自从听过5.1声道的影响效果后,一直想弄一个。
无奈买一个太贵,于是想着自己DIY一个!
07年的时候,用TDA7294 做了几个驱动;试了下,就扔在那里了。
08年的时候,在论坛里,看到TA2024的驱动,于是先款,花了90大洋,买了一块;试听之后,有一种惊到的感觉,推动60W的喇叭,看起来如此轻松;声音非常干净;于是想自己做几块TA2024人驱动板;毕竟TA2024的IC当时只要13块一块,于是把买的功放板给抄出来,考虑到打板费用太高,后来搁置了,一直没做。但是IC我还是买了4块,因为考虑到这个IC已经停产,怕以后价格太高,所以存了点货!
淘宝上借个图片看下:
没想到现在淘宝到处都是,而且更便宜!
10年,开始学习单片机编程,于是离自己DIY功放又近了一步。因为有两样东西,离不开单片机,1.数字音量控制;2.VFD显示;
VFD显示,这个说来就话长了:当时在第一家公司的时候,饭堂有一个功放,给员工看电视用的,那个功放用的就是VFD屏,当时那个被那个FFT频谱显示给迷住了,当时那个功放有个声道有点问题,本来想让公司的人事部,300块钱卖给我,他们不干。也幸好他们当时没卖,不然就不会有现在DIY的动力了!后来在网上,花了300块,买了个二手的熊猫功放,但是那个频谱显示,始终没由之前的好看,加上功放音质,比TA2024差远了。
功放后来也摩了下,把前置放大由4558改成看5532,电容也换了,可是效果,也没什么改善。加上220V电压变低时,失真非常严重,还有讨厌的嗡嗡声!
后来把功放的驱动部分换成了TA2024,但是音量调节老是出问题,(音量用的数字编码器,音量调大之后,很难调小)。让人很是恼火。
从10年开始,就开始在网上找VFD屏。
终于2013年发现了,论坛里买的松下热水器的VFD屏(双叶的GP1211 VFD),这个经常混迹论坛的人,应该听过,可惜我买的时候,论坛已经卖光了,然后再淘宝上25块一个,买了2个;
最早用STM8F103驱动(不会STM32),写了一个星期的程序,终于成功显示,但是离DIY 功放还是有距离的,于是在抽屉里放了一年。
2014年,由于工作的需要开始学习STM32,于是开始了,功放的DIY。
首先,
音量IC的选择,经过在论坛里搜寻了一番后,选择了PGA2311,这个是用双5V供电的,便于与单片机连接,还有供电的处理。很多人,决定应该选择PGA2310,这个是双15V供电的,可以信号动态范围更大;但是作为家用,我觉的PGA2311够了。
补充一点:PGA2311内置35倍的可编程放大器,这个非常不错,省去了要做前置放大部分,说实话,如果自己DIY前置部分,我还真没什么信心,做了几次5532的前置放大,没有一次觉的满意;(5532 每次都是单电源供电,底噪,上电的冲击声,交流声,每一个都是头疼的问题,双电源没有试过,还有大家常说的拆机大S的5532,零几年的时,也去电子市场买了5个,居然只有一个是好的。说实话,大S的5532,无信号时的沙沙声,比新的5532要大一些,其他的到没有听出来,玩过的朋友也可分享下)
音效1:BBE音效,也是经过一番查找选择了,XR1075,这个也是个停产货;而且资料很少,只能参照别人的图纸制作。首先买了两块专门的板子测试了下,最后在这次DIY时,去掉两个电位器,直接用电阻代替,但是不同的喇叭,可能要调节阻值,经过试听,这个阻值可以调节高音的细节,有些喇叭高音可能有些刺耳和失真,可以修改阻值,改变BBE提深度,就可以了。
音效2:音效核心部分,QS7785;
QS7785能把2声的立体声输入,转为5.1声道输出,这点用来看电影应该是很不错的。反正网上看到一篇文章,评价还是挺高的。所以就选了这个
喜欢保真的同学,也无需担心,这个IC也能完全直通立体声信号。其实所有的音效IC,都能直通立体声型号;
驱动部分:自然是TA2024,在网上买了两块板子,把以前备货的IC,给用了起来,
按键部分:自然要摆脱传统的按键,选用触摸。主要是单触按键,随着时间,容易接触不良。触摸按键应该可以摆脱这个问
题吧。触摸IC的挑选,必须选用,输入接口多的触摸IC,经过IC选择,选定TS12,有12个按键输入,应该可以
满足功放的按键要求了,实际上,最 终只用了9个
显示部分:就是前面说的,VFD屏了。GP1211的供电按,卖家的改造,改成了5V供电输入。所有的接口,13年的时候,
就调试好了,只是程序的问题。
音频输入:采用了,6个音源输入,使用继电器切换,本来用IC切换,更容易DIY,但是为了减少音源的损失和噪声,
还是采用继电器切换;本来还有一路 蓝牙音源输入的,蓝牙接收模块买的是目前音质较好的CSR8645,
但是在调试过程中,可能由于布板的原因,天线对音频的干扰,始终无法去掉,
我是用耳机进行收听测试的,可能要求高了些,那个耳机的灵敏度也是比较高的,
