Внешняя звуковая карта USB своими руками. Звуковая карта своими руками Как самому сделать звуковую карту

Встала передо мной задача сделать по возможности простую и компактную звуковую USB карту. Мой выбор пал на микросхему PCM2900. Она все умеет, что мне необходимо, да и потом как-то я с ней уже сталкивался. Выходной усилитель я построил на LM386.

Итак, все схемы начерчены, плата разведена. Приступим к сборке.

Распечатываем из проекта нижнюю сторону платы на глянцевой бумаге. Необходимо заранее подготовить лист фольгированного текстолита и зачистить мелкой наждачной бумагой, чтобы убрать все мелкие царапины и загрязнения а затем обезжирить. Распечатанный листок прикладываем рисунком к текстолиту. Во избежание случайного сдвига рисунка необходимо закрепить его например наклейкой.

Далее переводим рисунок на текстолит используя . Описывать метод полностью не вижу смысла, информации и на этом сайте более чем достаточно. После травления просверливаю все необходимые переходные и технологические отверстия согласно проекту.

Вытравливал я только нижнюю сторону. Верхнюю полностью закрыл от раствора скотчем. Так как дорожек у меня на верхней стороне не много, я решил их выполнить навесными проводками. Во избежание замыкания ножек выводных элементов и проводов на верхнем слое с заливкой, сверлом большого диаметра убираем медь вокруг каждого переходного отверстия.

Соединяем дорожками все отверстия согласно чертежу

Затем после промывки платы спиртом приступаем к монтажу всех элементов на нижнем слое платы и еще раз промываем. Не лишним будет использование ультразвуковой ванны для этих целей, правда не у всех есть возможность.

Затем все элементы на верхнем слое

После этого еще раз все промыть и проверить на возможные ошибки. Ну а теперь и первое включение. В микросхеме PCM2900 уже встроены драйвера для WINDOWS. При подключении к компьютеру в системе данное устройство в качестве устройства воспроизведения и устройства записи определяется как USB Audio CODEC.

Затем подготавливается корпус, выпиливаются и просверливаются все необходимые отверстия и плата устанавливается в корпус.

Никаких надписей на корпусе я правда не делал, что не очень удобно, но можно привыкнуть.по поводу качества звучания конкретных цифр сказать не могу. Ничего не замерял и даже не знаю как. Но на слух не плохо, чуть лучше чем встроенная звуковая карта. Я думаю можно было и лучшего добиться, если использовать вместо выходных LM386 хорошие ОУ. Но я попробовал сделать из того, что было у меня.

У меня были изменения в плате которые я делал уже после изготовления - я уменьшил коэффициент усиления выходных микросхем с 200 до 20. И все равно оказалось многовато. Благо для таких изменений понадобилось всего лишь выпаять конденсаторы C25 и С26.

Список радиоэлементов

Кратко: ужь лучше так чем ноутбук

Когда-то давно у меня был хороший компьютер Athlon XP 2000+ со звуковой картой sound blaster.

Подробнее с Фото под катом

Теперь я пользуюсь ноутбуком для просмотра любимого сайта

а звук в нем как и во многих ноутбуках оставляет желать лучшего и оставшийся активный саб BBK с усилителем на каждый канал. Ноутбук к нему можно подключить только двумя каналами(выход на наушники).Получаем либо только передние, либо один на саб, один на центр, что совсем коряво.




В поисках бюджетного звука для просмотра фильмов и музыки, для чего ноутбучные динамики неподходят совсем, я нашел USB устройство которое может согласовать входы активного сабвуфера(6 штук)и выходы ноутбука(2 CH) аудио.
Заказал на Buyincoins и спустя 3недели получил пакет с алюминиевой коробочкой, usb шнурком и диском. Установка проблем не вызвала, за исключением того что на диске сборка разных драйверов без описания какой конкретно нужен. Помог метод “научного тыка”. Далее последовало подключение колокольчиков.


