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发表于 2019-1-13 14:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-19 20:56 编辑

TOP.gif

构思这个数字播放器从去年到现在,陆陆续续接近1年的时间。

在思维酝酿阶段,从简单到复杂,再从复杂到简单,自己也推翻重建好几次。
虽然很多核心硬件设备 电子元件,早就买到手了。

但最终定稿到搭建实验电路,从上个月才开始动手。

先来一张思维拓扑图。


拓扑图.gif







友情提示:接下来的内容信息量有点大,插图量巨大,文字量也是巨大。  并且 可能有些“知识”过于基础,没有技术含量,  会引起部分玩家发生恶心呕吐不适反映, 请这部分朋友自行跳过。  

陆续更新制作日志。谢谢关注!



索引线

1、树莓派I2S信号转S/PDIF的“数字收发板“http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28958232

2、CS8412+SM5843A1+AD1862Nj 电路原理图。http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28958332

3、把设计思路转化为实际电路(理想照进现实)测试电路板的搭建http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28958401

4、I/V及LPF部分的设计与选料。http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28958570

5、定制的变压器被我玩成一头”白犀牛“http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28958753

6、颇有用心的 11项线性供电电路的设计与图例http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28959149

7、PCB电路板的设计图稿&及布线心得。http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28960017

8、PCB电路板工厂打样回来了,初仿NEW版的高颜值电路板,漂亮!http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28960796

9、电源部分制作完毕,中途有遇到问题但妥善解决了。 http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28962077

10、数模DAC主电路部分开始焊接,抛砖引玉,分享元件及选用原则。http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28963488

11、DAC电路板部分焊接完毕, 上图。。http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28963896

11、树莓派播放器成败的关键~“这枚承上启下的时钟晶振”http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28964073

12、万事俱,通电调试~http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28965176

13、用mv表测了一下直观的交流底噪 http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28967395

14、基础测试完毕,开始进入装箱阶段。http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28968273

15、装箱剧组杀青,高清无码剧照~http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28968751


补充内容 (2019-1-20 18:16):
16、万事俱备只欠软件! 让我们来赋予它灵魂吧~~软件的安装与调试http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28969766

补充内容 (2019-1-20 18:31):
17、用手机连接树莓派播放器,操作简单 ,想怎么听就怎么听!http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28970358

补充内容 (2019-1-20 22:32):
18、剧组杀青,圆满结束, 谢谢观赏,有礼物送给大家。去看看把~~http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 82&pid=28970781

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179win + 2 + 2 树莓派的音响应用,很有意义的创新!

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 楼主| 发表于 2019-1-13 14:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-13 15:36 编辑

把拓扑图文字简化:

1、【控制核心&播放软件 基于一台 Raspberry Pi P3(树莓派第三代) 卡片电脑。】

2、【控制核心播放软件volumio  基于一块7英寸 电容触摸屏  并且支持WIFI手机APP操控 】

3、【数字信号传输系统 由树莓派提供I2S信号 转 S/PDIF光纤输出】

4、【数字信号接收及解码系统 基于 诺亚半导体的20BIT高精度 D/A转换器】

5、【整个系统供电由 11组 独立线性电源模组提供,其中包括(正负15V 正负12V 正负5V)】


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 楼主| 发表于 2019-1-13 14:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-13 15:00 编辑

首先简单通俗的介绍下“树莓派” ; 它来自英国的一个公益项目,面对的是全世界所有有需求的人群。 它的官方网站:https://www.raspberrypi.org/

对于我这篇制作写文来说。

树莓派其实就是一台电脑硬设,它在一张巴掌大的主板上集成了ARM架构的CPU、南北桥、中断控制器、内存、等硬件, 并且提供了丰富的拓展接口包括:USB、有线网卡、无线WIFI、蓝牙、I2S....

