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#1 2020-11-28 13:49:40

EE
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Ada - All Digital Amplifier

今天天气特别好,不灌水就可惜了。。

今天说Ada,Ada 是一个女生名字,而本贴说的ADA是近年我注意到的一个某类型Audio设备新的叫法,也叫FDA - full digital amplifier, (ADA也有说all digital audio ?)

首先,本人不算是发烧友,并且玩audio的人流派好多好多,以下是吹水,不要太认真。。

回题目,ADA顾名思义是全数字。现今的Audio设备通常的玩法、结构、架构大体是

音频源 -> DAC -> 运放、功放 -> 喇叭

1,音频源:各种下载的资源,CD,各种网络串流
除开极少数以外,无论是否喜欢,现在的音频源大部分是数字的;正如无论是否喜欢,现在家里的灯慢慢都变成LED的
中间如果音频在电脑里面,那还有一个 USB 转 I2S 的环节(CD和USB都深深的伤害了audio)
另外还有手机通过蓝牙,wifi直达功放(或喇叭)也算一种音频源的形式
USB数字界面,即USB-I2S。概括说:USB 异步传输送就能大体上确保DAC收到的数据是完整的;换句话说,如果不是异步模式数据是(往往是、极其有可能是)错的(不完整的)

2,DAC,是深水区的开始。各种DAC本身的特性,周边料件的特性,都会多少影响模拟电路的特性,这里的东西太多了,电源、电容、电阻热噪声,等等、等等、等等

3,功放,这部分我只分两类,分别是 CLASS-D 和其它。(正如前面说过,无论是否喜欢)CLASS-D应该是日后的主流了,就像LED灯。CLASS-D里面会将模拟输入(如果是模拟)转为数字,或者说PWM/PDM。
而有些CLASS-D是直接数字输入的(通常带DSP,可以调音量、crossover、万恶的拉曲线)

4,喇叭,或者说音箱。认真整的话这个太复杂了,如果随便玩,建议全频喇叭

5,各个环节的电源,这个太太太重要了

回来本帖子说的ADA,过程跟上面的有些许差别:

音频源 -> 功放 -> 喇叭

可以说是坐小船改坐小飞机。飞过深水区直达目的地(错过了风景,也躲过了坑)
好的数字界面、DAC、运放、功放的目的(应该的目的)是确保信号(数据)正确的传送、真实的还原,而没有中间环节当然就没有还原好不好的问题。也没有各种DAC的味道(失真)不同的问题,少一些换电容的纠结
我认为ADA系统更容易最大程地度还原该还原的声音(然而Audio的体验,真的太太太复杂,感受因人而异;正如珍奶或咖啡,原味往往不一定是最讨好的)
另外,相比之下ADA系统的电源也好整太太太多了

各种设备实现的形式也差异,有的是带播放器(数字转盘?)的有的带光钎输入,蓝牙,有的带wifi、以太网。大致搜索可找到如

sonos 系列(我有一台。。。吃灰)
Technics SU-xxx 系列
Denon PMA-xxx 系列

本工程师(无发烧症状)喜欢听歌,不久前又双叒叕开始想整auido的板子,这次是用ADA的思路往最简单的方向整。

关键零件是 STM32F401(或STM32F446)做输入界面,然后直接接功放 TAS5731(或者STA339BW)。带一对喜欢的3寸喇叭,喇叭放在显示器两边。
现在感觉关键的东西整差不多了,听了两天声音干净、该没的没,该有的有。20W+20W,物料成本可能50上下(不超过100。不含电源,可用笔记本电脑电源,可用任何12V~24V的DC电源,不含喇叭),下一步除了继续盖楼吹水外,12月找时间改成小板子(放我自己之前DIY用的小盒子),如果物料足够就多整两块PCBA送whycan有兴趣玩网友

最近编辑记录 EE (2020-11-28 13:51:23)

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#2 2020-11-28 13:58:40

smartcar
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Re: Ada - All Digital Amplifier

这水灌得有水平!

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#3 2020-11-28 14:26:26

wupaul2001
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Re: Ada - All Digital Amplifier

直接上一套麦景图好了,懒得折腾

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#4 2020-11-28 14:43:34

metro
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Re: Ada - All Digital Amplifier

不错不错,这些都玩过一遍就对数字音频有比较深入的理解了。
接下来可以考虑玩玩数字分频和滤波器,哈哈。

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#5 2020-11-28 16:41:41

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

麦景图的机箱材质好,适合用来做楼梯踏步。兄弟买好了记得上图 @wupaul2001

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#6 2020-11-28 16:43:38

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

第一步要建模一个8838的铝盒子,好多年前买的。十几块钱

case-88x38x100.jpg

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#7 2020-11-28 18:53:29

david
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Re: Ada - All Digital Amplifier

用arm搞可玩性比较大 如果开源的话 另外考虑上个有hrtim的 时基分辨率高些

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#8 2020-11-28 22:26:24

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

大致完整的模型

ada-box-complete-model.jpg

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#9 2020-11-28 22:28:08

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

拿掉铝壳

ada-box-open.jpg

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#10 2020-11-28 22:46:45

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

david 说:

用arm搞可玩性比较大 如果开源的话 另外考虑上个有hrtim的 时基分辨率高些


目前软件详细见 https://whycan.com/t_5388.html 的19楼


hires timer 还没有打算,感觉是 446 比较适合整这类的方案,SAI / SPDIF IN

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#11 2020-11-29 03:40:53

david
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Re: Ada - All Digital Amplifier