Я не настаиваю на том, что звук идеальный- кто-то любит симфонический оркестр, кого-то же устраивает и mp3 с телефона послушать, лишь бы не шум метро. Субьективно могу лишь сказать что меня звук устроил. Пусть и не ламповый усилитель Hi-Fi но теперь в фильме слышно например что машина едет слева- направо, сзади или спереди. Понравился звук пролетающих самолетов в “Перл-Харбор”-в тот момент покупка была признана удачной. Музыку слышно- саб воспроизводит свои частоты, а не все, остальные колонки тоже издают звук.В отсутствии родных сателлитов мною были использованы знакомые многим S-30 от Radiotechnika на тылы

и вот такие колоночки спереди


В качестве центральной- позорная самоделка- многого от неё и не требуется.

Громкость достаточная и даже выше чем при подключении к 2СН.
В настройках присутствуют:


Клик по определенной колоночке на картинке воспроизводит её местоположение(right front, center и тп)Таким образом можно проверить правильность подключения.“Перетаскиванием” колоночки по виртуальной комнате изменяется звук по выбранному каналу, можно также крутить вокруг оси-звук тоже будет «двигаться» по-кругу.


Есть режим virtual7.1- создает некое подобие кинотеатра даже в режиме наушников- возможно наложением шумов либо какой-то своей технологией, но разница слышна.


Эффекты также добавляют шумов или эхо.Эквалайзер свою функцию выполняет.


“Караоке” слегка приглушает голос в песне, но не более.Можно регулировать скорость, но мне эти функции не нужны.


В “информации” присутствует ссылка на сайт производителя, с намеком на принадлежность к с-media. Ну хоть не ноу-нейм.

Единственное чего бы хотелось- ручка регулировки громкости(было бы удобнее крутить вручную, нежели программно. Громкость в больших наушниках выше чем напрямую от ноутбука.Вывод- хороший звук за ~350рублей.
Для разбирающихся в электронной начинке фото внутренностей:

Как оказалось, сделать внешнюю USB звуковую карту несложно и недорого.

Предыстория:
Пару лет назад в интернете на одном из форумов мне на глаза попалась тема про аудио ЦАПы. Я очень сильно загорелся идеей спаять аудиокарту(!) и с большим интересом начал читать описания различных конструкций. От их повторения меня отталкивали сложные (я не представлял, откуда буду вытаскивать «квадратную шину» I2C на компьютере или где взять S/PDIF) схемы и дорогие (это было самым веским аргументом) компоненты. Материала на русском, чтобы почитать что-то по этой теме, и сейчас очень мало…

Через пару месяцев я нашел простую конструкцию на чипе PCM2702 и, самое главное, с подключением к компьютеру по USB. Я не испугался SSOP корпуса микросхемы, но испугался цены - более 500 рублей за штуку. Также я боялся испортить такую дорогую микросхему своей неопытностью (перегрев, статика… мало ли?). Стал искать другие решения. И наткнулся на конструкцию на PCM2705. Это тоже USB-кодек, но с более низкими характеристиками, по сравнению с PCM2702-й. Микросхему нашел в толкучке на одном из форумов. Заказал себе и другу по одной. Не помню точно по какой цене, но не более 150р за штуку.

Схема:
Схему повторил почти один-в-один с первоисточником. А у него там почти чистый даташит.

Плата:
Сделал свой вариант печатной платы. ЛУТ я тогда уже освоил.

Первый запуск:
Запаял (думал не смогу запаять пятимиллиметровым жалом, но спасибо DI-HALT"у за идею с микроволной).

Дрожащими руками подключил к компьютеру… ОС обнаружила новое устройство. Установила драйвера. Подключил наушники - поёт! Да и притом ничуть не хуже, чем встроенная в ноут звуковуха. А даже лучше! По крайней мере, я услышал разницу на НЧ. На ВЧ не заметил. Но и наушники у меня не лучшего качества. Другу тоже спаял, подключил и… не работает. Менял конденсаторы в обвязке кварца - не помогло, поменял сам кварц - заработало!

Модернизация:
На одном из форумов писали, что если применить в данной схеме внешнее питание, станет лучше. Также можно поэкспериментировать с резисторами R7, R8 - поставить меньше и увеличить конденсаторы C12, C13 - улучшится передача низких частот. Еще можно было вывести S/PDIF, но мне некуда было приткнуть дорожку на печатной плате, да и не нужен он был мне тогда:) А так, на 5-ом пине он находится.