配合它原厂附带基于linux的RPI操作系统,其实它就是一个功能强大的平板电脑。

由于只有一张卡片那么大,所以也称之为【卡片电脑】



我用“树莓派”做数字播放器 看中它的最大的优势并不是因为它小巧,也不是性能优异,更不是价格因素。

而它最大的优势是在于供电系统! 仅仅需要一个5V (2A)的电源即可!

很多玩PC-HIFI的朋友最清楚,对整个系统音质影响最大的瓶颈就是电脑的电源,无论你是用工控主板、还是普通电脑的mATX主板都得用上开关电源, 要想改为模拟线性电源,太难了。

然而,树莓派的供电系统 要想用上线性电源,确是易如反掌,这一个跨步,就直接甩开其他硬件设备几条街~(在我发布这篇制作日志之前,我就对树莓派两种供电模式,以及 普通小电脑主机拿来做数播的音质做了对比, 线性电源毋庸置疑!绝对性的优势胜出。后面我再介绍专门给它打造的5V供电系统)

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 楼主| 发表于 2019-1-13 14:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-13 15:05 编辑

上面提到树莓派只是一个硬件设备,要想把它做成数字播放器,我们还得为它安装一个播放软件, 有了播放软件才能控制播放、选曲、并解码我们的各种数字音源(比如MP3、aac、WAV、ape、wav、flac...)





市面上 支持树莓派的 音频播放器其实有很多,它们都来自国外 比如Omxplayer、SMPlayer、volumio
、runeaudio、moode 等等。 并且都是开源软件,对软件操作比较熟悉的朋友可以轻松打造出适合自己的操作界面、视觉主题!

由于我个人对volumio比较钟情,对比过很多的播放软件,无论从音质、操作方式的友好程度来说,都很不错。最值得称赞的是,volumio是所有播放器里面,对音频硬设支持最好的,能够支持市面上大部分的I2S调制解调芯片,并内置了大量的驱动程序,无需后续繁琐操作。
该软件的官方网站:https://volumio.org/   ;开发者也绘经常发布新的播放器版本提供下载。


1.gif

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 楼主| 发表于 2019-1-13 14:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-13 15:25 编辑

OK,软件选好了volumio,

接下来我们再次回到“硬件”这个话题上, 真正的DIY 是从这里才开始!

有了电脑和操作系统,下面 我们就要利用这台卡片电脑。在数字HIFI音频上大做文章,

因为做的是HIFI播放器,自然得采用发烧友心目中的HIFI模式入手。

之前我提到”树莓派“可以支持I2S信号输出,这对于我们玩HIFI的人来说无疑是最佳选择。

我的做法是这样的:利用一块数字接收板 把树莓派的I2S音频信号转换成SPDIF信号,由光纤输送给即将登场的 AD1862NJ (20bit DAC)转模拟立体声输出。


结构图如下:



2.gif

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 楼主| 发表于 2019-1-13 14:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-18 01:33 编辑

此时,很多朋友也许绘纳闷。, 为什么不直接I2S给DAC呢, 原因有3~~

1、树莓派的I2S信号不带主时钟信号。直给 AD1862这种DAC是不行的

2、volumio播放系统同样是基于linux系统,对于音频接口的硬件像Windows一样同样需要驱动程序才能支持。

3、作为数字信号,我更倾向于用光纤来做一次完全的“传输隔离”对于抑制GND污染的“数码音”具有良好的效果!

当然,如果你是I2S信号直送的忠实粉丝,那么你可以组建一个独立的“时钟板”分离出CLK信号提供给你的解码板,不过我没实际测试,在这里就不做多介绍了。





给一张接口定义图,提供后来者参考。(经实测无错)

树莓派的40PIN扩展接口中  I2S对应 其中的4个位置:  分别是    第12针(CLCK): 35针(LRCK): 38针(DATA IN):  40针(DATA OUT)


3.gif





另外 这里先提醒一下: 40pin扩展接口上面,我们在后来的制作中还会用到2根针位: 分别是 第3(SDA)、5(SCL) 针, volumio软件内置的I2S驱动程序,将通过SDA 和SCL通过I2C协议驱动 WM8804。