另外 建议将机箱做大点 放个谐振电源 那个更适合驱动D类功放

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#12 2020-11-29 03:49:55

david
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Re: Ada - All Digital Amplifier

我理解错了 还以为你搞个控制器驱动功率开关呢 如果后面接成品功放 建议tpa3250或者tpa3255 应该是目前最好的芯片级方案 许多评测后的结论是 比部分纯甲类的差一些

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#13 2020-11-29 08:55:18

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

david 说:

我理解错了 还以为你搞个控制器驱动功率开关呢 如果后面接成品功放 建议tpa3250或者tpa3255 应该是目前最好的芯片级方案 许多评测后的结论是 比部分纯甲类的差一些

TPA 系列是模拟输入,所以就还没有打算弄。
后续可能看 TAS3251(2片)

控制驱动功率管的以后也有兴趣,还想过用 CPU/MCU + CPLD 出信号驱动功率管。。不过玩得有点大

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#14 2020-11-29 09:02:42

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

david 说:

另外 建议将机箱做大点 放个谐振电源 那个更适合驱动D类功放

上贴(https://whycan.com/t_5388.html)的板子是打算放在比较大的盒子(去年做DAC用的)

就是想小一些再小一些,重新做PCB。结构要花点时间

下图是原先的盒子
8741dac.jpg

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#15 2020-11-29 09:11:31

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

比一下大小

size-compare.jpg

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#16 2020-11-30 01:01:24

david
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Re: Ada - All Digital Amplifier

Adum4160 Stm32 bt es9018 tpa6120 tpa3250 有这种组合的没

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#17 2020-11-30 01:02:47

david
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Re: Ada - All Digital Amplifier

体积确实小 电源用一般适配器吗

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#18 2020-11-30 07:58:34

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

david 说:

体积确实小 电源用一般适配器吗

是的,普通DC电源,12V到24V都可以响。如果要出足功率要18V/24V 2A或3A。笔记本电源就可以(但是笔记本DC头多种多样,计划放一个 5.5/2.5的DC座子)。

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#19 2020-11-30 10:22:44

xfdr0805
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Re: Ada - All Digital Amplifier

EE 说:
david 说:

体积确实小 电源用一般适配器吗

是的,普通DC电源,12V到24V都可以响。如果要出足功率要18V/24V 2A或3A。笔记本电源就可以(但是笔记本DC头多种多样,计划放一个 5.5/2.5的DC座子)。

楼主,我现在做的这种组合
PIC24Fj256 CS8422 STA311B  STA510F WRX2016 BM64  只剩下无线模块输出非标准采样率问题了

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#20 2020-12-04 20:56:18

EE
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Re: Ada - All Digital Amplifier

好像可以花5块钱洗版了。。

ADA-R1_3.jpg

最近编辑记录 EE (2020-12-04 21:01:42)

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#21 2020-12-04 20:58:07

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Re: Ada - All Digital Amplifier

GERBER / 原理图 / 固件

ADA1_3.rar

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#22 2020-12-10 20:17:11

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Re: Ada - All Digital Amplifier

楼上的原理图和gerber应该都没有问题,但是。。没有洗版。因为突然想整蓝牙,于是

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#23 2020-12-10 20:17:48

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Re: Ada - All Digital Amplifier

ada-esp-2.jpg

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#24 2020-12-10 20:18:52

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Re: Ada - All Digital Amplifier

正面
ada-esp-1.jpg

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#25 2020-12-10 20:26:47

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Re: Ada - All Digital Amplifier

软件:
https://github.com/espressif/esp-idf/tree/master/examples/bluetooth/bluedroid/classic_bt/a2dp_sink
或者
https://github.com/espressif/esp-adf/tree/master/examples/player/pipeline_bt_sink(推荐,程序本身可调音量)

注意:
1,需要根据软件配置来飞线对应相关IO
2,对于CLASS-D STA339BW需要播放前通过I2C写寄存器 [0x05] <= 0xdc,[0x07] <= 0x00


效果:
还是很满意的,ESP32到功放之间没有模拟信号。STA339BW搭配蓝牙,门当户对

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#26 2020-12-19 09:36:40

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Re: Ada - All Digital Amplifier

气温回暖,冒个小泡泡

楼上画好的板子已经不是很宽敞了,但是一直相信挤一挤就有

先挤一个地方摆一个 ESP32 模块,
然后又ESP32模块下面挤一个 ESP32 OB,并且没有用 0402(没料,也比较难焊,我不会点然后拖,总是失败)
最后发现不插USB就没有3.3V了,然后就牺牲了一半小窗户,画一个 DCDC。


认真画重新画的 IF 天线,认真算过同层阻抗。其它就是乱糊的

听说AUDIO讲搭配,网易云+搭蓝牙+CLASSD+优雅小喇叭。还般配

板子里面还能坚持没有任何的模拟音频电路和走线,干净(干净也意味着没有那么多味shi道zhen)

ADA-ESP32.png

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#27 2020-12-26 22:52:40

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Re: Ada - All Digital Amplifier

ESP32 蓝牙出 I2S 接数字功放,除了零件贴得很随意、没有用洗板水。调试起来好像比想象中顺利,第一次画 ESP32,天线没有调匹配网络已经收得不错

PCB花了5块钱(包邮),蓝牙芯片花了7.2(包邮)。还拆了一块旧板子的零件

ada-m2-rev1_00.jpg

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