kolei brzmieniem nie grzeszą, a i dodane go zestawu głośniki to zwykle tanie szerokopasmowce z jakimś biednym bass reflexem.
A dlaczego w tytule napisałem "nie gotowiec z Chin" ? Ponieważ nie jest to zlepek gotowych płytek z Ali włożony w obudowę, tylko urządzenie zaprojektowane od zera. Oczywiście, użyte zostały gotowe moduły (BT, tuner czy odtwarzacz mp3) jednak "zszycie" całości, zasilanie, tor audio i obsługa programowa została opracowana przeze mnie.
Teraz o samym urządzeniu:
Urządzenie to posiada wbudowany zegar z podtrzymaniem bateryjnym, budzik, sleep timer, odbiornik radiowy, odbiornik Bluetooth (z kodekami aptx i aptx hd), odtwarzacz MP3 i WAV z nośników USB, przetwornik cyfrowo-analogowy z wejściem USB typu C (parametry przetwarzania 16bit 44,1/48kHz) i analogowe wejście liniowe na złączu mini jack. Zawarty w amplitunerze wzmacniacz mocy umożliwia współpracę z dowolnymi zestawami głośnikowymi o impedancji 4 lub 8 ohm. Wzmacniacz mocy posiada zabezpieczenia przed: przesterowaniem (przy przesterowaniu samoczynnie zmniejsza głośność i sygnalizuje to na wyświetlaczu), przeciążeniem i przegrzaniem.Ponadto jest też osobny wzmacniacz słuchawkowy do którego można podłączyć słuchawki o impedancji 32-600 ohm (ich podłączenie wykrywane jest automatycznie). Sterowanie odbywa się za pomocą obrotowych enkoderów i wbudowanych w nie przycisków bądź pilota.
Po podłączeniu zasilacza na wyświetlaczu pojawi się nazwa urządzenia i numer oprogramowania, potem przejdzie ono do trybu czuwania. W trybie czuwania wyświetla się czas i data (można to wyłączyć w menu ustawień). Jeśli czas i data nie zostały zaprogramowane, bądź zegar stracił swoje ustawienia (np brak zasilania i wyczerpana bateria podtrzymująca) na wyświetlaczu ukaże się komunikat "time not set". Wyświetlacz posiada dwa stopnie jasności, po obróceniu lub naciśnięciu dowolnego regulatora/przycisku (również na pilocie) wyświetlacz rozjaśnia się, po ustalonym czasie od ostatniej czynności jasność jest zmniejszana. Istnieje możliwość ustawienia stopnia jasności dla każdego z poziomów i wyłączenie tej funkcjonalności.
Główne funkcje widoczne są na poniższym filmie:
Funkcje związane z poszczególnymi źródłami sygnału:
tuner - RDS (wyświetlanie nazwy stacji), wyświetlanie poziomu sygnału, odbiór stereo lub mono, strojenie automatyczne lub ręczne, pamięć 20 stacji,
wpisywanie numeru stacji lub częstotliwości z klawiatury numerycznej w pilocie
bluetooth - wyświetlanie statusu (sparowany/niesparowany), odtwarzanie/pauza, przeskok między utworami w tył/w przód - realizowane z enkodera lub pilota
otwarzacz USB - obsługa do 999 utworów (pojemność nośnika max 32GB), odtwarzanie/pauza, odtwarzanie losowe, przeskok między utworami w tył/w przód - realizowane z enkodera lub pilota
DAC USB - możliwość podłączenia komputera lub telefonu, wyświetlanie informacji o statusie (urządzenie podłączone/odłączone)
wejście liniowe - możliwość podłączenia sygnału analogowego z dowolnego urządzenia
Na poniższym filmie widać menu ustawień:
Funkcje ogólne:
regulacja głośności (skala logarytmiczna zrobiona programowo)
regulacja (wyłączalna) barwy dźwięku w zakresie niskich i wysokich częstotliwości, loudness (fizjologiczna barwa dźwięku),
regulacja jasności wyświetlacza (5 kroków, osobno dla wysokiego i niskiego poziomu jasności), regulacja czasu po którym jest przyciemniany
(5, 10, 15, 20, 30 sekund lub wyłączenie tej funkcjonalności), sleep timer, budzik, przywracanie ustawień fabrycznych.