Не могу найти PCM2705...
Аналогами PCM2705 являются микросхемы PCM2704-2707. Кратко о них:
PCM2704: 28-Pin SSOP, Headphone and S/PDIF Output, External ROM Interface
PCM2705: 28-Pin SSOP, Headphone and S/PDIF Output, Serial Programming Interface
PCM2706: 32-Pin TQFP, Headphone and S/PDIF Output, I2S Interface, External ROM Interface
PCM2707: 32-Pin TQFP, Headphone and S/PDIF Output, I2S Interface, Serial Programming Interface
Можно использовать любую из них, по качеству они одинаковы. Даташит прилагаю.

Скачать архив:
У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера

Схема Звуковой карты изображена на рисунке 1

Рисунок 1 – Схема Звуковой карты

Звуковой сигнал с микрофона или плеера подается на один из входов звуковой карты. Это аналоговый сигнал. Он поступает на входной микшер, который служит для смешивания сигналов, если их поступает на вход несколько. Затем сигнал с входного микшера поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), с помощью которого происходит оцифровка аналогового сигнала, т.е. преобразование его в дискретный двоичный сигнал.

Потом цифровые данные поступают в сердце звуковой платы - процессор (DSP - Digital Signal Processor). Этот процессор управляет обменом данными с компьютером через шину PCI материнской платы.

Когда центральный процессор компьютера выполняет программу записи звука, то цифровые данные поступают через шину PCI либо прямо на жесткий диск, либо в оперативную память компьютера. Присвоив этим данным имя, мы получим звуковой файл.

При воспроизведении этого звукового файла данные с жесткого диска через шину PCI поступают в сигнальный процессор звуковой платы, который направляет их на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Цифро-аналоговый преобразователь преобразует двоичный сигнал в аналоговый. Электрический сигнал, получившийся в результате преобразования, поступает на выходной микшер . Этот микшер идентичен входному и управляется при помощи той же самой программы. Сигнал с выходного микшера поступает на линейный выход звуковой карты и выход на звуковые колонки, подключив к которому колонки или наушники мы слышим звук.

На любой универсальной мультимедийной звуковой карте есть встроенный синтезатор - устройство, которое синтезирует звуки заданных частот и тембров. Он используется также для управления работой электромузыкальных инструментов на основе стандарта MIDI (например синтезатор) .

MIDI стандарт(stands) для Цифрового Интерфейса Музыкальных Инструментов (Musical Instrument Digital Interface), - это стандартный протокол оборудования и программного обеспечения для возможности соединения (обмена информацией) музыкальных инструментов друг с другом. События посылаемые сквозь шину MIDI могут также сохранятся в MIDI-файлах для последующего редактирования и проигрывания.

Чтобы использовать его в качестве музыкального инструмента к MIDI-порту подключают MIDI-клавиатуру , либо автономный синтезатор, который может служить в качестве клавиатуры.

Таким образом, основные выполняемые функции звуковой карты состоят в следующем:

• преобразовывать звуковые сигналы (аналоговые сигналы), поступающие с микрофона, магнитофона и других внешних аудиоустройств в цифровую форму, что необходимо для дальнейшей обработки в компьютере;
• преобразовывать цифровые сигналы, сформированные в компьютере, в аналоговые сигналы, пригодные для воспроизведения в акустических системах;
• подвергать сигналы обработке: выделять или подавлять в сигнале те или иные частоты, создавать эффекты гулкого помещения, многократного эха (реверберация), размножения источников звука (хорус) и другие;
• синтезировать музыкальные звуки, характерные для традиционных музыкальных инструментов, и звуки инструментов, которым в природе аналогов нет;
• синтезировать человеческий голос и, вообще, произвольно заданные звуки: поезда, выстрела, дождя и т.д.;
• обеспечивать двухканальный (стерео) режим, регулировку уровня громкости по каждому из каналов в отдельности;
• обеспечивать микширование (смешивание) сигналов от нескольких источников;
• обеспечивать возможность подключения других звуковых карт, музыкальных синтезаторов, микшеров и т.п. посредством специального стандартного соединения (интерфейса MIDI).

Как оказалось, сделать внешнюю USB звуковую карту несложно и недорого. В этой статье расскажу как ее делал я.