最后耳机不小心碰到了12V供电,烧了 一个声道,
心疼啊。(一百多块,也是别的论坛了做活动时买的,
),最终也是由于,
没有找到解决对策,暂时还没有用上;
供电: 本来主备用开关电源输入的,电源已经调的差不多了,但是影响了工作,还是没有调完。
毕竟DIY归DIY,吃饭还是很重要的。最终装机的时候还是 放弃了它;
电容滤波板:就没什么好说的了。
运放:两声道的用的是:OPA1662,四声道用的:OPA1664
本来打算做成6.1声道的,还有一路超重低音:超重低音的音量控制用的是:LM1971,超重低音的频率:应该是150HZ以下;经过一番努力,调是调好了,但是最终还是没能用上,这中间出现了点小插曲:1):画原理图时:以为OPA1664的脚位跟LM339一样,所以想都没想,就按LM339画,结果可想而知,没办法,只能飞线,后面会上图让你们看的。2):当我把所有的调好之后(包括音量控制),才发现超重低音的音量太小,没办法,这般只能放弃;原因大家自己看吧;
好了,讲一大堆,大家都该看烦了,该上图了。
先看看触摸面板:触摸按键的外框,全部是手工制作,外圈与每个按键的都是用铝片制作的,每一个按键都有一个背光灯,所以每个灯都要用铝片隔开,并且不能漏光,所以DIY这个,花去了不少时间,全部都是用胶粘的。制作的很窝心,基本达到预期的要求,但是只能给自己80分,如果有现成的圆圈,就能省不少事情;面板有两个圆,如下图:
这个是
半成品板,
成品的上电时的效果:
开机后,中间的按键是呼吸灯,状态闪烁:
按键按下时,相应的按键的灯会亮(蓝灯),手离开按键时,灯熄灭:
拍摄个触摸面板的显示效果的视频,大家可以观摩下:
flash: http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ0MDA2Nzg0MA==.html 音频信号切换:忘了拍照,已经装起来了,就不再拆了。其实这个没什么特别的,自己遐想下吧!
核心部分:电子音量控制加音效。
大家期待很久了,不好意思,写帖子吗,也得讲顺序是吧,昨天网络不行,只好今天再来
看下板子,背面,零件还没有焊好:
板子正面;
上次群里有人说,板子画的太粗糙了,其实说实话,我也没有怎么修饰,毕竟是在上班空余时间画的,但是走线尽量最短的原则,电源单点落地,都没有含糊。第一版,首先必须保证性能的。
零件方面,应该用的不算太差,音频耦合部分,全部用的威马的4.7uF的电容,图中红色的部分都是,音效IC旁边的退耦和滤波电容全部用聚酯电容。电解电容全部用高频低阻的。买这些电容花了不少银子,因为规格多,一家买不到,只能多家购买!
完成后的背面,看重低音处理IC的飞线。不应该有的失误!虽然超重低音都调好了,可是最终也没有用上!
看看信号测试:1):PG2311放大倍数
2):QS7785 低音测试:用方波测试低音,条件有限,只能用手机的APP软件,通过耳机孔给的测试信号,还有一些测试结果,忘了拍图片。
VFD显示:好了,来看看VFD屏的显示部分;这个是画时间较多的地方
先看看屏的背面:没有重新画板,就用原来的板子,改了下;
1):之前用STM8F103写的,可以正常显示,要先用到功放实现,还是有点难的;
2):用STM32,重新写VFD的底层驱动;这个花的时间比较多,因为考虑 程序的灵活性,便于调用,最终终于写好了,底层驱动,给自己赞一个;
2.1):测试显示:
测试选择字体格式,用于创建字体库:
后面再看看,完成后的显示效果。
好了,其他部分,没有拍照片,就不过多介绍了。
接下来,就是要装机的部分。本来这款打算用亚克力做个外壳的,但是考虑到费用,就不原来的功放给拆了,把这个装进去测试下,看看效果如何,然后再做决定,看看要不要再DIY个外壳;
看看原来的功放的内部:1):看看原来的显示板
2):原来功放的主板;主声道驱动用的是5198的对管(东芝的);其他声道用的是2030;
3):还有一个大环牛:
好了,看够了吧,这些全部都要拆掉。
开始要装机了。1):最头疼的是,电源部分;
a):首先需要一个,待机电源,好吧,这个只能用开关电源,把家里翻了个遍,终于找到个12V/1A的裸板,然后把它改成9V,再找个外壳装起来。这些还好处理。
b):最麻烦的是,TA2024的供电,这个是12V供电,上限电压是13V,原来板上是有稳压部分的。原理的稳压设计为,LM317+5198,调试时发现,LM317的输出不能作为5198的基极驱动,应该是LM317内部稳压的特殊结构,反正我是没找到原因。没办法,只能改为传统结构,把功率管改为PNP管(1941),还好,只要把脚位改下,再割个铜箔,增加个电流检测电阻,就可以了。这个地方得到个经验:不能随便创新,还是按传统电路设计,应为可能,有一些问题,你还没有考虑到................