Wyświetlacz przełącza się między dwoma poziomami jasności automatycznie, kiedy urządzenie nie jest obsługiwane enkoderem lub pilotem wyświetlacz zmniejsza jasność po ustawionym czasie.
Zasilanie rozdzielone jest na dwie części: cyfrową i analogową. W trybie czuwania pracuje tylko cyfrowa. Zasilanie na część analogową przełączane jest za pomocą klucza na mosfecie.
Zasilanie części cyfrowej oparte jest na konwerterze DC/DC który wytwarza 5V. Z tego napięcie powstaje 3.3V w LDO typu 1117 dla mikrokontrolera i zegara. Napięcie 5V jest też podawane na klucze dla kolejnych układów LDO tworzących 3.3V osobno dla sekcji tunera i osobno dla BT. Z 5V przez klucz jest też zasilany moduł MP3. Również z 5V zasilane jest podświetlenie wyświetlacza LCD którego jasność sterowana jest przez PWM z mikrokontrolera przez prosty driver.
W zasilaniu większości części analogowej (oprócz zasilania wzmacniacza mocy, który dostaje napięcie bezpośrednio z klucza) pracuje konwerter DC/DC który z pojedynczego napięcia wytwarza +/-12V. Napięcie to (za pomocą prostego filtru RC) zasila dwa wzmacniacze operacyjne RC4580, z których jeden pracuje jako wzmacniacz słuchawkowy a drugi desymetryzuje sygnał z modułu bluetooth. Z przetwornicy zasilane są też stabilizatory LM317/337 które wytwarzają +/-7V dla układu NJW1194 który odpowiada za wybór wejść, regulację głośności i barwy tonu.
W końcówce mocy pracuje STA540 który zapewnia moc ok 2x15W przy 8ohm i 2x25 przy 4ohm. Chłodzenie układu jest pasywne (gruby aluminiowy płaskownik przytwierdzony do dna metalowej obudowy). Układ posiada funkcję mute która aktywna jest, jeśli wykryte zostanie podłączenie słuchawek. Ma również pin diagnostyczny, którego sygnały odpowiednio interpetowane przez MCU informują o nieprawidłowej pracy (przesterowanie - clipping i przeciążenie / przegrzanie). W przypadku clippingu głośność zmniejszana jest co jeden krok aż do zaniknięcia zjawiska, natomiast w przypadku przeciążenia/przegrzania urządzenie przechodzi do trybu standby wcześniej informując o zadziałaniu zabezpieczenia.
Mikrokontroler to Atmega644, wsad zajmuje ok 70% pamięci, napisany w Arduino IDE. Układ zegara to PCF8563, podtrzymanie na baterii CR2032. Moduł BT to BTM334 (na układzie QCC3034) kupiony Ali, tuner RDA5807. Odtwarzacz mp3 to DFplayer, a przetwornik USB DAC PCM2704.
Płytka zaprojektowana w KiCAD, większość elementów z TME. Elementy smd lutowane były pastą którą nałożyłem przez szablon, następnie ręcznie ułożyłem elementy SMD i hot airem lutowałem poszczególne obszary płytki.
Obudowa: podstawa i ścianka tylna/przednia to E165 z firmy Elgig otworowana zgodnie z moim rysunkiem, polecam firmę Elgig bo można zamówić nawet niewielkie ilości obudów wg. własnej specyfikacji. Na obudowę wykonana została nakładka drukowana na 3D którą wykonał mój kolega (dzięki Daniel!), nakładka została pomalowana dwoma warstwami czarnego sprayu z efektem satyny. Z przodu wklejona została dymiona pleksi z nadrukiem techniką UV.
Cały projekt zajął prawie rok, najdłużej chyba zajęło pisanie oprogramowania sterującego, było to robione etapami. Na zdjęciu układ w tracie tego procesu:
A jeszcze zapomniałbym - urządzenie zasilane jest ze starego zasilacza od laptopa Toshiba (15V 6A), napędza głośniki Denon SC-N10 (można kupić nowe zestawy osobno, choć Denon dołącza je także do swoich mini wież CEOL).
Fajne? Ranking DIY