对于新手玩家,不需要深刻理解,只要搞清楚,如果采用软控接收芯片一定要接这两根线

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发表于 2019-1-13 14:59 | 显示全部楼层
11组电源也是够壮观的,就是不知道跟上次1860相比有什么改进

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发表于 2019-1-13 15:00 | 显示全部楼层
前排偷师,看看有啥好偷的

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你就知道偷,大大方方拿不好吗  发表于 2019-1-13 15:02

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 楼主| 发表于 2019-1-13 15:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-13 15:14 编辑
new1510 发表于 2019-1-13 15:00
前排偷师,看看有啥好偷的


接下来你将看到,开了天眼的我。怎么用“偷”到你的东西 展示在这里   希望不会让你失望

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发表于 2019-1-13 15:17 来自手机端 | 显示全部楼层
论坛因为有你而变得热闹非凡

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热闹热闹总是好的。小学的时候我就是班里的文娱委员  发表于 2019-1-13 15:33

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 楼主| 发表于 2019-1-13 15:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-13 15:51 编辑

暂停一下

对于很多0基础的朋友来说,看了上面我写的一些文字描述,好像也是云里雾里。  

就如同我自己最初在网上翻阅这些基础资料的时候, 我也想说一句 ”去 TM的 欧姆定律、公因数、编程代码!”

DIY贴,往往都是这样,看似复杂的,做起来其实很简单的! 因为我发帖的目的就是 分享经验~ 因为我本人也是0基础 所以分享出来的东西自然就很小白。小白当然也可以看得懂。

虽然以前 用树莓派来做数播的人不计其数,但是我在网上翻阅了大量的文本资料。却发现 绝大部分都是“高手中的高手”  写一些东西,不是代码 就是 命令行,这哪里是我等人可以玩的起的。


记得一位名人曾对我说:

小J啊,如果你看不懂这本教科书,那么只有2个可能性!  要么 写书的人自己都不懂,要么就是他根本就不想让你看懂!

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发表于 2019-1-13 16:12 | 显示全部楼层
吃瓜群众围观中。。

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门口有瓜子花生 还有矿泉水,自取哈  发表于 2019-1-13 16:22

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 楼主| 发表于 2019-1-13 16:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-13 16:22 编辑

接上面第“6楼”

让我们先来构建这个  把树莓派I2S音频信号转换成 S/PDIF数字信号的 “数字收发板”!

我在百度上面翻阅大量的同类芯片的资料,
却发现要么专业应用性太强,太复杂。搞不懂~~ 要么JITTER(抖动)精度太低,不够HIFI。显然不符合我的要求。  

最重要的一点是树莓派自身的时钟信号无法分频出我们需要的44.1KHZ 主时钟,我们还得在S/PDIF上外键独立的时钟信号。

一筹莫展之时。搜多到百度上的一个“广告” 《 欧胜推出超低JITTER的S/PDIF音频收发器系列》 立刻打开产品的PDF文档看了下,不但价格亲民而且电路简单, 我的播放软件volumio也完美支持这个系列的芯片!!!
2.gif
1.gif


哇哈哈哈, 真是【踏破铁什么来着,得来全不费功夫】!

立刻上马爸爸家里搜索打算买几片回来。  搜索这个新品的时候 又被一则广告吸引, 看到是一块 WM8804/05的成品数字接收板。 又恰巧是适合树莓派使用的 连螺丝孔位都跟树莓派的对应!
   