c) :最难的是1941前面的供电,怎么来!家里原理有个小环牛,有正负18,然后整流后,得到50几伏,再拿出赞了几年的两个模块,30-72V输入,12V/30A输出。以为这下问题解决,接好线后,测试了下,12V输出正常,然后焊到滤波板,重新上电,一量12V,没有,一惊难道模块坏了,赶快拆下来重新测试,靠!没输出,模块就这要坏了
,仔细检查所有线路,没有任何异常。只能得出一个结论,刚才肯定不小心碰到哪里了。
没办法,只能拆下来,把线路重新检查了一遍,还是没什么问题。庆幸还有一个,这次小心翼翼的,再检查了一次所有线路,然后,先测试了下,12V输出正常,然后断电,接上滤波。这是天已经黑了,房间光线也弱了!接上电源,只看到模块上冒了下火花,原后听到模块上嗒嗒的保护声,我知道这个模块又挂了。心疼不已啊,只好安慰自己,这两个模块放了很多年了,反正也什么用,烧就烧吧。
,但是最遗憾是,损坏的原因都没有找到,但是从第二个模块损坏的情况看,应该是次级同步整流的MOS挂掉了。至于原因,很可能是电压击穿,因为想这些模块过流保护都做的很好,不可能是电流烧坏。
但是哪来的高压击穿的,怎么也没找到原因!
d):这下子可愁坏我了,这个供电如何解决,环牛的电压太高,12V的稳压部分是线性稳压器, 这样接入,势必造成1941温度太高。后来在二哥的一个坏的有源音箱里找到个,正负15V的方形变压器,功率未知,但是对这个功放来说,应该可以满足要求。不管那么多了,先试了再说。
2):看看驱动板,用来3块TA2024,可以做6个声道;看着板子不怎么整齐,丝毫不会样影响性能的
3):显示加触摸按键板,凌乱了些,没办法,能不它固定上去,我都很满意了
3):该上所有板子全照了:
5):后面是整体效果了:
下图是增加的工程菜单,所有的功能,一览表;
好了,至此,所有的都组装完成了。为了完成所有的功能和显示。写了差不多一个月的程序。但是FFT显示,实在没有能力再折腾了,激情都快磨光了。
有兴趣的朋友,以后可以一起再来玩。
说下软件功能吧:1):上电后,自动扫描6个声道,扫到后音源后,锁定当前通道,然后音量由低渐渐升到70%(可以接受),让人有一个响度适应过程;
2):上电时的,喇叭的冲击声,把TA2024,稍微改了下,把静音脚多引出一个线,然后用软件控制,让上电的冲击声完全去掉。这个改造也花了不少时间。但是突然断电,始终无法完全消除,只是减弱到了很小,这个目前没有对策,不知道,大家有没有解决对策
3 ):软件对电源的检测,(12V和CPU供电的检测),然后怕12V的稳压电路,损坏短路,然后又设计了个12V的硬件检测,只要12V,超过12.7V,硬件控制12V的输入断开,再配合软件,关断变压器的供电(忘了讲,变压器的220V,使用继电器,软件控制开关的)
4):增加个童锁功能,防止小孩子,没事喜欢乱按和调音量。(音量有的时候太大,真的很吓人)
5):增加个温控风扇,转速随温度变化;
6):其它的就是QS7785的功能切换,本来QS7785是带I2C的通讯功能的,但是对ST的I2C实在有点心有余悸,上次用STM8做触摸通讯时,始终搞不定,前后搞了一个星期。后来只能不用CPU的I2C模块,全部用软件实现。在网上搜了下,说STM32的I2C,也有问题,所以设计硬件功能切换,用595控制QS7785各个引脚。加上595的控制,早就调好了,不想再花时间去弄I2C通讯部分了。
7) :增加5分钟无信号,关机;
好了,差不多,就这样子了,拍了个视频,用来看下VFD对各个功能的显示。欢迎各位拍砖!
flash: http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ0MjAwMjgyNA==.html另外,手上好有些空板子,如果有同学有兴趣,我可以送给你们折腾!
至此,更新完毕!
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