Предыстория:

Пару лет назад в интернете на одном из форумов мне на глаза попалась тема про аудио ЦАПы. Я очень сильно загорелся идеей спаять аудиокарту(!) и с большим интересом начал читать описания различных конструкций. От их повторения меня отталкивали сложные (я не представлял, откуда буду вытаскивать «квадратную шину» I2C на компьютере или где взять S/PDIF) схемы и дорогие (это было самым веским аргументом) компоненты. Материала по данной тематике на русском языке и сейчас очень мало…

Через пару месяцев я нашел простую конструкцию на чипе PCM2702 и, самое главное, с подключением к компьютеру по USB. Я не испугался SSOP корпуса микросхемы, но испугался цены — более 500 рублей за штуку. Также я боялся испортить такую дорогую микросхему своей неопытностью (перегрев, статика… мало ли?). Стал искать другие решения. И наткнулся на конструкцию на PCM2705. Это тоже USB-кодек, но с более низкими характеристиками, по сравнению с PCM2702-й.

Микросхему нашел в толкучке на одном из форумов. Заказал себе и другу по одной. Не помню точно по какой цене, но не более 150р за штуку.

Схему повторил почти один-в-один с первоисточником. А у него там почти чистый даташит.

Плата:

Сделал свой вариант печатной платы. Лазерно-утюжную технологию я тогда уже освоил.

Первый запуск:

Запаял (думал не смогу запаять пятимиллиметровым жалом, но спасибо DI-HALT"у за идею с микроволной).

Дрожащими руками подключил к компьютеру… ОС обнаружила новое устройство. Установила драйвера. Подключил наушники — поёт! Да и притом ничуть не хуже, чем встроенная в ноут звуковуха. А даже лучше! По крайней мере, я услышал разницу на НЧ. На ВЧ не заметил. Но и наушники у меня не лучшего качества.

Другу тоже спаял, подключил и… не работает. Менял конденсаторы в обвязке кварца — не помогло, поменял сам кварц — заработало!

Пользуешься?

Пользуюсь. Иногда включаю его, когда хочется более качественного звука. Включал бы почаще, но неудобно пользоваться им — корпус так и не сделал, ноут туда-сюда таскаю…

Модернизация:

Если применить внешний блок питания с малошумящими стабилизаторами, звучание станет лучше, т.к. питание на шине USB содержит в себе очень много различных помех. Также можно поэкспериментировать с резисторами R7, R8 — поставить меньше и увеличить конденсаторы C12, C13 — улучшится передача низких частот.

Еще можно было вывести S/PDIF, но мне некуда было приткнуть дорожку на печатной плате, да и не нужен он был мне тогда. А так, на 5-ом выводе микросхемы он находится.

Двухсторонняя, грамотно спроектированная печатная плата была бы не во вред данной конструкции. Так как под «землю» будет отведен целый слой меди — это сократит пути возвратного тока и уменьшит уровень помех. На данный момент, если рядом с этим ЦАПом лежит мобильник и принимает входящий вызов или сообщение, то в наушниках хорошо слышны всем знакомые «ты-ты-ты-ты… ты-ты-ты-ты… ты-ы-ы-ы-ы.....».

Не могу найти PCM2705...

Аналогами PCM2705 является линейка PCM2704-2707. Кратко о них:
PCM2704: 28-Pin SSOP, Headphone and S/PDIF Output, External ROM Interface
PCM2705: 28-Pin SSOP, Headphone and S/PDIF Output, Serial Programming Interface
PCM2706: 32-Pin TQFP, Headphone and S/PDIF Output, I2S Interface, External ROM Interface
PCM2707: 32-Pin TQFP, Headphone and S/PDIF Output, I2S Interface, Serial Programming Interface

Можно использовать любую из них, по качеству они одинаковы.
Даташит прилагаю в архиве вместе со схемой и платой (открывать в Sprint Layout 5).

Рекомендуем почитать

Советы

Способы связи с технической поддержкой

Программы

Основные компоненты электрических цепей

Программы

Aladdin monitor не видит hasp: алладин монитор

Советы

Что такое клавиатура. Компьютерная клавиатура. Варианты подключение клавиатуры к компьютеру

О криптовалюте

Скрытый RMS Удаленный доступ к компьютеру без ведома пользователя

Программы

Как починить смартфон и планшет своими руками: основные тонкости ремонта Неисправности и ремонт адаптера питания планшета