用树莓派+靓声DAC_AD1862Nj双并联打造一台触控屏的数字播放器。（制作随笔）

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 14:43

本帖最后由 jacksl528 于 2019-1-19 20:56 编辑

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

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 14:49

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）】

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 14:50

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）

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 14:51

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。

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 14:52

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：

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 14:58

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）

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

konrad · 发表于 2019-1-13 14:59

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

new1510 · 发表于 2019-1-13 15:00

前排偷师，看看有啥好偷的

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 15:06

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

wrbxyj · 发表于 2019-1-13 15:17

论坛因为有你而变得热闹非凡

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 15:44

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！

wangjianku · 发表于 2019-1-13 16:12

吃瓜群众围观中。。

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 16:13

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！！！

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。

BH7KQK · 发表于 2019-1-13 16:19

不错，动手派比键盘党可爱！！支持。

new1510 · 发表于 2019-1-13 16:21

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

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 16:35

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~~

wsy888wsy · 发表于 2019-1-13 16:40

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 16:46

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

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 16:56

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

jacksl528 · 发表于 2019-1-13 16:59

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）

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。

[音源] 用树莓派+靓声DAC_AD1862Nj双并联打造一台触控屏的数字播放器。（制作随笔）

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