USB-Audio-DAC - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

• Verwendet Standardtreiber, funktioniert mit Windows, Macs und vielen Linux-Distributionen, beschränkt die Leistung jedoch auf 16 Bit, 48 kHz
• Symmetrische (Pro) Line-Level-Ausgänge auf der Rückseite (XLR / 6,35 mm)
• Single-Ended (Pro) Line-Level-Ausgang in der Front (RCA)
• Keine Ausgangsreihenkondensatoren
• Kapazitives SMPS
• Stromversorgung über USB
• Anschluss für externe Signalverarbeitungsplatine (z. B. Lautstärkeregler)

Ursprünglich gebaut, um zu verhindern, dass Netzbrummgeräusche (50 Hz Brummen) durch aktive Studiomonitor-Lautsprecher verstärkt werden, indem nur die Netzteile überarbeitet wurden. Einige kommerzielle Vorverstärker nahmen das gleiche Rauschen von Netzteilen oder USB- oder SPDIF-Schnittstellen auf, sodass ich keine andere Wahl hatte, als meine eigenen zu bauen.

Lieferungen

- Gehäuse: Bud-Gehäuse

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

Schritt 1: Schaltplan - Netzteile

Kapazitive SMPS werden (anstelle von induktiven) verwendet, um 50 Hz-Rauschen zu beseitigen. Zusätzliche RC-Filterung reduziert hochfrequentes Rauschen. Hochfrequentes Rauschen ist nicht hörbar, kann aber im schlimmsten Fall die Verstärkerleistung usw. beeinträchtigen. Spannungen werden mit Linearreglern vor den analogen Stufen abgesenkt.

Schritt 2: Schema - USB-Schnittstelle

PCM2707 bietet gute Plug-and-Play-Unterstützung für mehrere Betriebssysteme und erfordert keine Lizenzen, während die Funktionen begrenzt sind. Signal wird in I2S umgewandelt. Die Jitter-Optimierung sollte mit diesem Teil der Schaltung beginnen.

Schritt 3: Schema - DAC

PCM1794A wandelt das digitale Signal in analoge mit Stromausgängen um. Von den zusätzlichen Funktionen wird nur die Stummschaltung verwendet.

Schritt 4: Schema - Analog

Zwei LME49724-Verstärker führen eine Differenzstrom-Spannungs-Wandlung durch, einer pro Kanal. Eine zusätzliche Hochfrequenzfilterung kann hinzugefügt werden.

Schritt 5: Schaltplan - Anschluss

Das Signal wird auf eine Stiftleiste geleitet, wo jede Leitung separat mit einer externen Platine Ihrer Wahl verarbeitet werden kann. Ich habe es für eine steuerbare diskrete Widerstandsdämpfungsplatine verwendet (manche nennen es einen Verstärker). Auch das Mute-Signal wird hier geroutet. Die Stummschaltung funktioniert einwandfrei, es wird jedoch keine Rückmeldung an das Betriebssystem gesendet.

Schritt 6: Schema - Single Ended Signal

Das Audiosignal wird auch in Single-Ended umgewandelt, da einige Geräte kein symmetrisches Signal unterstützen.

Schritt 7: Mechanisches Design

Es wurde ein Aluminium-Strangpressgehäuse mit Aluminium-Endplatten ausgewählt, die mit einer CNC-Maschine gefräst werden können. Eine andere Möglichkeit wäre die Verwendung von Leiterplatten als Endplatten. Fusion 360 wurde verwendet, um das Modell und den PCB-Umriss zu erstellen.

Schritt 8: PCB-Layout

SMPS und digitale Schaltungen müssen von den analogen Stufen isoliert werden. Gleiches gilt für die Stromversorgung der Geräte und Bodenebenen. Kabel nehmen Geräusche auf und das USB-Kabel erzeugt viel Geräusch.

Der letzte Schliff wird mit Siebdruckgrafiken hinzugefügt:)

Schritt 9: Leiterplattenbestückung

Bei einigen Bauteilen wird ein Rework-Ofen oder eine Heißluftstation benötigt, um versteckte Pads unter dem Bauteil zu löten. Das Nichtlöten des versteckten Pads beeinträchtigt die Wärmeleistung oder kann eine schlechte Masseverbindung für den Chip verursachen.

Rechtwinklige Stecker an den Kanten der Platine müssen sorgfältig platziert werden, zumal die Platine von beiden Seiten mit Schrauben befestigt wird und ein Fehler von mehr als 2 mm zu einer übermäßigen Belastung des Cinch-Steckers führt.

Schritt 10: Endplatten

Endplatten können durch CNC-Fräsen, Laserschneiden oder Entwerfen einer passenden Leiterplatte hergestellt werden. Fusion 360 wurde für Werkzeugwege verwendet.

Schritt 11: Und da haben Sie es

Schließen Sie es an einen PC an und es wird ohne Installation oder Konfiguration erkannt.

Schritt 12: Bonus: Dämpfungsplatine

Relais und diskrete Widerstände wurden verwendet, um eine Leiter mit 64 logarithmischen Schritten zur Lautstärkeregelung zu erstellen. Eine ähnliche Platine passt für jede andere Signalverarbeitung.