DAC audio USB: 12 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

• Utilizza driver standard, funziona con Windows, Mac e molte distribuzioni Linux, ma limita le prestazioni a 16 bit, 48 kHz
• Uscite a livello di linea bilanciate (pro) nella parte posteriore (XLR / 6,35 mm)
• Uscita a livello di linea single ended (pro) nella parte anteriore (RCA)
• Nessun condensatore in serie di uscita
• SMPS capacitivo
• Alimentazione USB
• Connettore per scheda di elaborazione del segnale esterna (es. controllo del volume)

Originariamente costruito per evitare che il ronzio di rete (ronzio a 50 Hz) venga amplificato da altoparlanti attivi di tipo monitor da studio semplicemente ridisegnando gli alimentatori. Alcuni preamplificatori commerciali rilevavano lo stesso rumore dall'adattatore di alimentazione o dalle interfacce USB o spdif, quindi non mi restava altra scelta che costruirne uno mio.

Forniture

- Involucro: Bud Enclosure

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

Fase 1: Schema - Alimentatori

Gli SMPS capacitivi vengono utilizzati (anziché quelli induttivi) per eliminare il rumore a 50 Hz. Il filtro RC aggiuntivo riduce il rumore ad alta frequenza. Il rumore ad alta frequenza non è udibile, ma nei casi peggiori potrebbe influire sulle prestazioni dell'amplificatore, ecc. Le tensioni vengono abbassate con i regolatori lineari prima degli stadi analogici.

Passaggio 2: Schema - Interfaccia USB

PCM2707 fornisce un buon supporto plug and play per più sistemi operativi e non richiede licenze, mentre le funzionalità sono limitate. Il segnale viene convertito in I2S. L'ottimizzazione del jitter dovrebbe iniziare con questo pezzo di circuito.

Fase 3: Schema - DAC

PCM1794A converte il segnale digitale in analogico con uscite in corrente. Tra le funzioni aggiuntive viene utilizzato solo il muto.

Passaggio 4: schematico - analogico

Due amplificatori LME49724 eseguono una conversione differenziale da corrente a tensione, uno per canale. È possibile aggiungere ulteriori filtri ad alta frequenza.

Passaggio 5: Schema - Connettore

Il segnale viene instradato a un'intestazione pin, dove ogni linea può essere elaborata separatamente con una scheda esterna a scelta. L'ho usato per una scheda attenuatore di resistori discreti controllabile (alcuni lo chiamano amplificatore). Anche il segnale muto viene instradato qui. Il silenziamento funziona bene, ma non viene inviato alcun feedback al sistema operativo.

Passaggio 6: Schema - Segnale a terminazione singola

Anche il segnale audio viene convertito in single ended, poiché alcuni dispositivi non supportano il segnale bilanciato.

Passaggio 7: progettazione meccanica

La custodia in alluminio estruso è stata selezionata con pannelli terminali in alluminio che possono essere fresati con una macchina CNC. Un'altra opzione sarebbe quella di utilizzare i PCB come pannelli terminali. Fusion 360 è stato utilizzato per costruire il modello e il contorno del PCB.

Passaggio 8: layout PCB

SMPS e circuiti digitali devono essere isolati dagli stadi analogici. Lo stesso vale per l'alimentazione dei dispositivi e dei livelli del suolo. I cavi rileveranno il rumore e il cavo USB inietterà molto rumore.

Il tocco finale viene aggiunto con la grafica serigrafica:)

Passaggio 9: assemblaggio PCB

Per alcuni componenti è necessario un forno di rilavorazione o una stazione ad aria calda per saldare i pad nascosti sotto il componente. Lasciare il pad nascosto non saldato influisce sulle prestazioni termiche o potrebbe causare una cattiva connessione a terra per il chip.

I connettori ad angolo retto sui bordi della scheda devono essere posizionati con attenzione, soprattutto perché la scheda è fissata con viti da entrambi i lati e un errore superiore a 2 mm comporterà uno stress eccessivo per il connettore RCA.

Passaggio 10: pannelli finali

I pannelli terminali possono essere prodotti mediante fresatura CNC, taglio laser o progettazione di un PCB adatto. Fusion 360 è stato utilizzato per i percorsi degli strumenti.

Passaggio 11: e il gioco è fatto

Collegalo a un PC e verrà riconosciuto senza alcuna installazione o configurazione.

Passaggio 12: Bonus: Consiglio dell'attenuatore

Relè e resistori discreti sono stati utilizzati per creare una scala con 64 passaggi logaritmici per il controllo del volume. Una scheda simile si adatta a qualsiasi altra elaborazione del segnale.