于是乎, 我这张数字接收板是  最终是马爸爸家淘的成品板,对比了许多类似的板子,贵的3、5百,便宜的几十元,

最后我买了这张便宜的,哈哈哈哈~~


这时候~
有同学举手了,问:对于HIFI来说,不是应该只选贵的,不选便宜的吗?
我答曰:错!那是冤大头做的事情,对不起我不是。
因为就算买300、500的,接下来我也会把它大卸八块,去掉不要的,只留自己需要的。 算去算来,还真的就只用到这几十块钱的那些东西。

1.jpg

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发表于 2019-1-13 16:19 | 显示全部楼层
不错,动手派比键盘党可爱!!支持。

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谢谢关注  发表于 2019-1-13 16:21

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jacksl528 发表于 2019-1-13 15:44
暂停一下

对于很多0基础的朋友来说,看了上面我写的一些文字描述,好像也是云里雾里。  

论坛的人早把这位名人的这句名盐概括成一句:懂的自然懂

内行看门道,我就喜欢有图有真相,那怕你调音自吹自擂我都相信是真的灵!灵!灵!
树莓在这里不够火,前戏差不多了吧,就等戏玉了

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 楼主| 发表于 2019-1-13 16:35 | 显示全部楼层
new1510 发表于 2019-1-13 16:21
论坛的人早把这位名人的这句名盐概括成一句:懂的自然懂

内行看门道,我就喜欢有图有真相,那怕你调 ...

新版, 很多人都喜欢前戏,前戏要足,后面的高度才高啊~

树莓派在这里不够火是因为 自己做数播的人本来就少, 用卡片电脑做数播,树莓派可以说是首选,因为所有的专业级HIFI播放软件 几乎都支持树莓派!! 另外就是我提到的供电系统! 采用线性供电即可,太好用~~

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发表于 2019-1-13 16:40 | 显示全部楼层
其实开始看中的是树莓派,只是计算下来觉得贵了。

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 楼主| 发表于 2019-1-13 16:46 | 显示全部楼层
wsy888wsy 发表于 2019-1-13 16:40
其实开始看中的是树莓派,只是计算下来觉得贵了。


树莓派 真的不贵,相对来说是非常良心的东西了(至于进口税商家加了多少利润 那是另当别论)。它有精简版本的 raspberry pi zero 算下来RMB100多块钱一片, 100多块钱买个小电脑主机,你还在想什么呢?    


对于DIY-HIFI来说,该花的钱一定要花,就跟你舍得几百元买个小牛 一样的道理,求其次买些东西,做出来一定就是一堆破铜烂铁。 没有使用价值

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 楼主| 发表于 2019-1-13 16:56 | 显示全部楼层
接上面第“13楼”

既然选定了 I2S的数字收发方案,接下来 进入本期重点【数/模转换部分】(DAC环节)


老规矩,先让我们“致敬经典" 对这枚 由美国Analong Devices (诺亚半导体)公司1990年量化生产的AD1862 致以崇高的敬意!

Ad 1862 20bit audio dac,是一枚同时期独秀一枝的高端20bitD/A解码芯片。  

它除了使用在数位音响之外,亦使用在电子合成乐器、专业录音的数位混音器及各种效果器上等领域。

厂方在发布的资料当中,特别强调 ad 1862的讯号/杂音比非常优良,在外接二枚杂讯旁路电容的状态下,讯号/杂音比可以高达119db


1.gif

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 楼主| 发表于 2019-1-13 16:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-17 20:42 编辑

先放上一张原理图镇楼,

免得前戏太长,导致 ”大家“支持不住,”软“下来了


(由于图片大小限制,精度不高不要紧, 老规矩, 我实测无误之后,后面都提供高清无码资料)

1.gif





原理图注解:

数字接收解调芯片:CS8142 (上次买多了,这次还是用它吧)
数字滤波芯片 :SM5843A1 (以前一直用SM5813APT 这次不够用了,它支持不了左对齐20BIT接收方式 遂弃之 改用SM5843)
DA芯片: AD1862Nj   ,Nj是最高级别的版本。  我买的是从日本雅虎网站拍卖回国的,也是机缘巧合。  我翻了一下TB上也有卖这个的拆机货,应该都是真品,冷门器件 厂商没必要造假。
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